RU2551245C1 - Turbojet engine operation method and turbojet engine operated using this method - Google Patents

Turbojet engine operation method and turbojet engine operated using this method Download PDF

Info

Publication number
RU2551245C1
RU2551245C1 RU2013149928/06A RU2013149928A RU2551245C1 RU 2551245 C1 RU2551245 C1 RU 2551245C1 RU 2013149928/06 A RU2013149928/06 A RU 2013149928/06A RU 2013149928 A RU2013149928 A RU 2013149928A RU 2551245 C1 RU2551245 C1 RU 2551245C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
modes
test
parts
inspect
Prior art date
Application number
RU2013149928/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013149928A (en
Inventor
Александр Викторович Артюхов
Дмитрий Юрьевич Еричев
Игорь Александрович Кондрашов
Виктор Викторович Куприк
Ирик Усманович Манапов
Евгений Ювенальевич Марчуков
Дмитрий Алексеевич Мовмыга
Константин Сергеевич Поляков
Сергей Анатольевич Симонов
Вадим Николаевич Селиванов
Александр Сергеевич Селезнев
Юрий Геннадиевич Шабаев
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority to RU2013149928/06A priority Critical patent/RU2551245C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013149928A publication Critical patent/RU2013149928A/en
Publication of RU2551245C1 publication Critical patent/RU2551245C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to air-engine building. In TJE operation method before each start of the engine it is checked for readiness to operation, started, warmed up and ramped-up to the operating modes provisioned by regulations, it is stopped, periodically subjected to routine inspections and service of modules, assemblies and communication systems. At the final stage of capital repairs after assembly the engine is tested according to the multi-cycle program comprising the alternation of modes when performing stages of test by duration of TJE operation. Full scope of tests is formed, including a quick change of cycles in the complete register from quick selection of maximum or full augmented power mode till complete stop of the engine, and then, representative cycle of continuous operation with multiple alteration of modes in the whole working spectrum with various span of range of the mode change, which exceeds the flight time at least 5 times.
EFFECT: improvement of correctness and expansion of representativeness of assessment of resource and reliability of operation of the engine after capital repairs and providing the increased post-repair resource of the engine in conditions of flight operation of TJE by high-manoeuvrable planes.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам эксплуатации авиационных турбореактивных двигателей.The invention relates to the field of aircraft engine manufacturing, and in particular to methods of operating aircraft turbojet engines.

Известен двухконтурный, двухвальный турбореактивный двигатель (ТРД), включающий турбокомпрессорные комплексы, один из которых содержит установленные на одном валу компрессор и турбину низкого давления, а другой содержит аналогично объединенные на другом валу, соосном с первым, компрессор и турбину высокого давления, промежуточный разделительный корпус между упомянутыми компрессорами, наружный и внутренние контуры, основную и форсажную камеры сгорания, камеру смешения газовоздушных потоков рабочего тела и регулируемое сопло (Н.Н. Сиротин и др. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. М.: Наука, 2011 г., стр.41-46, рис.1.24).Known dual-circuit, twin-shaft turbojet engine (turbojet engine), including turbocompressor complexes, one of which contains a compressor and a low pressure turbine mounted on one shaft, and the other contains a compressor and a high pressure turbine, an intermediate separation housing similarly combined on the other shaft, coaxial with the first between the mentioned compressors, external and internal circuits, the main and afterburner combustion chambers, a chamber for mixing gas-air flows of the working fluid and an adjustable nozzle (N.N.Siro tin et al. Fundamentals of designing the production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS technology system. Book 1. M .: Nauka, 2011, pp. 41-46, Fig. 1.24).

Известен турбореактивный двигатель, который выполнен двухконтурным, содержит корпус, опертые на него компрессоры и турбины, охлаждаемую камеру сгорания, топливно-насосную группу, реактивные сопла, а также систему управления с командными и исполнительными органами (Шульгин В.А., Гайсинский С.Я. Двухконтурные турбореактивные двигатели малошумных самолетов. М.: Машиностроение, 1984, стр.17-120).A well-known turbojet engine, which is double-circuit, contains a housing supported by compressors and turbines, a cooled combustion chamber, a fuel-pump group, jet nozzles, and a control system with command and executive bodies (Shulgin V.A., Gaysinsky S.Ya Dual-circuit turbojet engines of low-noise aircraft. M: Mashinostroenie, 1984, pp. 17-120).

Известен способ разработки и испытаний авиационных двигателей типа турбореактивных, 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°C (SU 1151075 A1, опубл. 10.08.2004).A known method for the development and testing of aircraft engines such as turbojet, including the development of specified modes, parameter monitoring and evaluation 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 испытания турбореактивного двигателя по определению ресурса и надежности работы, заключающийся в чередовании режимов при выполнении этапов длительностью, превышающей время полета. Двигатель испытывают поэтапно. Длительность безостановочной работы на стенде и чередование режимов устанавливают в зависимости от назначения двигателя (Л.С. Скубачевский. Испытание воздушно-реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1972, с.13-15).There is a method of testing a turbojet engine to determine the resource and reliability, which consists in the alternation of modes when performing stages lasting longer than the flight time. The engine is tested in stages. The duration of non-stop work at the stand and the alternation of modes are set depending on the purpose of the engine (L.S. Skubachevsky. Test of jet engines. M: Mashinostroenie, 1972, p.13-15).

Известен способ эксплуатации и ремонта турбореактивного двигателя по техническому состоянию. В основу эксплуатации двигателя по техническому состоянию положено техническое диагностирование как средство получения объективной информации о состоянии конкретного двигателя. Это означает, что реальное техническое состояние практически всех узлов, агрегатов и систем двигателя с определенной периодичностью и точностью можно оценить по изменению их параметров (Н.Н. Сиротин и др. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. М.: Наука, 2011 г., стр.44-50).A known method of operation and repair of a turbojet engine in technical condition. The operation of the engine according to its technical condition is based on technical diagnostics as a means of obtaining objective information about the state of a particular engine. This means that the actual technical condition of almost all engine components, assemblies and systems can be estimated with a certain frequency and accuracy by changing their parameters (NN Sirotin et al. Fundamentals of designing the production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS technology system Book 1. M.: Science, 2011, pp. 44-50).

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.The disadvantages of these known technical solutions are the increased labor and energy intensity of the tests and the 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 the results referred to standard engine operating conditions by known methods that are not with sufficient accuracy take into account changes in the parameters and operating modes of the engine. This complicates the possibility of bringing the experimental test parameters to parameters that are as close as possible to the real structure and the specific ratio of the engine operating modes during operation.

Задача группы изобретений, связанных единым творческим замыслом, заключается в разработке способа эксплуатации турбореактивного двигателя и эксплуатируемого заявленным способом турбореактивного двигателя с улучшенными эксплуатационными характеристиками и повышенной достоверностью экспериментально проверенного ресурса и надежности двигателя после капитального ремонта в условиях, максимально приближенных к реальной структуре и удельному соотношению режимов работы двигателя в процессе послеремонтной эксплуатации на высокоманевренных самолетах.The task of the group of inventions related by a single creative concept is to develop a method of operating a turbojet engine and a turbojet engine operated by the claimed method with improved performance and increased reliability of the experimentally tested engine life and reliability after overhaul in conditions as close as possible to the real structure and specific ratio of modes engine operation during post-repair operation at high-altitude rennyh aircraft.

Поставленная задача решается тем, что в способе эксплуатации турбореактивного двигателя согласно изобретению перед каждым запуском двигателя, выполненного двухконтурным, двухвальным, осуществляют проверку готовности двигателя к работе, производят запуск, прогрев и вывод двигателя на рабочие режимы, предусмотренные регламентом, останов двигателя, периодически производят профилактические осмотры и обслуживание модулей, узлов и коммуникационных систем, включая компрессор низкого давления (КНД) с входным направляющим аппаратом, промежуточные направляющие и выходной спрямляющий аппараты; узлы газогенераторора - компрессор высокого давления (КВД); соединяющий указанные компрессоры промежуточный корпус; производят осмотр корпуса основной камеры сгорания (ОКС) и при необходимости осмотр корпуса и системы форсунок жаровой трубы ОКС; а также осмотр состоящего, предпочтительно, из шестидесяти четырех трубчатых блок-модулей кольцевого воздухо-воздушного теплообменника; периодически осматривают турбину высокого давления (ТВД), имеющую сопловый аппарат, ротор с валом и не менее чем одно рабочее колесо; производят осмотр опор двигателя, осмотр турбины низкого давления (ТНД), а также осматривают смеситель, фронтовое устройство и корпус форсажной камеры сгорания, реактивное сопло; коробку приводов сервисных двигательных агрегатов; осматривают и при необходимости тестируют электрическую, воздушную, гидравлические топливную и масляную системы, кроме того? периодически проверяют состояние командных блоков, исполнительных механизмов и кабелей систем мониторинга и автоматического управления двигателем; периодически выполняют предусмотренные регламентом текущие, а также, по меньшей мере, один капитальный ремонт, в процессе которого производят внешний осмотр и установку двигателя на испытательный стенд, проверку наличия дефектов и перемещение двигателя в сборочный цех, в котором производят демонтаж наружных коммуникаций и разборку двигателя на функциональные модули, узлы и сборочные единицы; разборку, промывку, контроль состояния и дефектацию модулей, узлов и деталей, направление на механосборочные/механические посты с выполнением восстановительного ремонта, конструктивно-технологической доработки или постдефектационной замены деталей на новые; комплектование прошедших ремонт и новых деталей и сборочных единиц, сборку и цеховые испытания узлов, модулей и сборку двигателя; причем испытывают двигатель по многоцикловой программе, включающей чередование режимов при выполнении этапов испытания длительностью работы турбореактивного двигателя, превышающей программное время полета, по программе до испытаний формируют типовые полетные циклы и определяют повреждаемость наиболее нагруженных деталей, исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании, а затем формируют и производят 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 турбореактивного двигателя, в совокупности превышающем время полета в 5-6 раз, при этом различный размах диапазона изменения режимов работы двигателя реализуют изменением уровня перепада газа в конкретных режимах испытания от начального до наибольшего - максимального или полного форсированного режима работы 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 с последующим сбросом.The problem is solved in that in the method of operation of a turbojet engine according to the invention, before each engine start, performed by double-circuit, two-shaft, check the engine is ready for operation, start, warm up and bring the engine to operating modes specified in the regulations, the engine is stopped, preventive measures are periodically performed Inspections and maintenance of modules, assemblies and communication systems, including low-pressure compressor (LPC) with an input guide vane, between weft guides and output straightening apparatus; gas generator units - high pressure compressor (HPC); an intermediate casing connecting said compressors; inspect the body of the main combustion chamber (ACS) and, if necessary, inspect the body and nozzle system of the ACS heat pipe; and also inspecting, preferably sixty-four tubular block modules of the ring air-air heat exchanger; periodically inspect a high-pressure turbine (HPT) having a nozzle apparatus, a rotor with a shaft and at least one impeller; inspect the engine mounts, inspect the low pressure turbine (LP), and also inspect the mixer, front-end device and the afterburner combustion chamber, jet nozzle; a box of drives of service engine units; inspect and, if necessary, test the electrical, air, hydraulic fuel and oil systems, in addition? periodically check the status of command blocks, actuators and cables of monitoring systems and automatic engine control; periodically carry out the current and at least one major repairs provided for by the regulations, during which they conduct an external inspection and install the engine on the test bench, check for defects and move the engine to the assembly shop, in which the external communications are dismantled and the engine is disassembled at functional modules, units and assembly units; disassembly, washing, condition monitoring and fault detection of modules, assemblies and parts, referral to mechanical assembly / mechanical posts with the implementation of restoration repair, structural and technological refinement or post-defective replacement of parts with new ones; acquisition of newly-repaired and new parts and assembly units, assembly and workshop testing of units, modules and engine assembly; moreover, the engine is tested according to a multi-cycle program, including the alternation of modes during the test stages with a turbojet engine operating longer than the programmed flight time, according to the program, typical flight cycles are formed before the tests and the damageability of the most loaded parts is determined, based on this, the required number of loading cycles is determined during the test, and then form and produce the full scope of tests, including the execution of a sequence of test cycles - fast reaching the maximum or full forced mode, quick reset to the “low gas” mode, stopping and a long-term operation cycle with multiple alternating modes in the entire operating spectrum with a different range of changes in the operating modes of the turbojet engine, which in aggregate exceeds the flight time by 5-6 times at the same time, a different range of changes in the engine operating modes is realized by changing the level of the gas differential in specific test modes from initial to maximum - maximum or full forced mode operation of the 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 intermediate or final positions corresponding to different percentages or the full value of the maximum gas level or a full forced mode, moreover, a quick exit to the maximum or forced modes on part of the test cycle is carried out at a rate of throttle response, followed by reset.

При этом при запуске двигателя в ремонт и подготовке деталей к нанесению восстановительных покрытий могут выполнять химическую, ультразвуковую промывку и/или пескоструйную обработку деталей, микрометрические обмеры и определение прочности неразрушающими видами контроля и выбраковку дефектных деталей.At the same time, when starting the engine for repair and preparing parts for applying restoration coatings, they can perform chemical, ultrasonic washing and / or sandblasting of parts, micrometric measurements and determination of strength by non-destructive testing and rejection of defective parts.

В процессе капитального ремонта двигателя нанесение на детали восстановительных покрытий могут выполнять при необходимости вариантно хромированием, цинкованием, кадмированием, меднением, оксидированием, алитированием, оксидным фосфатированием, серебрением, химическим никелированием, пассивированием и/или нанесением лакокрасочных покрытий.In the process of engine overhaul, the application of reconditioning coatings to parts can be optionally performed by chromium plating, galvanizing, cadmium plating, copper plating, oxidizing, aluminizing, oxide phosphating, silver plating, chemical nickel plating, passivation and / or applying coatings.

Нанесение на детали восстановительных покрытий в процессе капитального ремонта для повышения износостойкости поверхностей восстанавливаемых деталей при необходимости вариантно могут выполнять электроискровым легированием поверхностей, детонационным или плазменным напылением порошковых композитов.The application of reconditioning coatings to parts during the overhaul to increase the wear resistance of surfaces of reconditioned parts, if necessary, can optionally be performed by electrospark alloying of surfaces, detonation or plasma spraying of powder composites.

Поставленная задача в части турбореактивного двигателя решается тем, что турбореактивный двигатель согласно изобретению подвержен эксплуатации описанным выше способом.The problem in terms of a turbojet engine is solved by the fact that the turbojet engine according to the invention is subject to operation as described above.

Технический результат, обеспечиваемый группой изобретений, связанных единым творческим замыслом, состоит в разработке способа эксплуатации и эксплуатируемого заявленным способом ТРД с экспериментально проверенным ресурсом, а также с повышенной надежностью ТРД в процессе послеремонтной эксплуатации. Повышение достоверности результатов испытаний, проводимых после капитального ремонта эксплуатируемого ТРД, достигается за счет разработанного в изобретении чередования режимов при выполнении этапов испытания, которые по длительности превышают программное время полета в 5-6 раз. При этом уточняют типовые полетные циклы, на основании которых по программе определяют повреждаемость наиболее загруженных деталей. Исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании, включая быструю смену циклов в полном регистре от быстрого выхода на максимальный, либо полный форсированный режим до полного останова двигателя и затем формируют репрезентативный цикл длительной работы в послеремонтный период с многократным чередованием режимов во всем рабочем спектре с различным размахом диапазона изменения режимов. Это позволяет повысить корректность и расширить репрезентативность оценки ресурса и надежности работы двигателя после капитального ремонта и обеспечивает повышенный послеремонтный ресурс двигателя в условиях летной эксплуатации ТРД на высокоманевренных самолетах.The technical result provided by the group of inventions related by a single creative idea is to develop a method of operation and exploited by the claimed method of turbofan engines with an experimentally verified resource, as well as with increased reliability of turbofan engines in the process of after-sales operation. Improving the reliability of the results of tests carried out after the overhaul of an operated turbojet engine is achieved due to the alternation of modes developed in the invention when performing test phases that are 5-6 times longer than the programmed flight time. At the same time, typical flight cycles are clarified, on the basis of which the damage to the most loaded parts is determined according to the program. Based on this, the required number of loading cycles during the test is determined, including the quick change of cycles in the full register from the quick exit to the maximum or full forced mode to the complete stop of the engine and then a representative long-term operation cycle is formed in the post-repair period with multiple alternating modes in the entire operating spectrum with a different range of modes. This makes it possible to increase the correctness and expand the representativeness of the assessment of the resource and reliability of the engine after overhaul and provides increased after-repair engine life in the conditions of flight operation of turbojet engines on highly maneuverable aircraft.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1), где изображен турбореактивный двигатель, продольный разрез.The invention is illustrated in the drawing (figure 1), which shows a turbojet engine, a longitudinal section.

Способ эксплуатации ТРД осуществляют следующим образом.The method of operation of the turbojet engine is as follows.

Перед каждым запуском турбореактивного двигателя, выполненного двухконтурным, двухвальным, осуществляют проверку готовности двигателя к работе. Производят запуск, прогрев и вывод двигателя на рабочие режимы, предусмотренные регламентом, и затем останов двигателя. Периодически производят профилактические осмотры и обслуживание модулей, узлов и коммуникационных систем, включая компрессор 1 низкого давления с входным направляющим аппаратом 2, промежуточные направляющие аппараты 3 и выходной спрямляющий аппарат 4; узлы газогенераторора - компрессор 5 высокого давления; соединяющий КНД и КВД промежуточный корпус. Производят осмотр корпуса основной камеры 6 сгорания и при необходимости осмотр корпуса и системы форсунок жаровой трубы ОКС. Также производят осмотр состоящего, предпочтительно, из шестидесяти четырех трубчатых блок-модулей кольцевого воздухо-воздушного теплообменника 7. Периодически осматривают турбину 8 высокого давления, имеющую сопловый аппарат, ротор 9 с валом и не менее чем одно рабочее колесо. Производят осмотр опор двигателя, осмотр турбины 10 низкого давления. Также осматривают смеситель, фронтовое устройство и корпус форсажной камеры сгорания, реактивное сопло 11, коробку приводов сервисных двигательных агрегатов. Осматривают и при необходимости тестируют электрическую, воздушную, гидравлические топливную и масляную системы.Before each start-up of a turbojet engine made by double-circuit, two-shaft, check the readiness of the engine for work. Start, warm up and output the engine to the operating modes stipulated by the regulations, and then stop the engine. Periodically, preventive examinations and maintenance of the modules, components and communication systems are performed, including a low-pressure compressor 1 with an inlet guide apparatus 2, intermediate guide apparatus 3 and an output rectifier apparatus 4; gas generator units - high pressure compressor 5; connecting the KND and KVD the intermediate case. Inspect the body of the main combustion chamber 6 and, if necessary, inspect the body and nozzle system of the flame tube of the ACS. An inspection is also made of, preferably, of sixty-four tubular block modules of an annular air-air heat exchanger 7. A high-pressure turbine 8 having a nozzle apparatus, a rotor 9 with a shaft and at least one impeller is periodically inspected. Inspect the engine mounts, inspect the turbine 10 low pressure. Also inspect the mixer, front-end device and the afterburner combustion chamber, jet nozzle 11, the box of drives of service engine units. Inspect and, if necessary, test the electrical, air, hydraulic fuel and oil systems.

Кроме того? периодически проверяют состояние командных блоков, исполнительных механизмов и кабелей систем мониторинга и автоматического управления двигателем. Периодически выполняют предусмотренные регламентом текущие ремонты, а также, по меньшей мере, один капитальный ремонт.Besides? periodically check the status of command blocks, actuators and cables of monitoring systems and automatic engine control. Periodically carry out current repairs provided for in the regulations, as well as at least one overhaul.

В процессе капитального ремонта производят внешний осмотр и установку двигателя на испытательный стенд, проверку наличия дефектов и перемещение двигателя в сборочный цех, в котором производят демонтаж наружных коммуникаций и разборку двигателя на функциональные модули, узлы и сборочные единицы. Производят разборку, промывку, контроль состояния и дефектацию модулей, узлов и деталей, направление на механосборочные/механические посты с выполнением восстановительного ремонта, конструктивно-технологической доработки или постдефектационной замены деталей на новые. После чего производят комплектование прошедших ремонт и новых деталей и сборочных единиц, сборку и осуществляют цеховые испытания узлов, модулей и сборку двигателя.In the process of overhaul, an external inspection and installation of the engine on the test bench is carried out, defects are checked, and the engine is moved to the assembly shop, in which the external communications are dismantled and the engine is disassembled into functional modules, units and assembly units. They disassemble, flush, monitor the condition and detect the modules, components and parts, referral to mechanical assembly / mechanical posts with the implementation of restoration repair, structural and technological refinement or post-defective replacement of parts with new ones. Then they complete the newly-repaired and new parts and assembly units, assemble and carry out workshop tests of units, modules, and assemble the engine.

На завершающей стадии капитального ремонта после сборки двигатель подвергают испытаниям, при необходимости производят послеремонтную доводку, в процессе которой выполняют испытания отремонтированного двигателя. Двигатель испытывают по многоцикловой программе, включающей чередование режимов при выполнении этапов испытания длительностью работы ТРД, превышающей программное время полета. По программе до испытаний уточняют и формируют типовые полетные циклы и определяют повреждаемость наиболее нагруженных деталей. Исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании. Затем формируют и производят полный объем испытаний, включающий выполнение последовательности испытательных циклов - быстрый выход на максимальный или полный форсированный режим, быстрый сброс на режим «малого газа», останов. Также производят цикл длительной работы с многократным чередованием режимов во всем рабочем спектре с различным размахом диапазона изменения режимов работы ТРД, в совокупности превышающем время полета в 5-6 раз. Различный размах диапазона изменения режимов работы двигателя реализуют изменением уровня перепада газа в конкретных режимах испытания от начального до наибольшего - максимального или полного форсированного режима работы 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. Быстрый выход на максимальный или форсированный режимы на части испытательного цикла осуществляют в темпе приемистости с последующим сбросом.At the final stage of the overhaul after assembly, the engine is tested, if necessary, post-repair tuning is performed, during which tests of the repaired engine are performed. The engine is tested according to a multi-cycle program, including the alternation of modes during the execution of the test stages with a turbojet operation duration exceeding the programmed flight time. According to the program, pre-tests specify and form typical flight cycles and determine the damage to the most loaded parts. Based on this, the required number of loading cycles during the test is determined. Then the full scope of tests is formed and performed, including the execution of a sequence of test cycles - quick exit to the maximum or full forced mode, quick reset to the "low gas" mode, stop. A long cycle of work is also carried out with multiple alternating modes in the entire working spectrum with a different range of variation of the turbojet engine operating modes, which in aggregate exceeds the flight time by 5-6 times. A different range of changes in the engine operating modes is realized by changing the level of the gas differential in specific test modes from initial to maximum - maximum or full forced engine operation by transferring the initial reference point when performing the corresponding mode, taking the latter in one of the modes in a position corresponding to the level " low gas ”, and in other modes - in intermediate or final positions corresponding to different percentages or the full value of the gas level 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, followed by reset.

При запуске двигателя в ремонт и подготовке деталей к нанесению восстановительных покрытий выполняют химическую, ультразвуковую промывку и/или пескоструйную обработку деталей, микрометрические обмеры и определение прочности неразрушающими видами контроля и выбраковку дефектных деталей.When starting the engine for repair and preparing parts for applying restoration coatings, chemical, ultrasonic washing and / or sandblasting of the parts, micrometric measurements and determination of strength by non-destructive testing and rejection of defective parts are performed.

В процессе капитального ремонта двигателя нанесение на детали восстановительных покрытий выполняют при необходимости вариантно хромированием, цинкованием, кадмированием, меднением, оксидированием, алитированием, оксидным фосфатированием, серебрением, химическим никелированием, пассивированием и/или нанесением лакокрасочных покрытий.In the process of engine overhaul, the application of reconditioning coatings to parts is optionally performed by chromium plating, galvanizing, cadmium plating, copper plating, oxidizing, aluminizing, oxide phosphating, silver plating, chemical nickel plating, passivation and / or applying coatings.

Нанесение на детали восстановительных покрытий в процессе капитального ремонта для повышения износостойкости поверхностей восстанавливаемых деталей при необходимости вариантно выполняют электроискровым легированием поверхностей, детонационным или плазменным напылением порошковых композитов.The application of reconditioning coatings to parts during the overhaul process to increase the wear resistance of surfaces of reconditioned parts, if necessary, is optionally carried out by electrospark alloying of surfaces, detonation or plasma spraying of powder composites.

Турбореактивный двигатель подвергают эксплуатации описанным выше способом.The turbojet is subjected to operation as described above.

Пример реализации испытания ТРД по многоцикловой программе.An example of the implementation of the turbojet test on a multi-cycle program.

Испытанию подвергают ТРД с заданным ресурсом 500 часов общей наработки после 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.The test is subjected to turbojet engines with a given resource of 500 hours of total operating time after 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 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 Fore 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 the 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 ТРД по указанной программе. Затем проводят дефекацию двигателя и анализ результатов испытаний, по которым принимают решение о признании двигателя выдержавшим испытания после капитального ремонта.Perform tests of turbofan engines according to the specified program. Then, the engine is defecated and the test results are analyzed, according to which a decision is made on recognizing the engine as having passed the tests after major repairs.

Claims (5)

1. Способ эксплуатации турбореактивного двигателя (ТРД), характеризующийся тем, что перед каждым запуском двигателя, выполненного двухконтурным, двухвальным, осуществляют проверку готовности двигателя к работе, производят запуск, прогрев и вывод двигателя на рабочие режимы, предусмотренные регламентом, останов двигателя, периодически производят профилактические осмотры и обслуживание модулей, узлов и коммуникационных систем, включая компрессор низкого давления (КНД) с входным направляющим аппаратом, промежуточные направляющие и выходной спрямляющий аппараты; узлы газогенераторора - компрессор высокого давления (КВД); соединяющий указанные компрессоры промежуточный корпус; производят осмотр корпуса основной камеры сгорания (ОКС) и осмотр корпуса и системы форсунок жаровой трубы ОКС; а также осмотр состоящего из шестидесяти четырех трубчатых блок-модулей кольцевого воздухо-воздушного теплообменника; периодически осматривают турбину высокого давления (ТВД), имеющую сопловый аппарат, ротор с валом и не менее чем одно рабочее колесо; производят осмотр опор двигателя, осмотр турбины низкого давления (ТНД), а также осматривают смеситель, фронтовое устройство и корпус форсажной камеры сгорания, реактивное сопло; коробку приводов сервисных двигательных агрегатов; осматривают и тестируют электрическую, воздушную, гидравлические топливную и масляную системы, кроме того, периодически проверяют состояние командных блоков, исполнительных механизмов и кабелей систем мониторинга и автоматического управления двигателем; периодически выполняют предусмотренные регламентом текущие, а также, по меньшей мере, один капитальный ремонт, в процессе которого производят внешний осмотр и установку двигателя на испытательный стенд, проверку наличия дефектов и перемещение двигателя в сборочный цех, в котором производят демонтаж наружных коммуникаций и разборку двигателя на функциональные модули, узлы и сборочные единицы; разборку, промывку, контроль состояния и дефектацию модулей, узлов и деталей, направление на механосборочные/механические посты с выполнением восстановительного ремонта, конструктивно-технологической доработки или постдефектационной замены деталей на новые; комплектование прошедших ремонт и новых деталей и сборочных единиц, сборку и цеховые испытания узлов, модулей и сборку двигателя; причем испытывают двигатель по многоцикловой программе, включающей чередование режимов при выполнении этапов испытания длительностью работы турбореактивного двигателя, превышающей программное время полета, по программе до испытаний формируют типовые полетные циклы и определяют повреждаемость наиболее нагруженных деталей, исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании, а затем формируют и производят 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 турбореактивного двигателя, в совокупности превышающем время полета в 5-6 раз, при этом различный размах диапазона изменения режимов работы двигателя реализуют изменением уровня перепада газа в конкретных режимах испытания от начального до наибольшего - максимального или полного форсированного режима работы 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 с последующим сбросом. 1. The method of operation of a turbojet engine (turbojet engine), characterized in that before each start of the engine, performed double-circuit, twin-shaft, check the readiness of the engine for work, start, warm up and bring the engine to operating modes specified in the regulations, engine shutdown, periodically produce routine inspections and maintenance of modules, assemblies and communication systems, including a low-pressure compressor (LPC) with an input guide vane, intermediate guides and an exit hydrochloric flow straightener; gas generator units - high pressure compressor (HPC); an intermediate casing connecting said compressors; inspect the body of the main combustion chamber (ACS) and inspect the body and nozzle system of the combustion tube ACS; as well as inspection of the sixty-four tubular block modules of the ring air-air heat exchanger; periodically inspect a high-pressure turbine (HPT) having a nozzle apparatus, a rotor with a shaft and at least one impeller; inspect the engine mounts, inspect the low pressure turbine (LP), and also inspect the mixer, front-end device and the afterburner combustion chamber, jet nozzle; a box of drives of service engine units; inspect and test electric, air, hydraulic fuel and oil systems, in addition, periodically check the status of command blocks, actuators and cables of monitoring and automatic engine control systems; periodically carry out the current and at least one major repairs provided for by the regulations, during which they conduct an external inspection and install the engine on the test bench, check for defects and move the engine to the assembly shop, in which the external communications are dismantled and the engine is disassembled at functional modules, units and assembly units; disassembly, washing, condition monitoring and fault detection of modules, assemblies and parts, referral to mechanical assembly / mechanical posts with the implementation of restoration repair, structural and technological refinement or post-defective replacement of parts with new ones; acquisition of newly-repaired and new parts and assembly units, assembly and workshop testing of units, modules and engine assembly; moreover, the engine is tested according to a multi-cycle program, including the alternation of modes during the test stages with a turbojet engine operating longer than the programmed flight time, according to the program, typical flight cycles are formed before the tests and the damageability of the most loaded parts is determined, based on this, the required number of loading cycles is determined during the test, and then form and produce the full scope of tests, including the execution of a sequence of test cycles - fast reaching the maximum or full forced mode, quick reset to the “low gas” mode, stopping and a long-term operation cycle with multiple alternating modes in the entire operating spectrum with a different range of changes in the operating modes of the turbojet engine, which in aggregate exceeds the flight time by 5-6 times at the same time, a different range of changes in the engine operating modes is realized by changing the level of the gas differential in specific test modes from initial to maximum - maximum or full forced mode operation of the 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 intermediate or final positions corresponding to different percentages or the full value of the maximum gas level or a full forced mode, moreover, a quick exit to the maximum or forced modes on part of the test cycle is carried out at a rate of throttle response, followed by reset. 2. Способ эксплуатации турбореактивного двигателя по п.1, отличающийся тем, что при запуске двигателя в ремонт и подготовке деталей к нанесению восстановительных покрытий выполняют химическую, ультразвуковую промывку и/или пескоструйную обработку деталей, микрометрические обмеры и определение прочности неразрушающими видами контроля и выбраковку дефектных деталей.2. The method of operating a turbojet engine according to claim 1, characterized in that when starting the engine for repair and preparing the parts for applying restoration coatings, chemical, ultrasonic washing and / or sandblasting of the parts, micrometric measurements and determination of strength by non-destructive testing and rejection of defective details. 3. Способ эксплуатации турбореактивного двигателя по п.2, отличающийся тем, что в процессе капитального ремонта двигателя нанесение на детали восстановительных покрытий выполняют вариантно хромированием, цинкованием, кадмированием, меднением, оксидированием, алитированием, оксидным фосфатированием, серебрением, химическим никелированием, пассивированием и/или нанесением лакокрасочных покрытий.3. The method of operating a turbojet engine according to claim 2, characterized in that during the overhaul of the engine, the application of the restoration coatings to the parts is carried out optionally by chromium plating, galvanizing, cadmium plating, copper plating, oxidation, aluminizing, oxide phosphating, silver plating, chemical nickel plating, passivation and / or by applying coatings. 4. Способ эксплуатации турбореактивного двигателя по п.2, отличающийся тем, что нанесение на детали восстановительных покрытий в процессе капитального ремонта для повышения износостойкости поверхностей восстанавливаемых деталей вариантно выполняют электроискровым легированием поверхностей, детонационным или плазменным напылением порошковых композитов.4. The method of operating a turbojet engine according to claim 2, characterized in that the application of reconditioning coatings to the parts during the overhaul to increase the wear resistance of the surfaces of the reconditioned parts is optionally performed by electrospark alloying of the surfaces, detonation or plasma spraying of powder composites. 5. Турбореактивный двигатель, характеризующийся тем, что подвержен эксплуатации по любому из пп.1-4. 5. A turbojet engine, characterized in that it is subject to operation according to any one of claims 1 to 4.
RU2013149928/06A 2013-11-08 2013-11-08 Turbojet engine operation method and turbojet engine operated using this method RU2551245C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149928/06A RU2551245C1 (en) 2013-11-08 2013-11-08 Turbojet engine operation method and turbojet engine operated using this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149928/06A RU2551245C1 (en) 2013-11-08 2013-11-08 Turbojet engine operation method and turbojet engine operated using this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013149928A RU2013149928A (en) 2015-05-20
RU2551245C1 true RU2551245C1 (en) 2015-05-20

Family

ID=53283702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149928/06A RU2551245C1 (en) 2013-11-08 2013-11-08 Turbojet engine operation method and turbojet engine operated using this method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2551245C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
GB2436366A (en) * 2006-03-24 2007-09-26 Rolls Royce Plc Monitoring Gas Turbine Engines
EP1619489B1 (en) * 2004-07-19 2008-03-19 Techspace Aero Test equipment for the development of an aircraft gas turbine 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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1151075A1 (en) * 1983-05-24 2004-08-10 В.О. Боровик METHOD OF TESTING A GAS TURBINE ENGINE
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
EP1619489B1 (en) * 2004-07-19 2008-03-19 Techspace Aero Test equipment for the development of an aircraft gas turbine engine
GB2436366A (en) * 2006-03-24 2007-09-26 Rolls Royce Plc Monitoring Gas Turbine Engines
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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CИРОТИН Н.Н. и др. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий, Книга 1, Москва, Наука, 2011, с.44-50 . *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013149928A (en) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2551015C1 (en) Method of operational development of experimental jet turbine engine
RU2551245C1 (en) Turbojet engine operation method and turbojet engine operated using this method
RU2555926C2 (en) Jet turbine engine overhaul method (versions) and jet turbine engine repaired according to this method (versions), overhaul of batch, resupplied group of jet turbine engines and jet turbine engine repaired by this method
RU2544632C1 (en) Operating method of gas-turbine engine and gas-turbine engine operated by means of this method
RU2551246C1 (en) Adjustment method of test gas-turbine engine
RU2365892C1 (en) Method of diagnosing and repairing nonreusable and short-life gas turbine engines
RU2544416C1 (en) Turbojet overhaul (versions) and turbojet thus repaired (versions), overhaul of lot turbojet filled-up group and turbojet thus repaired
RU2551013C1 (en) Method of batch production of gas-turbine engine, and gas-turbine engine made by means of this method
RU2555929C2 (en) Jet turbine engine overhaul method (versions) and jet turbine engine repaired according to this method (versions), overhaul of batch, resupplied group of jet turbine engines and jet turbine engine repaired by this method
RU2555936C2 (en) Gas turbine engine overhaul method (versions) and gas turbine engine repaired according to this method (versions), overhaul of batch, resupplied group of gas turbine engines and gas turbine engine repaired by this method
RU2544638C1 (en) Gas turbine engine
RU2551247C1 (en) Jet turbine engine
RU142807U1 (en) TURBOJET
RU2555922C2 (en) Gas turbine engine overhaul method (versions) and gas turbine engine repaired according to this method (versions), overhaul of batch, resupplied group of gas turbine engines and gas turbine engine repaired by this method
RU2544415C1 (en) Method of turbojet operation, turbojet thus operated
RU2551019C1 (en) Adjustment method of test turbo-jet engine
RU144426U1 (en) GAS TURBINE ENGINE
RU142920U1 (en) TURBOJET
RU2555934C2 (en) Jet turbine engine overhaul method (versions) and jet turbine engine repaired according to this method (versions), overhaul of batch of resupplied group of jet turbine engines and jet turbine engine repaired by this method
RU2555932C2 (en) Gas turbine engine overhaul method (versions) and gas turbine engine repaired according to this method (versions), overhaul of batch, resupplied group of gas turbine engines and gas turbine engine repaired by this method
RU2555937C2 (en) Gas turbine engine overhaul method (versions) and gas turbine engine repaired according to this method (versions), overhaul of batch, resupplied group of gas turbine engines and gas turbine engine repaired by this method
RU2555944C2 (en) Overhaul method of jet turbine engine, and jet turbine engine repaired by means of this method (versions); overhaul method of batch that completes groups of jet turbine engines, and jet turbine engine repaired by means of this method (versions)
RU144425U1 (en) TURBOJET
RU2555940C2 (en) Method of mass production of gas turbine engine and gas turbine engine made using this method
RU2555931C2 (en) Jet turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner