RU2484441C1 - Gas-turbine engine, test method of gas-turbine engine, production method of batch of gas-turbine engines (versions), and operating method of gas-turbine engine - Google Patents
Gas-turbine engine, test method of gas-turbine engine, production method of batch of gas-turbine engines (versions), and operating method of gas-turbine engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484441C1 RU2484441C1 RU2012114331/06A RU2012114331A RU2484441C1 RU 2484441 C1 RU2484441 C1 RU 2484441C1 RU 2012114331/06 A RU2012114331/06 A RU 2012114331/06A RU 2012114331 A RU2012114331 A RU 2012114331A RU 2484441 C1 RU2484441 C1 RU 2484441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- gas turbine
- test
- gas
- turbine engine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения, а именно к авиационным двигателям типа газотурбинных, способам их испытания, опытного и промышленного производства и эксплуатации.A group of inventions related by a single creative concept relates to the field of aircraft engine manufacturing, namely to aircraft engines such as gas turbine, methods for their testing, experimental and industrial production and operation.
Известен газотурбинный двигатель, выполненный двухконтурным, содержит корпус с размещенным в нем турбокомпрессорным блоком, включающим компрессоры и турбины высокого и низкого давления, по меньшей мере, одну основную камеру сгорания, реактивное сопло, системы подачи воздуха и воздушного охлаждения, гидравлические топливную и масляную системы, а также системы мониторинга и управления работой двигателя (Клячкин А.Л. Теория воздушно-реактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1969, стр.296-396).Known gas turbine engine made by dual-circuit, contains a housing with a turbocompressor unit located in it, including compressors and high and low pressure turbines, at least one main combustion chamber, a jet nozzle, air supply and air cooling systems, hydraulic fuel and oil systems, as well as systems for monitoring and controlling the operation of the engine (Klyachkin A.L. Theory of jet engines. - M.: Mechanical Engineering, 1969, pp. 266-396).
Известен способ испытаний газотурбинного двигателя с учетом сезонных факторов проведения испытаний, включающий установленную в техническом задании наработку на режиме максимальной тяги на стационарном режиме и переменные режимы с выходом на указанный режим максимальной тяги при существующей в период испытаний температуре атмосферного воздуха. В конечной стадии испытаний двигатель выводят на режим максимальной тяги, повышают температуру воздуха на входе в двигатель до величины, превышающей наружную температуру на 50-180°С, и дают дополнительную наработку и дополнительные выходы на режим максимальной тяги (RU 2210066 C1, опубл. 10.08.2003).There is a known method of testing a gas turbine engine, taking into account seasonal factors for testing, which includes the operating time established in the technical specifications for maximum thrust in stationary mode and variable modes with access to the specified maximum thrust when the ambient temperature exists during the test period. In the final stage of the tests, the engine is brought to maximum thrust, the air temperature at the engine inlet is increased to a value that exceeds the external temperature by 50-180 ° C, and they give additional operating time and additional outputs to the maximum thrust (RU 2210066 C1, publ. 10.08 .2003).
Известен способ разработки и испытаний авиационных двигателей, заключающийся в измерении параметров по режимам работы двигателя и приведении их к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части двигателя при изменении атмосферных условий (Ю.Л.Литвинов, В.О.Боровик. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. Москва: Машиностроение, 1979, с.136-137).There is a known method for the development and testing of aircraft engines, which consists in measuring parameters according to engine operating conditions and bringing them to standard atmospheric conditions, taking into account changes in the properties of the working fluid and geometric characteristics of the engine’s flow part when atmospheric conditions change (Yu.L. Litvinov, V.O. Borovik. Characteristics and operational properties of aircraft turbojet engines. Moscow: Engineering, 1979, p.136-137).
Известен способ разработки и испытаний авиационных двигателей типа газотурбинных, включающий отработку заданных режимов, контроль параметров и оценку по ним ресурса и надежности работы двигателя. С целью сокращения времени испытаний при доводке двигателей 10-20% испытания проводят с температурой газа перед турбиной, превышающей максимальную рабочую температуру на 45-65°С (SU 1151075 A1, опубл. 10.08.2004).A known method of development and testing of aircraft engines such as gas turbine, including the development of predetermined modes, parameter control and assessment of resource and reliability of the engine. In order to reduce the test time during engine refinement of 10-20%, tests are carried out with the gas temperature in front of the turbine exceeding the maximum operating temperature by 45-65 ° C (SU 1151075 A1, publ. 10.08.2004).
Известен способ промышленного производства авиационных двигателей типа газотурбинных, включающий изготовление и заводскую сборку силовых, контролирующих, командных и исполнительных агрегатов, блоков и систем двигателя, включая компрессоры, турбины, камеры сгорания воздушную, топливную и масляную системы и систему управления двигателем (Богуслаев В.А., Качан А.Я., Долматов А.И., Мозговой В.Ф., Кореневский Е.Я. Технология производства авиационных двигателей Запорожье. Изд. Мотор Сич, 2009 [учеб.]; 4.1 Сборка авиационных двигателей, Раздел 3, с.26-61.A known method of industrial production of aircraft engines such as gas turbine, including the manufacture and factory assembly of power, control, command and executive units, engine blocks and systems, including compressors, turbines, combustion chambers, air, fuel and oil systems and engine control system (Boguslaev V.A. ., Kachan A.Ya., Dolmatov A.I., Mozgovoy V.F., Korenevsky E.Ya. Production technology of aircraft engines Zaporozhye, Motor Sich Publishing House, 2009 [textbook]; 4.1 Assembly of aircraft engines, Section 3, p. 26-61.
Известен способ эксплуатации авиационных двигателей, включающий операции обслуживания, предполетной подготовки, запуска, прогрева, вывода на предусмотренные регламентом полетные режимы и останов двигателя, а также профилактику, текущие и капитальный ремонты (Ю.А.Литвинов, В.О.Боровик. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. Москва: Машиностроение, 1979, с.136-137).A known method of operating aircraft engines, including maintenance operations, pre-flight preparation, start-up, warm-up, output to flight regimes stipulated by the regulations and engine shutdown, as well as prevention, maintenance and overhauls (Yu.A. Litvinov, V.O. Borovik. Characteristics and operational properties of aircraft turbojet engines. Moscow: Engineering, 1979, p.136-137).
Общими недостатками указанных известных технических решений являются повышенная трудо- и энергоемкость испытаний и недостаточно высокая оценка ресурса и надежности работы двигателя в широком диапазоне полетных режимов и условий эксплуатации, вследствие неотработанности программы приведения конкретных результатов испытаний к результатам, отнесенным к стандартным условиям эксплуатации двигателя известными способами, которые не учитывают с достаточной корректностью изменение параметров и режимов работы двигателя. Это осложняет возможность приведения экспериментальных параметров испытаний к параметрам, максимально приближенным к реальной структуре и удельному соотношению режимов работы двигателя в процессе эксплуатации, на каждой из стадий разработки, доводки, опытно-промышленного, серийного производства и эксплуатации авиационных двигателей.Common shortcomings of these known technical solutions are the increased labor and energy intensity of tests and an insufficiently high estimate of the resource and reliability of the engine in a wide range of flight modes and operating conditions, due to the inadequacy of the program for bringing specific test results to results assigned to standard engine operating conditions by known methods, which do not take into account with sufficient accuracy a change in the parameters and operating modes of the engine. This complicates the possibility of bringing the experimental test parameters to the parameters that are as close as possible to the real structure and the specific ratio of the engine operating modes during operation, at each of the stages of development, development, pilot production, serial production and operation of aircraft engines.
Задача изобретения состоит в разработке авиационных двигателей типа газотурбинных, способов их испытаний, доводки, опытного и промышленного производства и эксплуатации с повышенной достоверностью результатов испытаний на любом из этапов от опытно-промышленного образца до промышленного производства и летной эксплуатации авиационных двигателей, в том числе с включением разработки типовых полетных циклов, определения ресурса и надежности двигателя в условиях, максимально приближенных к реальной структуре и удельному соотношению режимов работы двигателя в процессе эксплуатации.The objective of the invention is to develop aircraft engines such as gas turbine, methods for testing them, refinement, pilot and industrial production and operation with increased reliability of test results at any stage from the pilot industrial design to the industrial production and flight operation of aircraft engines, including the inclusion of development of typical flight cycles, determining the resource and reliability of the engine in conditions as close as possible to the real structure and specific ratio of the mode motor operation during operation.
Поставленная задача в части способа испытания газотурбинного двигателя (ГТД) решается тем, что, испытание, согласно изобретению, включает чередование режимов при выполнении этапов испытания длительностью работы газотурбинного двигателя, превышающей программное время полета, для чего сначала формируют типовые полетные циклы и определяют повреждаемость наиболее нагруженных деталей, исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании, а затем формируют полный объем испытаний, включающий выполнение последовательности испытательных циклов - быстрый выход на максимальный или полный форсированный режим, быстрый сброс на режим «малого газа», останов и цикл длительной работы с многократным чередованием режимов во всем рабочем спектре с различным размахом диапазона изменения режимов работы газотурбинного двигателя, в совокупности превышающем время полета в 5÷6 раз, при этом различный размах диапазона изменения режимов работы двигателя реализуют, изменяя уровень перепада газа в конкретных режимах испытания от начального до наибольшего - максимального или полного форсированного режима работы газотурбинного двигателя путем переноса начальной точки отсчета при выполнении соответствующего режима, принимая последнюю в одном из режимов в положении, соответствующем уровню «малый газ», а в других режимах - в промежуточных или конечном положениях, соответствующих различным процентным долям или полному значению уровня газа максимального или полного форсированного режима, причем быстрый выход на максимальный или форсированный режимы на части испытательного цикла осуществляют в темпе приемистости и сброса.The task in part of the method for testing a gas turbine engine (GTE) is solved in that the test according to the invention includes the alternation of modes when performing the stages of the test with a duration of operation of the gas turbine engine exceeding the programmed flight time, for which typical flight cycles are first generated and damage is determined for the most loaded parts, based on this, determine the required number of loading cycles during the test, and then form the full scope of the tests, including the execution of the last The essentials of the test cycles are a quick exit to the maximum or full forced mode, a quick reset to the “low gas” mode, a stop and a long-term operation cycle with multiple alternating modes in the entire operating spectrum with a different range of operation modes for a gas turbine engine, in total exceeding the flight time 5–6 times, while a different range of changes in the engine operating modes is realized by changing the level of the gas drop in specific test modes from initial to maximum - max the full or forced operation of the gas turbine engine by transferring the initial reference point when the corresponding mode is performed, taking the latter in one of the modes in the position corresponding to the "low gas" level, and in other modes in the intermediate or final positions corresponding to different percentages or the full value of the gas level of the maximum or full forced mode, and a quick exit to the maximum or forced modes on the part of the test cycle is carried out in empe pickup and dumping.
При этом часть испытательных циклов могут осуществлять без прогрева на режиме «малый газ» после запуска.At the same time, part of the test cycles can be carried out without warming up in the "low gas" mode after starting.
Испытательный цикл могут формировать на основе полетных циклов для боевого и учебного применения газотурбинного двигателя.The test cycle can be formed on the basis of flight cycles for combat and training use of a gas turbine engine.
Поставленная задача в части способа производства партии газотурбинных двигателей, в котором выполняют опытную партию ГТД, при этом производят, по меньшей мере, сборку каждого опытного двигателя, в том числе монтируют корпус и силовые агрегаты двигателя, включая компрессорный блок, турбины, реактивное сопло, не менее чем одну камеру сгорания, воздушную, а также гидравлические топливную и масляную системы, мониторинговые, командные и исполнительные элементы, блоки и системы и подвергают испытанию смонтированные опытные ГТД на определение ресурса и надежности в условиях многорежимных полетов, решается тем, что, согласно изобретению, испытания производят указанным выше способом испытания ГТД, по завершению программы испытаний анализируют полученные результаты, устраняют выявленные недостатки, при необходимости вносят изменения в конструкцию или в отдельные узлы ГТД и считают опытный образец выполненным и соответствующим заданной программе.The task in terms of the production method of a batch of gas turbine engines, in which an experimental batch of gas turbine engines is performed, at least each experimental engine is assembled, including mounting the body and engine power units, including a compressor unit, turbines, a jet nozzle, not less than one combustion chamber, air, as well as hydraulic fuel and oil systems, monitoring, command and actuating elements, blocks and systems, and they test mounted experimental gas turbine engines for determination resource and reliability in conditions of multi-mode flights, it is decided that, according to the invention, the tests are performed by the GTE test method indicated above, upon completion of the test program, they analyze the results obtained, eliminate the identified shortcomings, if necessary, make changes to the design or to individual components of the GTE and consider the experienced the sample is executed and corresponding to the given program.
Поставленная задача в части газотурбинного двигателя решается тем, что, согласно изобретению, двигатель выполнен многовальным, содержит корпус с размещенными в нем компрессорным блоком, по меньшей мере, основной камерой сгорания, турбинами высокого и низкого давления, реактивным соплом, кроме того, двигатель включает воздушную систему, а также гидравлические - топливную и масленую системы, а также системы текущего мониторинга работы всех агрегатов двигателя, систему управления, включающую блоки сбора, оперативной обработки текущей рабочей информации с выдачей команд, органы управления и подчиненные им исполнительные блоки и агрегаты перечисленных систем, при этом двигатель испытан способом по любому из п.п.1-3 на определение ресурса и надежности по программе воспроизведения условий летной эксплуатации, максимально приближенных к реальной структуре и удельному соотношению заданных режимов работы газотурбинного двигателя.The problem in part of a gas turbine engine is solved by the fact that, according to the invention, the engine is multi-shaft, contains a housing with a compressor unit, at least a main combustion chamber, high and low pressure turbines, a jet nozzle located in it, in addition, the engine includes an air system, as well as hydraulic - fuel and oil systems, as well as current monitoring systems of the operation of all engine units, a control system including collection units, operational processing of the current work whose information with the issuance of commands, controls and subordinate execution units and assemblies of the listed systems, the engine was tested by the method according to any one of items 1-3 to determine the resource and reliability according to the program for reproducing flight operating conditions as close as possible to the real structure and the specific ratio of the specified operating modes of the gas turbine engine.
Поставленная задача в части способа производства партии газотурбинных двигателей, в котором осуществляют, по меньшей мере, серийную промышленную заводскую сборку двигателей, при этом в каждом двигателе монтируют корпус и силовые агрегаты двигателя, включая компрессоры, турбины, не менее чем одну камеру сгорания, воздушную, а также гидравлические топливную и масляную системы, мониторинговые, командные и исполнительные элементы, блоки и системы и производят стендовые испытания серийных газотурбинных двигателей из партии идентично произведенных ГТД, решается тем, что, согласно изобретению, испытанию подвергают группу двигателей из промышленной партии ГТД и производят испытания приведенным выше способом испытания ГТД на определение ресурса и надежности работы серийно промышленно произведенного двигателя и проверку их соответствия заданным значениям, при необходимости с последующим переводом результатов испытаний, полученных в конкретных атмосферно-климатических условиях, к значениям, соответствующим стандартным атмосферным условиям, с возможностью последующего пересчета конечных результатов, при необходимости, к любым другим требуемым атмосферно-климатическим условиям, для работы в которых предназначен тот или иной серийный двигатель или партия одновременно произведенных идентичных газотурбинных двигателей с возможным внесением указанных сведений в техническую документацию двигателя.The set task in terms of the production method of a batch of gas turbine engines, in which at least a serial industrial factory assembly of the engines is carried out, with each engine having an engine casing and power units, including compressors, turbines, at least one combustion chamber, air, as well as hydraulic fuel and oil systems, monitoring, command and actuating elements, blocks and systems, and they carry out bench tests of serial gas turbine engines from a batch identically produced conducted by a gas turbine engine, it is decided that, according to the invention, a group of engines from an industrial gas turbine engine group is tested and the gas turbine engine test method described above is performed to determine the resource and reliability of a mass-produced industrial engine and verify their compliance with the specified values, if necessary, followed by translation of the results tests obtained in specific atmospheric and climatic conditions, to values corresponding to standard atmospheric conditions, with the possibility of subsequent recalculation of the final results, if necessary, to any other required atmospheric and climatic conditions for which this or that serial engine or a batch of identical gas turbine engines produced simultaneously is intended with the possible inclusion of the specified information in the technical documentation of the engine.
Поставленная задача в части способа эксплуатации газотурбинного двигателя, в котором перед каждым запуском выполняют проверку готовности двигателя к работе, производят запуск, прогрев и вывод двигателя на предусмотренные регламентом рабочие режимы, периодически производят профилактические осмотры, текущие ремонты, а также, по меньшей мере, один капитальный ремонт, решается тем, что, согласно изобретению, после капитального ремонта двигатель подвергают стендовым испытаниям приведенным выше способом испытания ГТД на определение ресурса и надежности работы двигателя, по результатам которых, при необходимости, производят послеремонтную доводку и, если необходимо, вариантно выполняют дополнительные испытания, скоррелированные с тематическим содержанием послеремонтной доводки и регламентом последующего этапа эксплуатации газотурбинного двигателя.The set task in terms of the method of operating a gas turbine engine, in which, before each start-up, a check is made of the engine's readiness for operation, the engine is started, warmed up and output is switched to the operating modes specified in the regulations, preventive examinations are periodically performed, current repairs, as well as at least one major repairs, it is decided that, according to the invention, after major repairs, the engine is subjected to bench tests by the above method of testing the gas turbine engine to determine the resource but also the reliability of the engine, the results of which, if necessary, fine-tuning and post-repair, if necessary, the variant perform additional tests, correlated with the thematic content posleremontnogo finishing and regulations subsequent operational phase of a gas turbine engine.
При этом после капитального ремонта и/или послеремонтной доводки газотурбинный двигатель могут подвергать испытанию на помпаж и определение границ газодинамической устойчивости работы.Moreover, after overhaul and / or after-repair tuning, the gas turbine engine can be subjected to a surge test and determination of the boundaries of the gas-dynamic stability of the work.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в разработке способа испытаний, повышающем достоверность результатов испытаний, что достигается за счет разработанных в изобретении чередованием режимов при выполнении этапов испытания, которые по длительности превышают программное время полета, при этом предварительно формируют типовые полетные циклы, на основании которых по программе определяют повреждаемость наиболее загруженных деталей и исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании. Формируют полный объем испытаний, включая быструю смену циклов в полном регистре от быстрого выхода на максимальный либо полный форсированный режим до полного останова двигателя, и затем репрезентативный цикл длительной работы с многократным чередованием режимов во всем рабочем спектре с различным размахом диапазона изменения режимов, превышающем время полета не менее чем в 5 раз, причем быстрый выход на максимальный или форсированный режим на части испытательного цикла осуществляют в темпе приемистости и сброса. Это позволяет упростить последующие испытания, повысить корректность и расширить репрезентативность оценки ресурса и надежности работы двигателя на всех этапах создания, доводки, серийного промышленного производства и летной эксплуатации газотурбинных двигателей с корректным распространением репрезентативных оценок на широкий диапазон региональных и сезонных условий последующей летной эксплуатации двигателей, выполняемой в соответствии с изобретением.The technical result provided by the above set of features consists in developing a test method that increases the reliability of the test results, which is achieved due to the alternation of the modes developed in the invention when performing test phases that exceed the programmed flight time in duration, while pre-forming typical flight cycles, based on which the program determines the damage to the most loaded parts and on the basis of this determine the required number of cycles in loading during testing. The full scope of the tests is formed, including a quick change of cycles in a full register from a quick exit to maximum or full forced mode to a complete engine shutdown, and then a representative long-term operation cycle with multiple alternating modes in the entire operating spectrum with a different range of regime change over the flight time not less than 5 times, moreover, a quick exit to the maximum or forced mode on part of the test cycle is carried out at the speed of acceleration and reset. This makes it possible to simplify subsequent tests, increase the correctness and expand the representativeness of the assessment of the resource and reliability of the engine at all stages of the creation, development, serial production and flight operation of gas turbine engines with the correct distribution of representative estimates to a wide range of regional and seasonal conditions for the subsequent flight operation of engines performed in accordance with the invention.
Способ испытания газотурбинного двигателя включает чередование режимов при выполнении этапов испытания длительностью работы двигателя, превышающей программное время полета. Сначала формируют типовые полетные циклы и определяют повреждаемость наиболее нагруженных деталей. Исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании. Затем формируют полный объем испытаний, включающий выполнение последовательности испытательных циклов - быстрый выход на максимальный или полный форсированный режим. Быстрый сброс на режим «малого газа». Останов. Далее выполняют цикл длительной работы с многократным чередованием режимов во всем рабочем спектре с различным размахом диапазона изменения режимов работы газотурбинного двигателя, который в совокупности превышает время полета в 5÷6 раз. Различный размах диапазона изменения режимов работы при испытаниях газотурбинного двигателя реализуют, изменяя уровень перепада газа в конкретных режимах испытания от начального до наибольшего - максимального или полного форсированного режима работы газотурбинного двигателя путем переноса начальной точки отсчета при выполнении соответствующего режима. Последнюю принимают в одном из режимов в положении, соответствующем уровню «малый газ». Другие режимы выполняют с начальной точкой отсчета в промежуточных или конечном положениях, что соответствует различным процентным долям или полному значению уровня газа максимального или полного форсированного режима. Быстрый выход на максимальный или форсированный режимы на части испытательного цикла осуществляют в темпе приемистости и сброса.A method of testing a gas turbine engine includes the alternation of modes when performing the stages of the test with a duration of engine operation exceeding the programmed flight time. First, typical flight cycles are formed and damage to the most loaded parts is determined. Based on this, the required number of loading cycles during the test is determined. Then form the full scope of the tests, including the implementation of the sequence of test cycles - a quick exit to the maximum or full forced mode. Quick reset to low gas mode. Stop. Next, they carry out a long cycle of work with multiple alternating modes in the entire operating spectrum with a different range of variation in the operating modes of a gas turbine engine, which in aggregate exceeds the flight time by 5–6 times. A different range of the change in operating modes during testing of a gas turbine engine is realized by changing the level of the gas drop in specific test modes from initial to maximum - maximum or full forced operation of the gas turbine engine by transferring the initial reference point when the corresponding mode is performed. The latter is taken in one of the modes in the position corresponding to the "small gas" level. Other modes are performed with the starting point in the intermediate or final positions, which corresponds to different percentages or the full value of the gas level of the maximum or full forced mode. A quick exit to the maximum or forced modes on the part of the test cycle is carried out at the rate of throttle response and reset.
Часть испытательных циклов при испытаниях газотурбинного двигателя осуществляют без прогрева на режиме малый газ после запуска.Part of the test cycles when testing a gas turbine engine is carried out without heating in the idle mode after starting.
Испытательный цикл при испытаниях газотурбинного двигателя формируют на основе полетных циклов для боевого и учебного применения двигателя.The test cycle when testing a gas turbine engine is formed on the basis of flight cycles for military and educational use of the engine.
В способе производства партии газотурбинных двигателей выполняют опытную партию ГТД. Производят, по меньшей мере, сборку каждого опытного двигателя, в том числе монтируют корпус и силовые агрегаты двигателя, включая компрессорный блок, турбины, реактивное сопло, не менее чем одну камеру сгорания, воздушную, а также гидравлические топливную и масляную системы, мониторинговые, командные и исполнительные элементы, блоки и системы. Подвергают испытанию смонтированные опытные ГТД на определение ресурса и надежности в условиях многорежимных полетов. Испытания производят приведенным выше способом испытания ГТД. По завершении программы испытаний анализируют полученные результаты. Устраняют выявленные недостатки. При необходимости вносят изменения в конструкцию или в отдельные узлы ГТД и считают опытный образец выполненным и соответствующим заданной программе.In the production method of a batch of gas turbine engines, an experimental batch of gas turbine engines is performed. At least each experimental engine is assembled, including mounting the engine body and power units, including a compressor unit, turbines, a jet nozzle, at least one combustion chamber, air, and also hydraulic fuel and oil systems, monitoring, command and actuators, blocks and systems. Installed experimental gas turbine engines are tested for determining the resource and reliability in multi-mode flights. The tests are performed by the above method of testing the gas turbine engine. Upon completion of the test program, the results obtained are analyzed. Eliminate identified shortcomings. If necessary, make changes to the design or to individual components of the gas turbine engine and consider the prototype completed and corresponding to the given program.
Газотурбинный двигатель выполнен многовальным. Двигатель содержит корпус с размещенными в нем компрессорным блоком, по меньшей мере, основной камерой сгорания, турбинами высокого и низкого давления, реактивным соплом. Двигатель включает воздушную систему, а также гидравлические - топливную и масленую системы, а также системы текущего мониторинга работы всех агрегатов двигателя, систему управления, включающую блоки сбора, оперативной обработки текущей рабочей информации с выдачей команд, органы управления и подчиненные им исполнительные блоки и агрегаты перечисленных систем. Двигатель испытан приведенным выше способом испытания ГТД на определение ресурса и надежности по программе воспроизведения условий летной эксплуатации, максимально приближенных к реальной структуре и удельному соотношению заданных режимов работы газотурбинного двигателя.The gas turbine engine is multi-shaft. The engine comprises a housing with a compressor unit located therein, at least a main combustion chamber, high and low pressure turbines, a jet nozzle. The engine includes an air system, as well as hydraulic systems - fuel and oil systems, as well as current monitoring systems for the operation of all engine units, a control system that includes units for collecting, operative processing of current working information with the issuance of commands, controls and subordinate execution units and units listed systems. The engine was tested by the GTE test method described above for determining the resource and reliability according to the program for reproducing flight operating conditions that are as close as possible to the real structure and specific ratio of the specified operating modes of the gas turbine engine.
В способе производства партии газотурбинных двигателей осуществляют, по меньшей мере, серийную промышленную заводскую сборку двигателей. В каждом двигателе монтируют корпус и силовые агрегаты двигателя, включая компрессоры, турбины, не менее чем одну камеру сгорания, воздушную, а также гидравлические топливную и масляную системы, мониторинговые, командные и исполнительные элементы, блоки и системы. Производят стендовые испытания серийных газотурбинных двигателей из партии идентично произведенных ГТД. Испытанию подвергают группу двигателей из промышленной партии ГТД и производят испытания приведенным выше способом испытания ГТД на определение ресурса и надежности работы серийно промышленно произведенного двигателя и проверку их соответствия заданным значениям. При необходимости переводят результаты испытаний, полученные в конкретных атмосферно-климатических условиях, к значениям, соответствующим стандартным атмосферным условиям, с возможностью последующего пересчета конечных результатов, при необходимости, к любым другим требуемым атмосферно-климатическим условиям, для работы в которых предназначен тот или иной серийный двигатель или партия одновременно произведенных идентичных газотурбинных двигателей с возможным внесением указанных сведений в техническую документацию двигателя.In the production method of a batch of gas turbine engines, at least a serial industrial factory engine assembly is carried out. In each engine, the body and engine power units are mounted, including compressors, turbines, at least one combustion chamber, air, as well as hydraulic fuel and oil systems, monitoring, command and actuating elements, blocks and systems. Bench tests of serial gas turbine engines from a batch of identically produced gas turbine engines are carried out. A group of engines from a gas turbine engine batch is tested and tested using the gas turbine engine test method described above to determine the service life and reliability of a mass-produced industrial engine and to verify their compliance with specified values. If necessary, transfer the test results obtained in specific atmospheric and climatic conditions to values corresponding to standard atmospheric conditions, with the possibility of subsequent recalculation of the final results, if necessary, to any other required atmospheric and climatic conditions for which this or that serial is intended an engine or a batch of identical gas turbine engines produced simultaneously with the possible entry of the specified information into the technical documentation of the engine.
В способе эксплуатации газотурбинного двигателя перед каждым запуском выполняют проверку готовности двигателя к работе. Производят запуск, прогрев и вывод двигателя на предусмотренные регламентом рабочие режимы. Периодически производят профилактические осмотры, текущие ремонты, а также, по меньшей мере, один капитальный ремонт. После капитального ремонта двигатель подвергают стендовым испытаниям приведенным выше способом испытания ГТД на определение ресурса и надежности работы двигателя. По результатам испытаний, при необходимости, производят послеремонтную доводку и, если необходимо, вариантно выполняют дополнительные испытания, скоррелированные с тематическим содержанием послеремонтной доводки и регламентом последующего этапа эксплуатации газотурбинного двигателя.In the method of operating a gas turbine engine, before each start-up, a check of engine readiness for operation is performed. Start, warm up and output the engine to the operating modes specified in the regulations. Periodically perform preventive examinations, ongoing repairs, as well as at least one overhaul. After major repairs, the engine is subjected to bench tests using the above method of testing the gas turbine engine to determine the resource and reliability of the engine. According to the test results, if necessary, post-repair debugging is carried out and, if necessary, additional tests are variant performed, correlated with the thematic content of post-repair debugging and the regulations of the subsequent stage of operation of the gas turbine engine.
После капитального ремонта и/или послеремонтной доводки газотурбинный двигатель подвергают испытанию на помпаж и определение границ газодинамической устойчивости работы.After major repairs and / or post-repair tuning, the gas turbine engine is subjected to a surge test and determination of the boundaries of the gas-dynamic stability of the work.
Пример реализации способа испытания газотурбинного двигателя (ГТД).An example implementation of a test method for a gas turbine engine (GTE).
Испытанию подвергают ГТД с проектным ресурсом 500 часов общей наработки до первого капитального ремонта. В указанном ресурсе задана наработка 20 час на максимальном режиме, из них 5 час на полном форсированном режиме. Формируют типовые полетные циклы (ТПЦ) и устанавливают заданное время работы двигателя 1 ч, эквивалентное полетному времени летательного аппарата (ЛА) по принятому ТПЦ. На основании ТПЦ расчетным путем определяют повреждаемость наиболее нагруженных деталей. Исходя из этого определяют необходимое эквивалентное по повреждаемости количество циклов при испытаниях. В данном варианте принимают следующий состав нагрузочных испытательных циклов - выполнение 700 (400+300) запусков с выходом соответственно на максимальный и форсированные режимы, а также 400 приемистостей от режима «малый газ» (МГ) до максимального (Макс.) и 300 с режима 0,8 Макс. до форсированного (Фор) режима.A gas turbine engine with a design life of 500 hours of total running time is tested, before the first overhaul. In the indicated resource, the operating time is set to 20 hours at maximum mode, of which 5 hours at full forced mode. Typical flight cycles (TFCs) are formed and a predetermined engine operating time of 1 h is set, which is equivalent to the flight time of an aircraft (LA) according to the adopted TOC. Based on the fuel processing center, the damage to the most loaded parts is determined by calculation. On the basis of this, the required equivalent damage number of cycles during the tests is determined. In this embodiment, the following set of load test cycles is taken - performing 700 (400 + 300) starts with reaching the maximum and forced modes, respectively, as well as 400 pick-ups from the “low gas” (MG) mode to the maximum (Max.) And 300 from the mode 0.8 max. before the forced (For) mode.
Устанавливают коэффициент запаса на требуемое количество испытательных нагрузочных циклов и времени наработки К=1,2.Set the safety factor for the required number of test load cycles and operating hours K = 1.2.
Формируют полный объем ресурсных испытаний и разрабатывают программу проведения испытаний:Form the full scope of life tests and develop a test program:
1. Общую наработку при проведении ресурсных испытаний принимают 500*1,2=600 ч, из них наработку на максимальном режиме принимают (20-5)*1,2=18 ч, а на форсированном режиме 5*1,2=6 ч.1. The total operating time during the life tests is 500 * 1.2 = 600 hours, of which the maximum operating time is (20-5) * 1.2 = 18 hours, and in the forced mode 5 * 1.2 = 6 hours .
2. Принимают продолжительность этапа испытаний 5 ч, и определяют количество пятичасовых этапов 600:5=120.2. Take the duration of the test phase 5 hours, and determine the number of five-hour steps 600: 5 = 120.
3. Устанавливают количество запусков с учетом коэффициента запаса 700*1,2=840, а также от МГ до Макс 400*1,2=480 и от 0,8 Макс до Фор 300*1,2=360.3. Set the number of starts taking into account the safety factor of 700 * 1.2 = 840, as well as from MG to Max 400 * 1.2 = 480 and from 0.8 Max to Fore 300 * 1.2 = 360.
4. Каждый пятичасовой этап включает 840:120=7, приемистостей от режима МГ до Макс 480:120=4 и приемистостей с режима 0,8 Макс до Фор 360:120=3, а также наработку на максимальном и форсированном режимах 18*60:120=9 мин. 360:120=3 мин.4. Each five-hour stage includes 840: 120 = 7, pick-ups from the MG mode to Max 480: 120 = 4 and pick-ups from the 0.8 Max mode to For 360: 120 = 3, as well as the operating time at maximum and forced modes 18 * 60 : 120 = 9 minutes 360: 120 = 3 min.
5. Устанавливают последовательность испытательных циклов - быстрый выход на максимальный или полный форсированный режим, быстрый сброс на режим МГ и останов. Затем предусматривают цикл длительной работы с многократным чередованием нагрузочных циклов с размахом диапазонов изменения режимов от МГ до Макс и 0,8 Макс до Фор в пределах установленного выше объема испытательных этапов.5. Set the sequence of test cycles - quick exit to maximum or full forced mode, quick reset to MG mode and stop. Then, a long-term operation cycle is provided with multiple alternation of load cycles with a range of regime change ranges from MG to Max and 0.8 Max to For within the range of the test stages established above.
Выполняют испытания ГТД по указанной программе. Затем проводят дефектацию двигателя и анализ результатов испытаний, по которым принимают решение о признании двигателя выдержавшим испытания.GTE tests are performed according to the specified program. Then the engine is faulted and the test results are analyzed, according to which a decision is made to recognize the engine as tested.
Изложенную выше последовательность испытания газотурбинных двигателей применяют на всех этапах от доводки опытных образцов до промышленного производства, эксплуатации и капитального ремонта двигателей.The above sequence of testing gas turbine engines is used at all stages from the development of prototypes to industrial production, operation and overhaul of engines.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114331/06A RU2484441C1 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | Gas-turbine engine, test method of gas-turbine engine, production method of batch of gas-turbine engines (versions), and operating method of gas-turbine engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114331/06A RU2484441C1 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | Gas-turbine engine, test method of gas-turbine engine, production method of batch of gas-turbine engines (versions), and operating method of gas-turbine engine |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011153863/06A Division RU2481564C1 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Jet-turbine engine, test method of jet-turbine engine, production method of batch of jet-turbine engines (versions), and operating method of jet-turbine engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2484441C1 true RU2484441C1 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012114331/06A RU2484441C1 (en) | 2012-04-12 | 2012-04-12 | Gas-turbine engine, test method of gas-turbine engine, production method of batch of gas-turbine engines (versions), and operating method of gas-turbine engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2484441C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612663C1 (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-13 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Gas turbine engine operation |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2921976C2 (en) * | 1978-05-30 | 1982-05-06 | RCA Corp., 10020 New York, N.Y. | Device for diagnosing an engine |
| RU2047464C1 (en) * | 1991-04-23 | 1995-11-10 | Гололобов Олег Александрович | Method of making rotor of blade machine |
| US6466858B1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-10-15 | General Electric Company | Methods and apparatus for monitoring gas turbine engine operation |
| US6502085B1 (en) * | 1999-12-18 | 2002-12-31 | General Electric Company | Methods and systems for estimating engine faults |
| RU2210066C1 (en) * | 2001-12-27 | 2003-08-10 | Государственное унитарное предприятие Тушинское машиностроительное конструкторское бюро "Союз" - дочернее предприятие Федерального государственного унитарного предприятия Российской самолётостроительной корпорации "МиГ" | Method of testing gas turbine engines with due account of season when tests are carried out |
| SU1151075A1 (en) * | 1983-05-24 | 2004-08-10 | В.О. Боровик | METHOD OF TESTING A GAS TURBINE ENGINE |
| RU2270431C1 (en) * | 2004-07-06 | 2006-02-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Mode of testing the elements of a gas-turbine engine |
| US7020595B1 (en) * | 1999-11-26 | 2006-03-28 | General Electric Company | Methods and apparatus for model based diagnostics |
| RU2289028C2 (en) * | 2002-05-31 | 2006-12-10 | Николай Николаевич Ильин | Gas-turbine engine |
| RU2308014C2 (en) * | 2005-08-16 | 2007-10-10 | Открытое акционерное общество Конструкторское-производственное предприятие "Авиамотор" | Method of operating the engine |
| RU2393451C1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Method of operating aircraft engine based on technical state thereof |
-
2012
- 2012-04-12 RU RU2012114331/06A patent/RU2484441C1/en active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2921976C2 (en) * | 1978-05-30 | 1982-05-06 | RCA Corp., 10020 New York, N.Y. | Device for diagnosing an engine |
| SU1151075A1 (en) * | 1983-05-24 | 2004-08-10 | В.О. Боровик | METHOD OF TESTING A GAS TURBINE ENGINE |
| RU2047464C1 (en) * | 1991-04-23 | 1995-11-10 | Гололобов Олег Александрович | Method of making rotor of blade machine |
| US7020595B1 (en) * | 1999-11-26 | 2006-03-28 | General Electric Company | Methods and apparatus for model based diagnostics |
| US6502085B1 (en) * | 1999-12-18 | 2002-12-31 | General Electric Company | Methods and systems for estimating engine faults |
| US6466858B1 (en) * | 2000-11-02 | 2002-10-15 | General Electric Company | Methods and apparatus for monitoring gas turbine engine operation |
| RU2210066C1 (en) * | 2001-12-27 | 2003-08-10 | Государственное унитарное предприятие Тушинское машиностроительное конструкторское бюро "Союз" - дочернее предприятие Федерального государственного унитарного предприятия Российской самолётостроительной корпорации "МиГ" | Method of testing gas turbine engines with due account of season when tests are carried out |
| RU2289028C2 (en) * | 2002-05-31 | 2006-12-10 | Николай Николаевич Ильин | Gas-turbine engine |
| RU2270431C1 (en) * | 2004-07-06 | 2006-02-20 | Уфимский государственный авиационный технический университет | Mode of testing the elements of a gas-turbine engine |
| RU2308014C2 (en) * | 2005-08-16 | 2007-10-10 | Открытое акционерное общество Конструкторское-производственное предприятие "Авиамотор" | Method of operating the engine |
| RU2393451C1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Method of operating aircraft engine based on technical state thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| КЛЯЧКИН А.Л. Теория воздушно-реактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1969, с.296-396. * |
| ЛИТВИНОВ В.О. и др. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979, с.136-137. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612663C1 (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-13 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Gas turbine engine operation |
| RU2612663C9 (en) * | 2015-09-07 | 2017-06-09 | Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" | Gas turbine engine operation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2487334C1 (en) | Turbojet, method of turbojet testing (versions) and method of turbojet production, method of turbojet industrial production, method of turbojet overhaul, and method of turbojet operation | |
| RU2487333C1 (en) | Turbojet, method of turbojet testing (versions) and method of turbojet production method of turbojet industrial production, and method of turbojet operation | |
| RU2551015C1 (en) | Method of operational development of experimental jet turbine engine | |
| RU2484441C1 (en) | Gas-turbine engine, test method of gas-turbine engine, production method of batch of gas-turbine engines (versions), and operating method of gas-turbine engine | |
| RU2555928C2 (en) | Jet turbine engine | |
| RU2551246C1 (en) | Adjustment method of test gas-turbine engine | |
| RU2551013C1 (en) | Method of batch production of gas-turbine engine, and gas-turbine engine made by means of this method | |
| RU2481564C1 (en) | Jet-turbine engine, test method of jet-turbine engine, production method of batch of jet-turbine engines (versions), and operating method of jet-turbine engine | |
| RU2551007C1 (en) | Method of operational development of experimental gas-turbine engine | |
| RU142807U1 (en) | TURBOJET | |
| RU2551247C1 (en) | Jet turbine engine | |
| RU2551019C1 (en) | Adjustment method of test turbo-jet engine | |
| RU2551142C1 (en) | Method of gas turbine engine batch manufacturing and gas turbine engine manufactured according to this method | |
| RU2544638C1 (en) | Gas turbine engine | |
| RU2481565C1 (en) | Gas turbine engine, test method of gas turbine engine (versions), production method of gas turbine engine, adjustment method of gas turbine engine, industrial production method of gas turbine engines, and operating method of gas turbine engine | |
| RU2482459C1 (en) | Gas turbine engine method for gas turbine engine testing (versions) method for production of gas turbine engine batch (versions) method for gas turbine engine operation | |
| RU144425U1 (en) | TURBOJET | |
| RU142920U1 (en) | TURBOJET | |
| RU2555940C2 (en) | Method of mass production of gas turbine engine and gas turbine engine made using this method | |
| RU142812U1 (en) | Turbojet engine test bench for turbojet AT dynamic stability, aerodynamic devices INPUT stands for testing of turbojet AT dynamic stability and aerodynamic devices spoilers INPUT stands for testing of turbojet AT dynamic stability | |
| RU2555931C2 (en) | Jet turbine engine | |
| RU2555935C2 (en) | Method of mass production of gas turbine engine and gas turbine engine made using this method | |
| RU2550999C1 (en) | Method of operational development of experimental jet turbine engine | |
| RU2545110C1 (en) | Gas-turbine engine | |
| RU144426U1 (en) | GAS TURBINE ENGINE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140127 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |