Авиационные силовые установки - (реферат)

Дата добавления: март 2006г.

    Введение

Авиационные силовые установкипредназначены для создания силы тяги необходимой для преодоление силы лобового сопротивления, силы тяжести и ускоренного перемещения ЛА в пространстве. Силовая установка состоит из 3 частей:

    - двигатели
    - капоты,

Двигатели делятся на две большие группы: реактивные и двигатели внутреннего сгорания.

Реактивные двигателиявляются тепловыми машинами преобразующие химическую энергию топлива в кинетическую энергию вытекающего из двигателя газа или в механическую работу, которая используется для создания тяги по средствам воздушного винта. Реактивные двигатели подразделяются на ракетные и воздушнореактивные. К ВРД относятся безкомпрессорные и ГТД. Исходя из формулировки билета остановимся на газотурбинных двигателях. К ним относятся:

    двигатели прямой реакции

- турбореактивные: ТРД, ТРДД, ТРДФ, ТРДДФ(Д-36 на Як-42, 55 изделие на Миг-23) двигатели непрямой реакции

    - турбовинтовые: ТВД (Аи-20 на Ан- 12)
    - турбовальные: ТВаД (ТВ2-117 на Ми-8)

- турбовинтовентеляторные: ТВВД (Нк-93 в перспективе на Ил-96) Особенности конструкции и эксплуатации

    -рассмотрим на базе двигателя Д-36 от самолета Як-42 .

Данный двигатель является двухконтурным (со степенью двухконтурности - 6) трехвальным предназначен для установки на самолеты: - по три на Як - 42

    - по два на Ан-72 и Ан-74.
    Состоит из 3х каскадов:

Первый каскад состоит из 7-и ступеней компрессора ВД и одноступенчатой турбины ВД. Второй каскад - из 7-и ступеней компрессора НД и одноступенчатой турбины НД. Третий каскад - из одной ступени вентилятора и трех ступеней турбины вентилятора. Связь между каскадами только газодинамическая.

    Выполнение двигателя по трехвальной схеме позволило:
    - применять в компрессоре ступени, имеющие высокий КПД;

- обеспечить необходимые запасы газодинамической устойчивости компрессора; - использовать для запуска двигателя пусковое устройство малой мощности(т. к. при запуске стартер раскручивает только ротор высокого давления). Удачное у данного двигателя является расположение опор. На каждый вал приходится по одному шариковому радиально- упорному и роликовому родиальному подшипнику. Система вал-опоры - статически определима. А это значит, что исключается возможность появления не расчетных нагрузок вызванных статической неопределимостью.

    Недостаток - увеличение массы.

Большая степень двухконтурности двигателя и высокие параметры газодинамического цикла обеспечили его высокую экономичность.

Конструкция двигателя выполнена с учетом обеспечения принципа модульности сборки. Двигатель разделен на 12 основных модулей, каждый из которых является законченным конструктивно - техническим узлом. Модульность конструкции двигателя обеспечивает возможность восстановления его эксплуатационной пригодности заменой модулей, а также отдельных деталей и узлов в условиях эксплуатации, а высокая контроле пригодность способствует от планово-предупредительного обслуживания к обслуживанию по техническому состоянию.

Переход к обслуживанию по техническому состоянию возможен только на базе выполнения комплекса диагностических проверок и в первую очередь работоспособности двигателя. (Работоспособность состояние, при котором двигатель способен выполнять заданные функции на всех эксплуатационных режимах при различных внешних условиях. Пока основные функциональные параметры двигателя находятся в области, оговоренной нормативно технической документацией, двигатель считается работоспособным. ) Методика оценки работоспособности заключается в изменении основных функциональных параметров двигателя в процессе запуска и работы на режимах, оговоренных в технической документации, приведение параметров к условиям стандартной атмосферы и режиму и сравнении приведенных параметров или их отклонений с нормой.

Основным параметром, определяющим функциональным назначения двигателя, является тяга. Для данного двигателя параметром регулирования, с помощью которого осуществляется воздействие на тягу, является суммарная степень сжатия воздуха в компрессореp? . Регулирующим фактором, посредством которого обеспечивается изменение p? , является расход топлива G. На всех режимах работы соблюдается строгое соответствие между расходом топлива и суммарной степенью сжатия. Характерные отказы и неисправностию

    входное устройство
    - деформация
    - выподание заклепок
    проточная часть компрессора
    - забоины(нормируется место, размеры, форма)
    - разрушение лопаток - осн. дефекты
    - деформация
    - трещины на пере лопатки
    - эррозионный износ лопаток
    камера сгорания
    - прогары
    - коробление
    (закоксванность форсунок, не равномерное поле температур)
    проточная часть турбины

- перегрев рабочих лопаток - коробление, оплавление лопаток, вытяжка лопаток - износ лоберинтных употнений

    - разрушения диков турбины
    другие
    - разрушение или износ подшипников качения
    - трещины сварных швов в корпусных деталях
    - внитренние разрушение шлицевых соединений

- разрушение герметичности масленных трубопровадов (наличие масла в воздухе отбераемом на самолетные нужды) - отказ отдельных агрегатов

    Контроль технического состояния двигателей
    Методы контроля:
    - визуальный
    - органолептический
    - параметрический
    - функциональный.
    смотрят:
    - механические повреждения
    - подтекание топлива, масла
    - целостность конструкции
    - взаимное положение элементов
    дефекты выявляемые при визуальном контроле ГТД
    - механические повреждения проточной части компрессора
    - оплавление, коробление 1 ступени СА
    - прогары, королбление конструкции КС
    Параметрический контроль

- основан на оценке величины и характера снижения по времени физических величин характеризующих рабочий процесс и функционирования систем. методы контроля

по параметрам настроечной характеристики (Дросельная характеристика). по уровню вибрации

    по скольжению роторов
    по количеству продуктов износа в масле
    по термагазодинамическим параметрам
    Контроль по скольжению роторов в ТРДД

особенность: роторы кинематически не связаны, отсюда имеется разница между изменениями оборотов валов dn/dt, то есть скольжение.

    S=nнд/nвд

Смещение эталона линии как правило вверх, говарит о разном влиянии неисправностеи.

Смещение в сторону зоны А следовательно уменьшается тяга, в зону В - уменьшение газодинамической устойчтвасти.