Разработка способа защиты низкорасположенных турбовентиляторных двигателей от попадания посторонних предметов

Авиационная и ракетно-космическая техника


Авторы

Ушаков И. О.*, Серебрянский С. А.**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: ushakovilyaolegovich@gmail.com
**e-mail: s-s-alex@mail.ru

Аннотация

Определена необходимость разработки методов защиты низкорасположенных турбовентиляторных двигателей от попадания посторонних предметов. Рассмотрены особенности процесса вихреобразования перед воздухозаборником низкорасположенной маршевой силовой установки магистрального самолета при воздействии бокового и встречного газовоздушного потока. Предложен эксплуатационный метод снижения интенсивности вихревого течения. Выполнено математическое моделирование процесса вихреобразования с учетом воздействия встречного газовоздушного потока. Определена зависимость интенсивности вихреобразования от скорости набегающего потока.

Ключевые слова:

турбовентиляторный двигатель, воздухозаборник, интенсивность вихревого течения, попадание посторонних предметов, эксплуатационный метод защиты двигателя, вихревой жгут

Библиографический список

  1. Братухин А.Г., Серебрянский С.А., Стрелец Д.Ю. и др. Цифровые технологии в жизненном цикле Российской конкурентоспособной авиационной техники – М.: Изд-во МАИ, 2020. – 448 с.

  2.  Пахомов С.В., Сафарбаков А.М. Методы и средства защиты газотурбинных двигателей воздушных судов от попадания посторонних предметов. – Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2011. – Ч.2. 156 c.

  3.  Комов А.А. Схема шасси самолета и защищенность двигателей // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 1. С. 7–18. DOI: 10.34759/vst-2022-1-7-18

  4.  Нескоромный Е.В., Марков Д.С. Формирование приземного вихря на входе в авиационную силовую установку // Насосы. Турбины. Системы. 2018. № 4(29). С. 20–31.

  5.  El-Sayed A.F. Foreign Object Debris and Damage in Aviation. - CRC Press, 2022. - 544 p.

  6.  Сиротин Н.Н., Нгуен Т.Ш. Методика численного моделирования эксплуатационных повреждений рабочих лопаток ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 4. С. 131–150. DOI: 10.34759/vst-2021-4-131-150

  7.  Панов С.Ю., Ковалев А.В., Айсин А.К., Ачекин А.А. Влияние расположения воздухозаборников летательных аппаратов на интенсивность вихреобразования // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 4. С. 110–119.

  8.  Дмитриев С.А., Симонова Е.С. Анализ отказов и повреждений авиационных двигателей за период 2007-2020 гг // Надежность и качество сложных систем. 2023. № 1(41). С. 81–90. DOI: 10.21685/2307-4205-2023-1-10

  9.  Салтыков А.С., Федотов М.М. Экспериментальные исследования процесса вихреобразования под входным устройством самолета с использованием вихревых характеристик воздухозаборника // Вестник ИрГТУ. 2009. № 3(39). С. 72–76.

  10.  MacManus D.G., Slaby M. Intake ground vortex and computational modelling of foreign object ingestion // The Aeronautical Journal. 2015. Vol. 119. No. 1219, pp. 1123–1145. DOI: 10.1017/S0001924000011167

  11.  Айсин А.К., Ачекин А.А., Прейс А.А. Особенности влияния формы входного устройства силовой установки летательного аппарата на интенсивность индуцируемых им вихрей // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 4. С. 27–33. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=177604

  12.  Ушаков И.О., Серебрянский С.А. Исследование эффективности струйных систем защиты для газотурбинных двигателей самолета от попадания посторонних предметов // Скоростной транспорт будущего: перспективы, проблемы, решения: Сборник тезисов II Международной конференции (29 августа – 3 сентября 2023; МАИ, Москва). – М.: Перо, 2023. С. 53–56.

  13.  Ушаков И.О, Серебрянский С.А. Защита элементов конструкции планера магистрального самолета от попадания посторонних предметов // Актуальные проблемы развития авиационной техники и методов ее эксплуатации – 2023: Cборник трудов XVI Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов (7–8 декабря 2023). – Иркутск: Иркутский филиал МГТУ ГА, 2024. Т. 1. С. 91–99.

  14.  Комов А.А. Оценка защищенности двигателей ПД-14 от повреждений посторонними предметами на самолете МС-21 // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 4-3. С. 586–591.

  15.  Комов А.А. Расчетные исследования влияния компоновки силовой установки в составе воздушного судна на вихревое течение // Научный вестник МГТУ ГА. 2005. № 90(8). С. 123–128.

  16.  Ушаков И.О., Серебрянский С.А. Математическое моделирование процесса вихреобразования на входе в дозвуковой воздухозаборник магистрального самолета // Инженерный журнал: наука и инновации. 2024. № 2(146). DOI: 10.18698/2308-6033-2024-2-2336

  17.  Nichols D.A., Vukasinovic B., Glezer A., Rafferty B. Formation of a Nacelle Inlet Ground Vortex in Crosswind // AIAA SCITECH Forum (03-07 January 2022; San Diego, CA & Virtual). DOI: 10.2514/6.2022-1698

  18.  Иноземцев А.А., Сандрацкий В.Л. Газотурбинные двигатели. – Пермь: Авиадвигатель, 2006. – 1204 с.

  19.  Jermy M., Ho W.H. Location of the vortex formation threshold at suction inlets near ground planes by computational fluid dynamics simulation // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering. 2008. Vol. 222. No. 3, pp. 393-402. DOI: 10.1243/09544100JAERO265

  20. Киренчев А.Г., Даниленко Н.В. Особенности интерференции вихрей воздухозаборников газотурбинных силовых установок с подстилающей поверхностью // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2019. № 4. C. 74–85.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024