Зависимость основных параметров ТВД

От внешних условий

По тем же причинам, что и в ТРД, основные параметры ТВД, замеряемые при его испытаниях, зависят от температуры и давления атмосферного воздуха. При изменении атмосферного давления рн изменяются только расход воздуха G_В и мощность N_ЭК, а величина С_Э остается неизменной. Изменение температуры Т_Н приводит к изменению N_ЭК и С_Э. При повышении Т_Н уменьшается n/√T_H, π_k*, G_B, N_B и R_R. Следовательно, уменьшается эквивалентная мощность N_ЭК. В связи с уменьшением π_к* возрастает С_Э.

Приведение замеренных параметров ТВД к стандартным атмосферным условиям производится по тем же формулам, что и для ТРД.

Приведенная мощность на валу винта: N_B.ПР = (N_B.101,3:р_н)√288/T_H*. Тогда приведенная эквивалентная мощность (при работе двигателя на земле):

N_Э.ПР = N_В.ПР + 0,9R_R.ПР.

Приведенный удельный расход топлива: С_УД.ПР = G_Т.Ч.ПР/N_Э.ПР .

 

Тема 12. Поддержание летной годности авиадвигателей в эксплуатации

Надежность ГТД. Показатели безотказности

И долговечности ГТД

Основные термины и определения в области надежности установлены ГОСТ 27.002-83, в соответствии с которым ниже приведены наиболее важные из них применительно к авиационным ГТД.

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных условиях эксплуатации. Надежность является сложным свойством, которое для авиационного ГТД объединяет в себе такие свойства, как безотказность, долговечность и др.

Безотказность следует рассматривать как свойство ГТД непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение заданной наработки.

Долговечность – это свойство двигателя сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Главным показателем безотказности является вероятность безотказной работы, т.е. вероятность того, что в пределах заданной наработки двигателя его отказ не возникнет.

Вероятность безотказной работы Р(t) можно приближенно оценить по результатам наблюдений отказов в совокупности достаточно большого числа двигателей N, одновременно начавших работу.

Если для некоторой наработки t число отказавших двигателей составляет N_ОТ(t), а число исправных равно N_И(t) = N – N_ОТ(t), то можно считать Р(t) = N_И(t)/N.

Функцию Р(t) - вероятность безотказной работы - часто называют функцией надежности. Она является убывающей. При t=0 отказы невозможны, поэтому Р(0) =1, а при t→∞ P(t) →0, так как в этом предельном случае должны произойти отказы всех двигателей.

Вероятность отказа F(t) связана с функцией надежности равенством: F(t) = 1 – P(t).

В качестве одного из основных показателей безотказности в практике расчетов широко применяют интенсивность отказов λ(t). Численные значения функции λ(t) получают поданным регистрации отказов двигателей, используя приближенную формулу:

λ(t) ≈ ∆N_от(t, t+∆t) / N_и(t)*∆t,

где ∆N_от(t, t+∆t) – число отказавших двигателей в интервале наработки ∆t;

∆t – длина интервала наработки;

N_и(t) – число исправных двигателей при наработке t.

Из неработоспособного состояния (после отказа) двигатель можно перевести в работоспособное состояние методами технического обслуживания, - регулировками, заменой агрегатов, легкосъемных модулей и т.п.

При достижении же предельного состояния дальнейшее применение двигателя на воздушном судне недопустимо или нецелесообразно.

Например, при появлении трещины на диске турбины дальнейшая эксплуатация ГТД недопустима по требованиям безопасности полетов, так как возможное за этим полное разрушение диска способно вызвать вторичные разрушения элементов двигателя и воздушного судна с тяжелыми последствиями. Прогары и оплавления лопаток соплового аппарата турбины приводят к сильному падению тяги и увеличению расхода топлива, что делает дальнейшее использование двигателя экономически нецелесообразным. В том и другом случае двигатели не могут быть выведены из соответствующих предельных состояний в эксплуатационных условиях. Для этого их необходимо снимать с воздушного судна и отправлять в ремонт (или производить замену модуля).

Если в двигателе одновременно произошли отказы большого числа ответственных элементов или вероятности этих отказов достаточно высоки, то такой двигатель имеет предельное состояние, при котором восстановление его работоспособности путем ремонта нецелесообразно, а в некоторых случаях и невозможно. Применение такого двигателя по назначению вообще должно быть прекращено.