Способ определения истинного значения тяги на максимальном режиме работы авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя

Авторы патента:

G01M15/14 - Испытание машин и двигателей (испытание топливовпрыскивающей аппаратуры F02M 65/00; испытание зажигания двигателей внутреннего сгорания, например проверка синхронизации F02P 17/00; обнаружение стуков в двигателях внутреннего сгорания G01L 23/22)

G01L5/13 - для измерения тяговой или движущей силы транспортных средств

F02C9/00 - Управление газотурбинными установками; управление топливоподачей в воздушно-реактивных двигательных установках (управление воздухозаборниками F02C 7/057; управление турбинами F01D; управление компрессорами F04D 27/00)

Владельцы патента RU 2791100:

Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") (RU)

Изобретение относится к способам испытаний турбореактивного двигателя для определения основных параметров при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений. При реализации способа предварительно для данного типа двигателей со штатной программой поддержания эксплуатационных ограничений максимальных значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя формируют программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления, а также программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления с увеличением относительно исходной, затем проводят испытания репрезентативного количества двигателей данного типа, при которых на максимальном режиме выполняют измерение тяги и частот вращения роторов низкого и высокого давления, затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления и изменение тяги. Далее для двигателя, у которого на максимальном режиме при штатной программе превышено по меньшей мере одно из значений частот вращения роторов низкого и высокого давления, измеряют частоту вращения ротора низкого давления, частоту вращения ротора высокого давления и тягу на максимальном режиме, затем определяют относительную величину отклонения исходного параметра от настройки ограничения, после выбирают наименьшее значение ограничений из ограничений для ротора низкого давления и ротора высокого давления по абсолютной величине, которое в дальнейшем принимают за ограничение. Далее определяют истинное значение тяги при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя. Технический результат заключается в обеспечении определения основных параметров двигателя с учетом максимально допустимых значений настроек ограничителей.

Известен способ, заключающийся в измерении параметров на максимальном режиме 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.А. Литвинов, В.О. Боровик. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. Москва: Машиностроение, 1979, 288 с., стр. 136-137).

Данный способ не является оптимальным в силу того, что он не учитывает максимально допустимых значений настроек ограничителей.

Техническим результатом изобретения заключается в обеспечении определения основных параметров двигателя с учетом максимально допустимых значений настроек ограничителей.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в способе определения истинного значения тяги на максимальном режиме работы авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя, при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления, в котором предварительно для данного типа двигателей со штатной программой поддержания эксплуатационных ограничений максимальных значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя формируют программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления а также программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления с увеличением на 1% относительно исходной затем проводят испытания репрезентативного количества двигателей данного типа, при которых на максимальном режиме выполняют измерение тяги (R) и частот вращения роторов низкого и высокого давления (n₁, n₂) при программах (R, n₁, n₂) и (R_+1%, n_1+1%, n_2+1%), затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления и изменение тяги по формулам:

далее для двигателя, у которого на максимальном режиме при штатной программе превышено, по меньшей мере, одно из значений измеряют частоту вращения ротора низкого давления частоту вращения ротора высокого давления и тягу на максимальном режиме, затем определяют относительную величину отклонения исходного параметра от настройки ограничения δn₁ по формулам:

затем выбирают наименьшее значение из по абсолютной величине, которое в дальнейшем принимают за далее определяют истинное значение тяги при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя, по формуле:

Предварительно формируют две программы ограничения частоты вращения ротора низкого давления и и проводят испытания нескольких образцов двигателей (в количестве 5 штук), при этом на максимальном режиме выполняют измерение тяги R=9000 кгс, частоты вращения ротора высокого давления при и R=9120 кгс, при Затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления Δn₂=101,7/100,5=1,012 и изменение тяги ΔR=9120/9000=1,013.

При испытаниях двигателя с настройками ограничений частоты вращения ротора низкого давления и частоты вращения ротора высокого давления тягу на максимальном режиме определяют путем вывода двигателя на максимальный режим, при этом производят измерение частоты вращения ротора низкого давления частоты вращения ротора высокого давления и тяги R=8988 кгс. Далее определяют относительную величину отклонения настройки ограничителей:

Затем определяют истинное значение тяги при заданных значениях настроек ограничений R_ИСТ=8988*(1-1,013*0,01)=8897 кгс.

Способ определения истинного значения тяги на максимальном режиме работы авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя, при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления, в котором предварительно для данного типа двигателей со штатной программой поддержания эксплуатационных ограничений максимальных значений частот вращения роторов низкого (n_1ОГР) и высокого давления (n_2ОГР) на максимальном режиме работы двигателя формируют программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления (n_1ОГР), а также программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления с увеличением на 1% относительно исходной (n_1ОГР+1%), затем проводят испытания репрезентативного количества двигателей данного типа, при которых на максимальном режиме выполняют измерение тяги (R) и частот вращения роторов низкого и высокого давления (n₁, n₂) при программах n_1ОГР (R, n₁, n₂) и n_1ОГР+1% (R_+1%, n_1+1%, n_2+1%), затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления и изменение тяги по формулам

далее для двигателя, у которого на максимальном режиме при штатной программе превышено по меньшей мере одно из значений (n_1ОГР), (n_2ОГР), измеряют частоту вращения ротора низкого давления (n_1ИСХ), частоту вращения ротора высокого давления (n_2ИСХ) и тягу (R_исх) на максимальном режиме, затем определяют относительную величину отклонения исходного параметра (n_1ИСХ), (n_2ИСХ) от настройки ограничения δn₁ по формулам

затем выбирают наименьшее значение δn₁ из δn₁ (по n₁), δn₁ (по n₂) по абсолютной величине, которое в дальнейшем принимают за δn₁, далее определяют истинное значение тяги (R_ист) при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя, по формуле

Предлагаемое изобретение относится к области двигателестроения и может найти применение в системах диагностики технического состояния газотурбинного двигателя (ГТД), в частности для диагностирования его предпомпажного состояния. Техническим результатом изобретения является повышение надежности диагностирования предпомпажного состояния газотурбинного двигателя, исключение возможности поломок деталей компрессора при проведении испытаний и снижение трудоемкости способа.

Способ автоматизированной локализации негерметичных клапанов грм // 2789571

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ автоматизированной локализации негерметичных клапанов газораспределительного механизма (ГРМ) 4-тактного автомобильного бензинового или дизельного 3÷12-цилиндрового двигателя внутреннего сгорания (ДВС) рядного, или V-образного, или оппозитного типов, продольного или поперечного расположения в моторном отсеке автомобиля, любой конструктивной нумерации цилиндров и любого порядка работы цилиндров включает пневмодымовую диагностику камеры сгорания тестируемого цилиндра, поршень которого установлен в верхнюю мертвую точку конца такта сжатия, и контроль за выходом дыма из контрольных цилиндров, по номерам которых определяют негерметичность впускного и выпускного клапанов ГРМ тестируемого цилиндра.

Способ виброакустической диагностики технического состояния межроторного подшипника двухвального газотурбинного двигателя // 2789570

Изобретение относится к способу комплексной диагностики технического состояния межроторных подшипников двухвальных авиационных и наземных газотурбинных двигателей (ГТД) методами вибродиагностики и может быть использовано в авиадвигателестроении. Предлагаемый способ виброакустической диагностики технического состояния подшипников ГТД может быть реализован с помощью устройства, изображенного на фигуре 1, где обозначено: 1 - беспроводной виброакустический датчик типа VWV001; 2 - резиновая присоска; 3 - удлинительная штанга; 4 - окно осмотра передней части рабочих лопаток турбины высокого давления; 5 - полка рабочей лопатки турбины высокого давления.

Измерительный комплекс для лётных испытаний авиационного двигателя // 2789303

Изобретение относится к области летных испытаний авиационных газотурбинных двигателей, а также может быть использовано в практике измерений деформаций, температур, вибраций и т.п. в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве при исследовании прочности узлов вращающихся конструкций в условиях высокого уровня мешающих факторов.

Устройство для газодинамических испытаний лопаточных машин газотурбинной установки // 2789295

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям лопаточных машин для газотурбинных установок, и может найти применение при проведении исследовательских работ и испытаний турбокомпрессоров в общем и энергетическом машиностроении. Устройство для газодинамических испытаний лопаточных машин газотурбинной установки содержит испытательную камеру, в которой установлена испытуемая лопаточная машина с образованием кольцевого проточного канала, источник сжатого воздуха с регулятором расхода воздуха, подключенный к входу проточного канала испытательной камеры, съемный интерцептор, расположенный в проточном канале перед испытуемой лопаточной машиной.

Способ комплексного диагностирования двигателя и агрегатов трансмиссии автомобильной техники // 2788020

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для определения технического состояния агрегатов трансмиссии и деталей двигателя без инициализации рабочего процесса. Разработка настоящего изобретения направлена на расширение числа диагностируемых элементов автомобильной техники, обеспечение комплексности контроля технического состояния двигателя и агрегатов трансмиссии автомобиля, снижение трудоемкости и повышение безопасности при проведении работ по диагностированию, исключение из процесса диагностирования пуска и работы двигателя.

Способ эксплуатации газотурбинной установки // 2786870

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных установок. На ряде исправных газотурбинных установок, содержащих газогенератор и силовую турбину, фиксируют в заданном диапазоне частот вращения роторов зависимости изменения частоты вращения и амплитуд вибраций корпусов газогенератора и силовой турбины от времени на выбеге роторов при останове газотурбинной установки.

Автоматизированная система функциональной диагностики двигателя внутреннего сгорания // 2786297

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к устройствам для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным зажиганием с жидким и газообразным топливом. Изобретение может быть использовано для визуальной демонстрации работы электронных блоков управления двигателем, а в частности для наблюдения за контролем функциональных параметров в реальном времени, позволяющих анализировать механизмы их возникновения и методики моделирования работы двигателя с имитацией различных неисправностей и аварийных ситуаций.

Способ диагностики контура низкого давления двс посредством автоматизированного расчёта диагностических параметров // 2786293

Изобретение относится к области диагностики контура низкого давления (КНД) двигателя внутреннего сгорания. Предложен способ диагностики контура низкого давления (КНД) бензинового и дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) посредством программы Low Pressure Circuit Energy (LPCE), функционирующей в среде Windows-XP, -7, -8, -10, с использованием заложенных в программу диагностических моделей.

Установка для оценки склонности дизельных топлив к образованию отложений на деталях форсунки // 2785434

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств дизельных топлив. Установка для оценки склонности дизельных топлив к образованию отложений на деталях форсунки содержит бак (1) для испытуемого топлива, установленные последовательно по потоку топливный фильтр (3) тонкой очистки, ТНВД (4) с сервоприводом (5) и форсункой (6) на входе в мерный цилиндр (7) с датчиком (8) уровня топлива.

Устройство для определения усилия // 2789013

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть использовано для измерения усилий, в частности, передаваемых от навесных сельскохозяйственных машин и почвообрабатывающих орудий. Устройство для измерения усилия, передаваемого от навесной сельскохозяйственной машины или навесного почвообрабатывающего орудия, содержит двуплечий рычаг, закрепленный шарнирно на неподвижной опоре, и тензодатчики.