Исследование влияния полетных условий на повреждаемость диска турбины высокого давления высокоманевренного летательного аппарата

Авторы

Гогаев Г. П.^*, Немцев Д. В.^**

Опытно-конструкторское бюро им. А. Люльки, филиал ОДК-Уфимского моторостроительного производственного объединения, ОКБ им. А. Люльки, ул. Касаткина, 13, Москва, 129301, Россия

*e-mail: gogaevgeorge@rambler.ru
**e-mail: dmitrij_n@inbox.ru

Аннотация

Работа посвящена расчётному исследованию влияния полетных условий на повреждаемость диска турбины высокого давления (ТВД) высокоманевренного летательного аппарата (ЛА). По результатам исследования мож­но сделать вывод, что повреждаемость диска ТВД от малоцикловой усталости (МЦУ) для рассмотренных типов циклов нагружения зависит от полетных условий. На основании этого предложено дальнейшее развитие методи­ки контроля выработки ресурса основных деталей (ОД) газотурбинного двигателя (ГТД) высокоманевренных ЛА по МЦУ за счет учета условий реализации (полетных условий) циклов нагружения в каждом конкретном полете, что позволит максимально полно использовать ресурс двигателя и тем самым уменьшить стоимость жизненного цикла.

Ключевые слова

газотурбинный двигатель, малоцикловая усталость, основные детали, повреждаемость, полетные условия

Библиографический список

1. Алексеев И.И., Клепиков Д.С., Гогаев Г.П., Исаев А.М. Управление вторичными течениями в рабочих колесах осевых компрессоров газотурбинных двигателей // Труды МАИ. 2016. № 85. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=67488

2. Ле Нгок Минь. Комплексный метод контроля расхода ресурса авиационных газотурбинных двигателей в процессе эксплуатации: Дисс. ... кандидата технических наук. – М.: МАИ, 2005. – 182 с.

3. Сиротин Н.Н., Новиков А.С., Пайкин А.Г., Сиротин А.Н. Конструкция и эксплуатация, повреждаемость и работоспособность газотурбинных двигателей (Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок). – М.: РИА «ИМ- Информ», 2002. – 442 с.

4. Сиротин Н.Н. Основы конструирования, производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий: Учебник для студентов вузов: В 3-х кн. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 2011-2012. –1087 с.

5. Гогаев Г.П., Немцев Д.В. Совершенствование мето­дики контроля выработки ресурса по малоцикло­вой усталости основных деталей ГТД высокоманев­ренных ЛА // Гагаринские чтения – 2018: Сб. тезисов докладов XLIV Международной молодёжной научной конференции. – М.: Luxor-print, 2018. Т. 1. С. 124–126.

6. Авиационные правила. Часть 33. Нормы летной годности двигателей воздушных судов (утв. Поста­новлением 32-й сессии Совета по авиации и ис­пользованию воздушного пространства от 17.02.2012). – М.: Авиаиздат, 2012. – 33 с.

7. Кирюхин В.В., Колотников М.Е., Марчуков Е.Ю., Мельник В.И., Чепкин В.М. Способ эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя по его техническому состоянию // Патент РФ № 2236671. Бюл. № 26, 20.09.2004.

8. Демьянушко И.В., Биргер И.А. Расчет на прочность вращающихся дисков. – М.: Машиностроение, 1978. – 247 с.

9. Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов: Учебное пособие. – М.: Наука, 1986. – 560 с.

10. Биргер И.А., ЕПорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.

11. Агульник А.Б., Бакулев В.И., Голубев В.А., Кравченко И.В., Крылов Б.А. Термогазодинамические расчеты и расчет характеристик ГТД: Учебное пособие. / Под. ред. В.И. Бакулева. – М.: Изд-во МАИ, 2002. – 256 с.

12. Пивоваров В.А. Эксплуатационная повреждаемость лопаток турбин авиационных силовых установок. – М.: Транспорт, 1977. – 120 с.

13. Сиротин Н.Н., Марчуков Е.Ю., Новиков А.С. Повреждаемость и работоспособность авиационных ГТД: Справочник. – М.: Наука, 2015. – 551 с.

14. Иноземцев А.А., Нихамкин М.Ш., Ильиных А.В., Рат- чиев А.М. Экспериментальная проверка модели суммирования повреждений при циклическом нагружении дисков турбин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 4-5, 5 с.

15. ГОСТ 25.101-83. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конст­рукций и статистического представления результатов. – М.: Издательство стандартов, 1983. – 29 с.

16. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и дол­говечность: Справочник. – М.: Машиностроение, 1985. – 224 с.

17. Шубин И.А., Богданов М.А., Гогаев Г.П. Эксплуатация v. 1.0 // Программа ЭВМ РФ № 2018618690. Бюл. № 7, 17.07.2018.

18. Бруяка В.А., Фокин В.Г., Солдусова Е.А., Глазунова Н.А., Адеянов И.Е. Инженерный анализ в ANSYS Workbench: Учебное пособие. — Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. Часть 1 – 271 с.

19. Семенова А.С., Гогаев Г.П. Оценка разрушающей частоты вращения дисков турбомашин с использо­ванием деформационного критерия в программном комплексе LS-DyNA // Вестник Московского авиа­ционного института. 2018. Т. 25. № 3. С. 134–142.

20. Овчинников И.В., Хомяков А.М. Несущая способность рабочего колеса реактивной турбины // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 120–128.

Скачать статью