Совершенствование параметрической модели массы газотурбинного двигателя со свободной турбиной для вертолетов

Авторы

Григорьев В. А.^*, Загребельный А. О.^**, Калабухов Д. С.^***

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

*e-mail: grigva47@gmail.com
**e-mail: zao_sam156@mail.ru
***e-mail: dskalabuhov@gmail.com

Аннотация

Уточнена параметрическая модель массы газотурбинного двигателя (ГТД) со свободной турбиной, применяемая в задаче оптимизации параметров рабочего процесса вертолетного двигателя на этапе концептуального про­ектирования. Причем при проведении параметрических исследований проектную массу силовой установки не­обходимо оценивать по параметрам газотурбинного двигателя, однако такие зависимости до настоящего времени изучены недостаточно. Поэтому оценку зависимостей массы двигателя от параметров его рабочего процесса в настоящее время производят на основании обобщенных статистических данных по выполненным конструкциям либо по параметрическим моделям массы, так как иной, более точной информации на этом этапе не имеется. Однако по мере появления новых вариантов газотурбинных двигателей требуется периодически уточнять значения коэффициентов параметрической модели. В работе предложено представлять коэффициенты, используемые в модели, в виде зависимостей от основных параметров рабочего процесса, что позволило проводить параметрические исследования и получать прогнозные решения, соответствующие достигнутому на сегодняшний день уровню проектирования газотурбинных двигателей.

Ключевые слова:

газотурбинный двигатель со свободной турбиной, математическая модель, редуктор, концептуальное проектирование

Библиографический список

1. Torenbeek E. Synthesis of Subsonic Airplane Design. Delft, Delft University Press, 1976. – 598 p.

2. Raymer D.P. Aircraft Design: A Conceptual Approach. Washington, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1992. – 745 p.

3. Pera R.J., Onat E, Klees G.W., Tjonneland E. A method to estimate weight and dimensions of aircraft gas turbine engines. – National Aeronautics and Space Administration (NASA) Lewis Research Center. May 1977. – 47 p.

4. Svoboda C. Turbofan Engine Database as a Preliminary Design Tool // Aircraft Design. 2000. Vol. 3. No. 3, pp. 17-31. DOI: 10.1016/S1369-8869(99)00021-X

5. Onat E, Klees G.W. A Method of estimate weight and dimensions of large and small gas turbine engines. – National Aeronautics and Space Administration (NASA)-Lewis Research Center. January 1979. – 132 p.

6. Guha A., Boylan D, Gallagher P. Determination of Optimum Specific Thrust for Civil Aero Gas Turbine Engines: a Multidisciplinary Design Synthesis and Optimization, Proc IMechE Part G // Journal Aerospace Engineering. 2012. Vol. 227. No. 3, pp. 502 – 527. DOI: 10.1177/0954410011435623

7. Ахметов Ю.М., Ахмедзянов Д.А., Михайлова А.Б., Михайлов А.Е. Особенности функционального про­ектирования газотурбинных двигателей для беспилотных летательных аппаратов // Вестник УГАТУ. 2013. Т. 17. № 3(56). С. 78– 86.

8. Филинов Е.П., Авдеев С.В., Красильников С.А. Корреляционно-регрессионные модели расчета массы малоразмерных авиационных газотурбинных двигателей // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 3. С. 73-81.

9. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М., Кизеев И. С. Оценка массовых показателей турбореактивного двухкон­турного двигателя с форсажной камерой на начальной стадии его проектирования // Вестник Москов­ского авиационного института. 2017. Т. 24. № 1. С. 26-37.

10. Бакулев В.И., Кравченко И.В. Определение массовых характеристик ГТД на этапе проектирования // Вестник Московского авиационного института. 1997. Т. 4. № 1. С. 20-24.

11. Григорьев В.А., Зрелов В.А., Игнаткин Ю.М. и др. Вертолетные газотурбинные двигатели / Под общ. ред. В.А. Григорьева и Б.А. Пономарева. – М.: Машиностроение, 2007. – 491 с.

12. Кузьмичев В.С., Маслов В.Г. Анализ корреляционной зависимости веса авиационных ГТД от основных параметров рабочего процесса // Вопросы проектирования и доводки малоразмерных ГТД и их элементов: Труды V Всесоюзной межотраслевой научно-технической конференции по микроэнер­гетике. – Куйбышев: КАИ, 1975. С. 29-37.

13. СоркинЛИ. (ред.) Иностранные авиационные двигатели. – 11-е издание. – М.: ЦИАМ, 1987. – 319 с.

14. Соркин ЛИ. (ред.) Иностранные авиационные двигатели: Справочник. – М.: ЦИАМ, 1992. – 286 с.

15. Соркин ЛИ. (ред) Иностранные авиационные двигатели. – XIII издание. – М.: Изд. дом «Авиамир», 2000. – 534 с.

16. Скибин В.А., Солонин В.И. (редакторы) Иностранные авиационные двигатели: Справочник ЦИАМ. – М.: Изд. дом «Авиамир», 2005. – 592 с.

17. Клименко Л.А., Фокин Ю.В., Чикина К.Н. и др. Иностранные авиационные двигатели и газотурбинные установки (по материалам зарубежных публикаций): Справочник. Вып. 15 / Отв. ред.: Л.И. Соркин, Г.К. Ведешкин, А.Н. Князев. – М.: ЦИАМ, 2010. – 415 с.

18. Шустов И.Г. Двигатели 1944-2000: Авиационные, ракетные, морские, промышленные. Иллюстриро­ванный справочник. Серия: Отечественная авиационная и ракетно-космическая техника. — М.: АКС- Конверсалт: Центр истории авиационных двигателей, 2000. – 434 с.

19. Зрелов В.А. Отечественные газотурбинные двигатели. Основные параметры и конструктивные схемы: Учеб. пособие. – М.: Машиностроение, 2005. – 336 с.

20. Шустов И.Г. (ред.) Авиационные двигатели: Справочник. – М.: Аэросфера, 2007. – 319 с.

Скачать статью