автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Методы эволюционного совершенствования серийных, перспективных и опытных компрессоров газотурбинных двигателей

На правах-рукописи

Фаррахов Фирдавис Агзамович

Методы эволюционного совершенствования серийных, перспективных и опытных компрессоров газотурбинных двигателей

Специальность 05 07 05 -Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ооз

Рыбинск - 2007

003173389

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П А Соловьева

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент

Шишкин Владимир Никифорович,

Официальные - доктор технических наук, профессор

оппоненты Богомолов Евгений Николаевич,

- кандидат технических наук, профессор Леонов Борис Николаевич

Ведущая организация ЦИАМ им П И Баранова

Защита состоится /<2. Ц-03 5{<9> 2007г в часов на заседании диссертационного совета Д 212 210 01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П А Соловьева по адресу 152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53, ауд Г-237

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П А Соловьева

Автореферат разослан У О 2007г

Ученый секретарь

диссертационного совета У^у Конюхов Б М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы Компрессор газотурбинного двигателя -сложная газодинамическая система, характеристики которой во многом определяют облик и конкурентоспособность изделия Он создается и совершенствуется в условиях ограничений по себестоимости, срокам создания, при растущих требованиях к ресурсу, статической и динамической прочности, газодинамической эффективности и др В создании компрессоров для ГТД различного назначения участвуют большие коллективы людей, использующие на практике высокий научный потенциал, накопленный в отрасли за многие годы

Магистральным путем создания и совершенствования высокоэффективных компрессоров является теоретико-физический анализ сложных процессов функционирования ГТД, разработка расчетных методов исследования, позволяющие находить нетривиальные, даже революционные решения Однако в условиях растущей конкуренции все большее внимание обращается на резервы эволюционного совершенствования собственных конструкций, когда риск оказаться в малоисследованной области физического механизма явлений сводится к минимуму Значительный парк двигателей, находящихся в эксплуатации, нуждается в повышении ресурса, экономичности, надежности Эта актуальная задача может решаться только на пути эволюционного совершенствования серийных конструкций в производстве и эксплуатации за счет повышения КПД узлов, снижения температуры газа перед турбиной, модифицирован™ геометрии элементов проточной части Мировая тенденция повышения нагрузки на ступень компрессора породила новые проблемы поиска компромиссных решений в многокритериальных задачах объемного (ЗБ) моделирования процессов газодинамики и прочности Каждый численный эксперимент при проектировании компрессора стал уникальным, серия таких «проб и ошибок» - не обозримой, а конечный результат трудноуловим Здесь то и нужна область достижимых решений, в которой могут быть обозначены пределы возможностей данной конструкции при эволюционном преобразовании параметров, т е спрогнозировано ее развитие, найдены перспективные уровни совершенства изделия

Даже при современном уровне автоматизации производства изделий авиационной техники остается актуальной проблема обеспечения воспроизводимости параметров чертежа в производстве Достигнутый при проектировании сложный компромисс между газодинамикой и прочностью в производстве может быть легко нарушен, так как система допускового контроля пригодна лишь для обнаружения грубых промахов и непосредственно не связана с эксплуатационными характеристиками изготавливаемого узла

На этапе проектирования находятся решения, позволяющие сделать «запас по КПД» с тем, чтобы производство его «истратило» Однако такое авансирование на практике себя не оправдывает Сложности конструкции и физического механизма явлений предопределяют существование предельно-

допустимых соотношений между параметрами, которые целесообразно искать и не нарушать Эти соотношения могут быть найдены на пути эволюционного совершенствования компрессора за счет использования методов системного анализа, квалиметрии, методов описания, оптимизации и диагностики сложных объектов при проектировании, производстве и доводке узлов. Для реализации обозначенных направлений исследования необходима разработка эффективной информационной технологии одновременного совершенствования серийных, перспективных и опытных компрессоров

Таким образом, решение проблемы эволюционного совершенствования компрессоров может быть найдено на пути создания моделей и методов, обеспечивающих

- поиск скрытых закономерностей при проектировании, производстве, доводке и эксплуатации компрессоров,

■ построение области достижимых и компромиссных решений на различных этапах работы над изделием,

- решение задач многокритериального синтеза требуемых эксплуатационных характеристик компрессора,

- обеспечение воспроизводимости параметров компрессора в производстве

Целью работы является разработка моделей и методов анализа и синтеза характеристик семейства многоступенчатых компрессоров на основе системного исследования качества функционирования серийных конструкций, разрабатываемых аванпроектов и рабочих проектов, решения некоторых проблем экспериментальной доводки компрессоров, что позволяет

- на основе существующих вычислительных средств, расчетных методов моделирования физических процессов, результатов натурных и лабораторных экспериментов получать обобщенную информацию о качестве компрессора и тенденциях изменения его характеристик,

- на основе методов структурно-параметрического анализа фактических данных находить скрытые закономерности и определять перспективные направления эволюционного совершенствования компрессоров,

- строить области достижимых и компромиссных решений, находить возможные оптимальные корректирующие воздействия

Научная новизна. Получены теоретические положения для разработки методологии анализа и эволюционного совершенствования важнейших составляющих качества многоступенчатых компрессоров (газодинамическая эффективность, статическая и динамическая прочность, надежность, ресурс), основанной на физических законах и принципах, современных методах информационной технологии и системного анализа Разработана методология количественного прогноза технического состояния компрессора, его эволюционного совершенствования в сложных неопределенных ситуациях

Достоверность полученных результатов определяется корректным и системным применением методов многомерного статистического описания, оптимизации и распознавания образов и подтверждается высокой точностью прогноза характеристик компрессоров.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе предложенных подходов и методов разработаны методики имитационного моделирования характеристик многоступенчатых компрессоров, методы управления качеством результатов объемного моделирования компрессоров низкого и высокого давления, методы элиминирования производственных отклонения при комплектовке, сборке ГТД и модифицировании элементов проточной части турбомашин

Реализация в промышленности. Результаты исследований автора отражены в спецотчетах, использованы в разработках ЦИАМ, в лаборатории ком-прессоростроения Санкт-Петербургского ГТУ при исследовании осевых и радиальных компрессоров

Рекомендуемые методы использованы в промышленности и позволили

- разработать и внедрить в серийное производство модификации изделия с увеличенной на 20 % тягой, улучшенной на 10 % экономичностью,

- разработать одноступенчатый и двухступенчатые компрессора на степень повышения давления 9, пятиступенчатый компрессор на степень повышения давления 7 Экспериментальными исследованиями подтверждены расчеты,

- разработать и внедрить мероприятие по устранению разрушения лопатки рабочего колеса последней ступени осевого компрессора,

- оптимизировать технологический процесс сборки малоразмерного ГТД

Апробация работы. Работа доложена на 8 Международной научно технической конференции «Кибернетика и высокие технологии 21 века» (г Воронеж 2007г), на Международной научно-технической конференции «Технологическое обеспечение и автоматизированное управление параметрами качества поверхностного слоя, точности обработки деталей и сборки газотурбинных двигателей» (г Рыбинск 2007 г), научно-технических семинарах кафедры авиационных двигателей Рыбинской государственной авиационной технологической академии

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, из них в изданиях, рекомендуемых ВАК - 1

Объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка использованной литературы и приложения Полный объем диссертации составляет 134 страницы

На защиту выносится.

1 Модели и методы совершенствования серийных, перспективных и опытных компрессоров ГТД на основе системного анализа ретроспективной информации

2 Методы прогнозирования и оптимизации параметров компрессора в условиях информационной недостаточности

3 Комплексная методика контроля производства сложнопрофильных элементов проточной части ГТД по эксплуатационным характеристикам

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность исследования, сформулирована цель и задачи исследования, а также положения, которые выносятся на защиту

В главе 1 рассматривается состояние проблемы, цель работы и решаемые задачи Приведен обзор публикаций по современным проблемам создания и совершенствования компрессоров газотурбинных двигателей Работая над созданием методологии одновременного совершенствования серийных, перспективных и опытных компрессоров автор опирается на основополагающие работы Шляхтенко С М , Биргера И А , Холщевникова К В , Ольштейна Л Е , Селезнева К П , Гельмедова Ф Ш , Талызиной В С и др , обозначивших фундаментальные направления исследований качества функционирования компрессорной техники и пневматики Современные мотивы и принципы оптимального проектирования компрессоров автор нашел в исследованиях Егорова И. Н, Кретинина Г В , Кривошеева И А, Милешина В И, Шмотина Ю Н Значительное влияние на автора оказала совместная работа по алгоритмизации процессов проектирования, производства и контроля турбомашин с Безъязычным В Ф , Виноградовой О В , Шишкиным В Н

В работах этих и других исследователей многократно отмечалась важность и актуальность применения эволюционных методов повышения эффективности серийных, проектируемых и опытных ГТД, необходимость использования на практике современных идей и методов искусственного интеллекта, нечеткой логики, структурно-параметрических методов исследования В данной главе рассматриваются основные законы и принципы технической кибернетики, системного анализа, наблюдаемого прогнозирующего управления, подчеркивается необходимость и целесообразность «увязки» исходных параметров объекта с характеристиками верхнего уровня - эксплуатационными характеристиками, одновременного исследования объектов различной физической природы (геометрия элементов проточной части, газодинамические характеристики, параметры монтажа и др) Для этого требуется дальнейшая разработка численных методов описания, оптимизации и диагностики в системах объёмного моделирования, построения структурных уравнений связи особенно при аван-проектировании, рабочем проектировании и доводке многоступенчатых компрессоров (рис 1)

компрессоров газотурбинных двигателей

В главе 2 рассматриваются методологические проблемы совершенствования серийных, перспективных и опытных компрессоров Необходимость в ускорении работ одновременно по этим трем направлениям определяется современной Концепцией развития авиационных двигателей до 2015 года, конъюнктурными мотивами рыночных отношений, рациональным использованием имеющихся ресурсов предприятия - разработчика газотурбинной техники Опорной информацией для решения этих проблем являются теоретико-физические расчетные Ш, 2Б, ЗБ модели компрессоров, разработанные в отрасли, лабораторные и стендовые испытания компрессорных ступеней, данные о конструктивных и эксплуатационных характеристиках собственных двигателей предприятия, различная производственная информация Основным способом эффективного использования этой информации считается организация наблюдаемого прогнозирующего управления за счет сжатия зашумленной многомерной информации, организации поиска структурно-параметрических функциональных связей между переменными, построения областей достижимых решений Реализация данного подхода осуществляется на основе трех стандартных программ датчика равномерно распределенных случайных чисел, программы обращения симметричной матрицы и программы вычисления главных компонент (собственных значений и собственных векторов корреляционной матрицы) (рис 2)

На основе датчика случайных чисел строятся различные схемы имитационного моделирования, реализуется метод глобального случайного поиска с направляющим конусом, формируется процесс поиска систем наиболее информативных диагностических аддитивных или мультипликативных признаков Программа обращения симметричной матрицы положена в основу построения уравнений регрессии произвольной аддитивной или мультипликативной структуры, определения расстояния многомерной точки до множества таких точек (оценка степени экстраполяции за область статистических данных с помощью расстояния Махалонабиса), реализации процедуры многомерной экстраполяции Указанным способом обеспечивается прогнозирование эксплуатационных характеристик узлов, как в условиях информационной избыточности, так и информационной недостаточности

Программа вычисления главных компонент используется для сжатия векторной и скалярной информации при построении квалиметрических шкал качества (мониторинг многомерных данных), для генерации перспективных аван-проектов проточной части компрессоров, для формирования плавных нелинейных допусков на геометрию узлов рабочего проекта Совместное применение указанных алгоритмов в значительной маре перекрывает проблематику эволюционного совершенствования одновременно серийных, вновь разрабатываемых и опытных компрессоров газотурбинного двигателя

Датчик случайных чисел

Метод Монте-Карло

х< А| • • •••'•! X:

•V,

Имитационное моделирование

Случайный поиск с направляющим конусом

-И

Овпаг

Оптимизация

Случайный поиск с адаптацией

л градиент

Структурные факторы

Обращение матрицы

Регрессия

Хг

в = (гт-г)-> гт-у

Расстояние Махолонобиса

Х2

с1 = /т-(гт-гТх-/

Многомерная экстраполяция У* Гр '

Хр

>х,

н

Главные компоненты Ц-Р-Х\ X = ^ •Ц

Мониторинг качества

У=-1.

. К=+1

и I

Управление геометрией

из ■

-о \ -2. \ -4: \

I

/

/

-10 -6 -2 2

Нелинейный допуск

Рис. 2. Численные методы анализа В главе 3 рассматриваются проблемы эволюционного совершенствования компрессоров серийных ГТД. На примере обобщения геометрии и эксплуатационных характеристик девяти вариантов серийных двухконтурных двигателей показаны возможности эволюционного совершенствования геометрии элементов проточной части турбомашин, их модифицирования без принципиальных изменений конструкции. Входной информацией для построения обобщенной стохастической модели верхнего уровня служат главные компоненты меридиональных контуров элементов ГТД - КНД, разделителя потоков, КВД, турбины, выходного устройства, затурбинного обтекателя, длины этих контуров, числа ступеней турбокомпрессора, наличие или отсутствие дожига и реверса. Всего 34 переменные. Выходными переменными служат тяга и расход топлива (рис. 3).

Камера сгорания

Матрица данных

Компрессор низкого давления

Компрессор высокого давления

Разделитель

Турбина

Выходное

Рис. 3. Схема преобразования геометрической информации о меридиональных контурах элементов ГТД

Требуется, например, уменьшить расход топлива при сохранении тяги. Организуется поиск максимума некоторого обобщенного критерия качества путем вариации главными компонентами того или иного контура.

На рис. 4 приведено изменение проточной части турбины одного из двигателей при снижении расхода топлива на 7 % и сохранении тяги. Полученное изменение геометрии проточной части турбины связано с уменьшением аксиальной площади в горле соплового аппарата. Такое изменение потребовало увеличения запасов газодинамической устойчивости компрессора на 4 %. Для данного двигателя это было обеспечено путем изменения углов установки лопаток направляющих аппаратов компрессора от 2 до 5° для различных ступеней. Это распределение углов получено при поиске на одномерной математической модели осевого многоступенчатого компрессора. Данный метод позволил для различных серийных компрессоров найти существенные резервы повышения их КПД (от 3 до 5 %) только за счет согласования геометрических углов ступеней по тракту компрессора.

Предлагаемый подход позволяет находить величины оптимальных допусков на геометрические углы входных и выходных кромок лопаток всех ступеней компрессора по заданным допускам на его эксплуатационные характеристики. Так имитационное моделирование допусков на углы при допустимом рассеянии КПД, расхода воздуха, степени повышения давления и запасов ГДУ в пределах 1 % показало необходимость обеспечения предельно-допустимых соотношений между разностями отклонений от номинала углов установки РК и НА не более 1,2°. При этом эти разности должны быть положительными.

У

0 0,25 0,5 0,75 1 X

Рис. 4. Исходный и оптимизированный варианты турбины

Таким образом, переходя от стохастической модели ГТД высокого уровня к моделям узлов и их элементов, то есть, реализуя системный подход к совершенствованию серийных компрессоров, удается алгоритмированно найти простые решения, существенно повышающие характеристики изделия.

В главе 4 рассматриваются проблемы эволюционного совершенствования перспективных компрессоров на этапах их аванпроекта и рабочего проектирования. Именно на этих важнейших этапах ошибка в исходных позициях не может быть в дальнейшем исправлена. Здесь определяющим является совершенство методов анализа результатов объёмного моделирования характеристик компрессора. Суть предлагаемого подхода к эволюционному аванпроентирова-нию состоит в том, что на эвристическом уровне формируем некоторый «затравочный» набор из 3 - 5 вариантов аванпроекта геометрии проточной части. Для этих вариантов последовательно рассчитываем эксплуатационные характери-

0 „9 стики и проводим поиск геометрии

__ 0.817: о.918• I • 7,6; 0,79: о.88 проточной части, обеспечивающей

4| 111 У минимальные диффузорность, поте-

8.4: 0.808:0,9,6. ^.^.7.1«: 0.8; 0.89 щ тЛНОГО давлеНИЯ И ДР. НаЧИНЗЯ С

четвертого варианта переходим от геометрии проточной части к её главным компонентам и анализируем ситуацию в окрестности «лучшего» из имеющихся вариантов (рис. 5). Для этого генерируем значения главных компонент, близких к компонентам «лучшего» варианта. Путем Рис. 5. Область достижимых решений обратного перехода восстанавливаем в пространстве главных компонент

значения координат новых каналов, для которых проводим формальную или неформальную оценку качества. Таким образом, создается генератор перспективных вариантов аванпроекта компрессора. Селектором этих вариантов является профессионально-логический анализ, а машина играет роль усилителя мыслительной деятельности людей, занимающихся проблемами оптимального проектирования.

В рамках идеи эволюционного совершенствования сложных систем решается и задача оптимизации рабочего проекта компрессора. «Затравочный эксперимент» состоял из одиннадцати пробных шагов по поиску геометрии компрессора низкого давления на его ЗЭ модели, обеспечивающей требуемые параметры одновременно в канале рабочего колеса, внутреннего и наружного контура.

Была сформирована матрица данных и получены структурные уравнения связи компонент с расходом воздуха, КПД и запасом ГДУ в этих каналах. Далее из исходного варианта А двумя различными методами поиска были получены варианты главных компонент геометрии В и С с более высокими харак-

теристиками, чем исходный. Исчерпаны ли этими вариантами возможности конструкции? Для оценки этого от трех вариантов компонент перейдем к орто-

А

(ОД)

А (0.0)

-С

(1,0)

с

Рис. 6. Схема построения области достижимых решений

тональному плану (0,0), (0,1), (1,0) и построим на нем сетку (5x5) (рис. 6). Для полученных 25 вариантов компонент по уравнениям связи рассчитаем эксплуатационные характеристики. Вариант Б оказывается более предпочтителен по сравнению с вариантами В и С. Таким образом, удалось построить область достижимых решений, в которой экстремальные характеристики оказываются исчерпанными.

Для обеспечения воспроизводимости найденных решений в производстве требуется определить нелинейные допуска на геометрию при заданных допусках на эксплуатационные характеристики. Варьируя случайным образом главными компонентами меридионального профиля КНД, отберем только варианты генерации, удовлетворяющие рассеянию эксплуатационных характеристик не более чем на 0,5 %. Переходя от главных компонент к геометрии каналов, получим пучёк линий, в пределах которого заданные требования будут выполнены. Чем уже пучек линий в данной области, тем допуск жестче. На рис. 7 приведено сопоставление нелинейных допусков с распределением скоростей потока А. в КНД. Наблюдается однозначная связь между ними: высоким скоростям соответствует малое допустимое рассеяние геометрии канала в производстве. Аналогичная 0 у, картина наблюдается для КВД. Полученный результат меняет традиционное представление о необходимости допускового контроля в исходной метрике. Такие сложные нелинейные поверхности как каналы КНД и КВД нуждаются в непосредственной оценке эксплуатационных характеристик изделия. Предлагается измерения геометрии каналов проводить с помощью фотометрических систем типа АТОБ, определять главные компоненты поверхностей и с помощью структурных уравнений связи «характеристики - компоненты» оценивать пригодность профиля канала, возможность его доработки. Это уст-

У

120

100

60

40

-200 -160

-120

-40

Рис. 7. Сопоставление нелинейных допусков с распределением скоростей потока \ в КНД

раняет проблемы несогласованности проектирования и производства сложных изделий, снижает брак, стабилизирует параметры в серийном производстве.

Таким образом, методами эволюционного совершенствования сложно-профильных элементов компрессора удается найти эффективный аванпроект, обеспечить предельно-возможные параметры рабочего проекта и найти условия стабильного сохранения найденных экстремальных параметров в производстве.

В главе 5 рассматривается проблемы эволюционного совершенствования компрессоров в процессе их экспериментальной доводки в опытном производстве. Междисциплинарный характер процесса доводки ГТД предопределяет необходимость, с одной стороны обобщения информации различной физической природы, а, с другой применения адаптивных, эволюционных методов анализа, ориентированных на наблюдаемое прогнозирующее управление, когда каждый осторожный шаг надежно контролируется на профессионально-логическом уровне. Несмотря на многообразие проблем доводки в компрессоростроении, наиболее типичными из них являются ошибки проекта, когда неудачно выбранный проект приходится улучшать всеми доступными мероприятиями, использование в качестве базового варианта готовых конструкций, когда не соблюдается принцип автомодельное™ и, наконец, внезапный отказ типа обрыва лопатки при форсировании двигателя. Рассмотрим эти три случая подробнее.

При создании центробежной ступени в составе осецентробежного компрессора проводились испытания вариантов конструкции (сборки) с 0.707 0.703""~ п различными мероприятиями с це-

лью повышения КПД. На пятой сборке произошло его падение. Была систематизирована статистическая информация о процессе доводки компрессора. По этим данным была получена матрица глав-

иг 2

-0

-2

_3 1 з ных компонент. Переход компо-

нент от сборки к сборке представ-Рис. 8. Область достижимых решений при доводке ляет собой плавную кривую

центробежной ступени с двухрядным диффузором . „

г (рис. 8). Это означает, что в процессе принятия решений действует динамический стереотип поведения - новые решения есть продолжение предыдущих. В точку А система «не пошла» из-за опасности помпажа. В следующих двух сборках стереотип привел к еще большему снижению КПД. Выход из создавшейся ситуации найден путем виртуального подбора к одному из диффузоров рабочего колеса. Для этого были получены структурные уравнения связи КПД с варьируемыми параметрами компрессора, в которые по очереди подставлялись главные компоненты рабочего колеса и диффузора (таблица I).

Таблица 1

Прогноз КПД при различных вариантах геометрии диффузоров и рабочих колес

Диффузор I II

Рабочее колесо I II III I II III

Прогноз КПД 0,708 0,745 0,716 0,713 0,770 0,723

Получен приемлемый результат Представление текущих данных процесса доводки компрессора в пространстве главных компонент сделало этот процесс наблюдаемым Уже после пятого опыта можно было сказать, что система идет в тупик и в рамках господствующего стереотипа поведения следующие опыты излишни Однако для построения структурных уравнений связи и последующего поиска они оказались необходимы, так как по пяти опытам в данном случае разумную процедуру прогноза построить не удается

Таким образом, системное применение алгоритмов описания, оптимизации и диагностики позволило алгоритмированно решить сложную научно-техническую задачу

В таблице 2 приведены главные компоненты вентилятора {Ц) и рабочего колеса (V) компрессора, а также параметры турбины и сопла (А, 5, О)

Таблица 2

Матрица данных испытаний пяти двигателей

№ Вентилятор Рабочее колесо САТВД Сото САТНД Ух У2

вар Их и, V, У2 V, А 01 Й2

1 0,261 2,252 -0,887 3,176 -0,138 13,634 110,00 -0,068 -0,044 0,0 -11,5

2 0,261 2,252 ~ -0,887 3,176 -0,138 13,634 117,30 -1,837 0,953 0,0 -7,9

3 -1,118 -1,900 -3,113 2,199 0,624 14,040 114,50 1,119 0,623 3,3 -4,3

4 -1,118 -1,900 6,147 -1,065 1,916 14,040 122,50 1,119 0,623 1,0 -1,8

5 -0,074 3,813 -5,301 -3,517 0,282 13,798 111,00 5,405 0,083 1,5 -7,5

Целевыми функциями У\ и ¥г здесь являются отклонения от требуемых значений основных параметров двигателя в процентах По данным таблицы 2 получены структурные уравнения связи

и} А , , А Б 0,

У, = а + щ —1—, Г, = Ь0 +6,-—

' 1 К, 2 0 ' Q2 и

Оба эти уравнения включают все рассматриваемые элементы таблицы 2 и являются функциями сложных взаимодействий геометрических параметров Это означает, что доводка данного двигателя должна быть комплексной и не должны ограничиваться каким-либо единичным мероприятием Заштрихованными компонентами (подбор эффективных узлов) удается повысить характеристики У, и У2 на 2-3%

При форсировании осевого компрессора произошел обрыв лопатки 9-й ступени компрессора Для «лечения» этого дефекта использована информация о результатах испытаний 135 вариантов изолированных ступеней Геометрические параметры Х\ ~Х\-,, по которым отличаются рассматриваемые ступени, на

рис. 9 представлены в пространстве двух главных компонент 1/\ и2. Номера точек соответствуют номеру варианта испытанной изолированной ступени.

В этом пространстве для прогноза запасов устойчивости данной ступени выбирается 10-15 ближайших к ней. По этой опорной выборке находятся структурные уравнения связи запасов устойчивости с параметрами ступеней, с помошью которых прогнозируется их запас устойчивости. Данным методом обнаружено резкое падение запаса устойчивости 8-9 ступеней до 5-10 % (рис. 10). За счет изменения углов установки лопаток от 1,5 до 3 ° запасы существенно возросли. Дефект был устранен.

компрессорных ступеней ного режима по ступеням

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанные методы получения функциональных соотношений между эксплуатационными характеристиками и геометрическими параметрами компрессоров позволяют совершенствовать конструкцию изделия на различных этапах ее создания.

2. Разработанные методы эволюционного совершенствования серийных компрессоров позволили:

- оптимизировать характеристики компрессора, узлов серийного газотурбинного двигателя и разработать модификации двигателя с увеличенными на 20 % тяговыми характеристиками, улучшенной на 10 % экономичностью -изделия внедрены в серийное производство;

- разработать загрузочные устройства для испытательных стендов предприятия мощностью от 4 до 10 Мвт.

3. Разработанные методы эволюционного совершенствования перспективных компрессоров позволили разработать одноступенчатый и двухступенчатые компрессора на степень повышения давления 9, пятиступенчатый осевой компрессор на степень повышения давления 7. Экспериментальными исследованиями подтверждены расчетные параметры.

4. Разработанные методы эволюционного совершенствования опытных компрессоров позволили разработать и внедрить в конструкции компрессоров мероприятия по оптимизации согласования характеристик рабочего колеса и выходной системы центробежной ступени, устранению разрушения лопатки рабочего колеса последней ступени многоступенчатого осевого компрессора.

5 Разработанные методы эволюционного совершенствования компрессоров позволили определить величины нелинейных допусков на изготовление деталей компрессора и обеспечить воспроизводимость этих характеристик в производстве

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы:

1 Безъязычный, В Ф Структурный анализ технических решений при доводке многоступенчатых компрессоров [Текст] / В Ф Безъязычный О В Виноградова Н Б Комаров, А Р Кривоногое, Ф А Фаррахов В Н Шишкин // Полет - 2004 - № 1 -С 57-60

2 Безъязычный, В. Ф Мониторинг тенденций и временного дрейфа в процессе превентивного контроля сложнопрофильных элементов проточной части ГТД [Текст] / В Ф Безъязычный В Н Шишкин О В Виноградова, Ф А Фаррахов // Вестник РГАТА - 2003 -№ 2(4) - С 46-53

3 Кузменко, М JI Эволюционное совершенствование газодинамических характеристик ГТД-110 [Текст] / М Л Кузменко АРФА Фаррахов В Н Шишкин, О В Виноградова Р А Измайпов/'Вестник РГАТА-2004 -№ 1-2(5-6) -С 25-29

4 Фаррахов, Ф А Поиск технических решений по повышению газодинамической эффективности и ресурса серийного двигателя Д30КУ [Текст] /ФА Фаррахов, С М Пега-нов О В Виноградова В Н Шишкин Р А Измайлов // Вестник РГАТА - 2004 - № 1-2 (5-6) -С 36-45

5 Виноградова, О В Способ генерации перспективных вариантов аванпроекта укороченного многоступенчатого компрессора [Текст] / О В Виноградова, Ф А Фаррахов // VIII международная научно-техническая коференция «Кибернетика и высокие технологии XXI века», Воронеж т1 С 509-515

6 Безъязычный, В Ф. Информационная технология модифицирования конструкции одноконтурных ГТД [Текст] / В Ф Безъязычный, М Н Буров, О В Виноградова, А А Лазарев, Ф А Фаррахов, В Н Шишкин//Вестник РГАТА - 2007 -№1(11) - С 377-382

7 Безъязычный, В. Ф О компьютерной информационной технологии модифицирования геометрии проточной части серийного ГТД [Текст] / В Ф Безъязычный М Н Буров, О В Виноградова А А Лазарев Ф А Фаррахов, В Н Шишкин // Вестник РГАТА - 2007 - № 1(11) - С 373-376

8 Виноградова, О. В. Системный анализ и синтез параметров турбокомпрессора в задаче снижения удельного расхода топлива авиационного ГТД [Текст] / О В Виноградова, И С Козлякова, А А Лазарев А В Пальцева С М Пиотух, Ф А Фаррахов, В Н Шишкин И Вестник РГАТА -2007 -№1(11) -С 366-372

9 Пат 2005898 Российская федерация, МПК F 02 С 6/08 Способ аварийного обеспечения энергией вспомогательной силовой установки жизнеобеспечения самолета [Текст] /В А Грехнев В Г Костогрыз В И Устюгов, Ф А Фаррахов, заявитель и патентообладатель Моторостроительное конструкторское бюро- №5037815/06, заявл 15 04 92, опубл 15 01 94, бюл №1-8с

Зав РИОМ А Салкова Подписано в печать 10 10 2007 Формат 60x84 1/16 Уч-издл 1,0 Тираж 100 Заказ 81

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им П А Соловьева (РГАТА)

Адрес редакции 152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ РАБОТЫ И РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ.

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭВОЛЮЦИОННОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОМПРЕССОРОВ ГТД.

2.1 Модификация алгоритмов и программ описания, оптимизации и распознавания образов.•.

2.2 Визуализация многомерных дихотомийных ситуаций (классификация на два класса).

2.3 Разработка методов генерации и селекции геометрических объектов. 43 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ЭВОЛЮЦИОННЫЕ МЕТОДЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СЕРИЙНЫХ КОМПРЕССОРОВ.

3.1 Модифицирование узлов.

3.2 Согласование системы «компрессор - турбина».

3.3 Повышение эксплуатационных характеристик ГТД за счет оптимизации углов установки лопаток.

3.4 Назначение допусков на углы входных и выходных кромок лопаток компрессора методами имитационного моделирования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ЭВОЛЮЦИОННОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МНОГОСТУПЕНЧАТОГО КОМПРЕССОРА НА ЭТАПЕ ЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

4.1 Эволюционная оптимизация компрессора на этапе аванпроекта.

4.2 Оптимизация КНД при рабочем проектировании.

4.3 Оптимизация компрессора высокого давления.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. ЭВОЛЮЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ДОВОДКИ КОМПРЕССОРОВ.

5.1 Мониторинг процесса доводки центробежной ступени.

5.2 Борьба с опасными дефектами.

5.3 Оценка качества сборки газотурбинного двигателя по его потребительским характеристикам

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

Компрессор газотурбинного двигателя - сложная газодинамическая система, характеристики которой во многом определяют облик и конкурентоспособность изделия. Он создается и совершенствуется в условиях ограничений по себестоимости, срокам создания, при растущих требованиях к ресурсу, статической и динамической прочности, газодинамической эффективности и др. В создании компрессоров для ГТД различного назначения участвуют большие коллективы людей, использующие на практике высокий научный потенциал, накопленный в отрасли за многие годы.

Магистральным путем создания и совершенствования высокоэффективных турбомашин является теоретико-физический анализ сложных процессов функционирования ГТД, разработка расчетных методов исследования, позволяющих находить нетривиальные, даже революционные решения. Однако в условиях растущей конкуренции всё большее внимание обращается на резервы эволюционного совершенствования собственных конструкций, когда риск оказаться в малоисследованной области физического механизма явлений сводится к минимуму. Значительный парк двигателей, находящихся в эксплуатации, нуждается в повышении ресурса, экономичности, надежности. Эта актуальная задача может решаться только на пути эволюционного совершенствования серийных конструкций в производстве и эксплуатации за счет повышения КПД узлов, снижения температуры газа перед турбиной, модифицирования геометрии элементов проточной части. Мировая тенденция повышения нагрузки на ступень компрессора породила новые проблемы поиска компромиссных решений в многокритериальных задачах объёмного (3D) моделирования процессов газодинамики и прочности. Каждый численный эксперимент при проектировании компрессора стал уникальным, серия таких «проб и ошибок» - не обозримой, а конечный результат трудноуловим. Здесь то и нужна область достижимых решений, в которой могут быть обозначены пределы возможностей данной конструкции при эволюционном преобразовании параметров, т. е. спрогнозировано её развитие, найдены перспективные уровни совершенства изделия.

Даже при современном уровне автоматизации производства изделий авиационной техники остается актуальной проблема обеспечения воспроизводимости параметров чертежа в производстве. Достигнутый при проектировании сложный компромисс между газодинамикой и прочностью в производстве может быть легко нарушен, так как система допускового контроля пригодна лишь для обнаружения грубых промахов и непосредственно не связана с эксплуатационными характеристиками изготавливаемого узла.

На этапе проектирования находятся решения, позволяющие сделать «запас по КПД» с тем, чтобы производство его «истратило». Однако такое авансирование на практике себя не оправдывает. Сложности конструкции и физического механизма явлений предопределяют существование предельно-допустимых соотношений между параметрами, которые целесообразно искать и не нарушать. Эти соотношения могут быть найдены на пути эволюционного совершенствования компрессора за счет использования методов системного анализа, квалимегрии, методов описания, оптимизации и диагностики сложных объектов при проектировании, производстве и доводке узлов. Для реализации обозначенных направлений исследования необходима разработка эффективной информационной технологии одновременного совершенствования серийных, перспективных и опытных компрессоров.

Таким образом, решение проблемы эволюционного совершенствования компрессоров может быть найдено на пути создания моделей и методов, обеспечивающих: поиск скрытых закономерностей при проектировании, производстве, доводке и эксплуатации компрессоров; построение области достижимых и компромиссных решений на различных этапах работы над изделием; решение задач многокритериального синтеза требуемых эксплуатационных характеристик компрессора; обеспечение воспроизводимости параметров компрессора в производстве.

Целью работы является разработка моделей и методов анализа и синтеза характеристик семейства многоступенчатых компрессоров на основе системного исследования качества функционирования серийных конструкций, разрабатываемых аванпроектов и рабочих проектов, решения некоторых проблем экспериментальной доводки компрессоров, что позволяет:

- на основе существующих вычислительных средств, расчетных методов моделирования физических процессов, результатов натурных и лабораторных экспериментов получать обобщенную информацию о качестве компрессора и тенденциях изменения его характеристик;

- на основе методов структурно-параметрического анализа фактических данных находить скрытые закономерности и определять перспективные направления эволюционного совершенствования компрессоров;

- строить области достижимых и компромиссных решений, находить возможные оптимальные корректирующие воздействия.

Научная новизна. Получены теоретические положения для разработки моделей и методов эволюционного совершенствования важнейших составляющих качества многоступенчатых компрессоров (газодинамическая эффективность, статическая и динамическая прочность, надежность, ресурс), основанной на физических законах и принципах, современных методах информационной технологии и системного анализа. Разработана методология количественного прогноза технического состояния компрессора, его эволюционного совершенствования в сложных неопределенных ситуациях.

Достоверность полученных результатов определяется корректным и системным применением методов многомерного статистического описания, оптимизации и распознавания образов и подтверждается высокой точностью прогноза характеристик компрессоров.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе предложенных подходов и методов разработаны методики имитационного моде; ирования характеристик многоступенчатых компрессоров, методы управления качеством результатов объемного моделирования компрессоров низкого и высокого давления, методы элиминирования производственных отклонения при комплектовке, сборке ГТД и модифицировании элементов проточной части турбомашин.

Реализация в промьииленности. Результаты исследований автора отражены в спецотчетах, использованы в разработках ЦИАМ, в лаборатории ком-прессоростроения Санкт-Петербургского ГТУ при исследовании осевых и радиальных компрессоров.

При совершенствовании серийных изделий, проектирований перспективных и доводке опытных изделий ОАО НПО «Сатурн» использованы методы эволюционного совершенствования компрессоров, разработанные Фаррахо-вым Ф.А., которые позволили: увеличить расходные характеристики компрессора серийного изделия и разработать модификацию с увеличенными на 20 % тяговыми характеристиками - изделие внедрено в серийное производство; увеличить эффективность компрессора серийного изделия и разработать модификацию с улучшенной на 10 % экономичностью - изделие внедрено в серийное производство; разработать загрузочные устройства для испытательных стендов предприятия мощностью от 4 до 10 Мвт; разработать диагональную ступень на степень повышения давления 9. Экспериментальными исследованиями подтверждены расчетные параметры; разработать двухступенчатый компрессор на степень повышения давления 9. Экспериментальными исследованиями подтверждены расчетные параметры; разработать пятиступенчатый осевой компрессор на степень повышения давления 7. Экспериментальными исследованиями подтверждены расчетные параметры; разработать мероприятие по устранению разрушения лопатки рабочего колеса последней ступени многоступенчатого осевого компрессора. Мероприятие внедрено на трех модификациях, находящихся в серийном производстве; выполнить анализ результатов испытаний изолированных осевых ступеней и определить критерий срыва потока на границе устойчивых режимов. Критерий срыва потока используется в одномерной математической модели расчета характеристик компрессора; разработать мероприятия по оптимизации согласования характеристик рабочего колеса и выходной системы центробежной ступени осецентро-бежного компрессора. Эффективность мероприятия подтверждена экспериментальными исследованиями; разработать стохастическую модель серийного газотурбинного двигателя, позволившую установить функциональные связи с качеством изготовления узлов, сборки двигателя и его эксплуатационными характеристиками. Определить количественные связи по качеству изготовления отдельных узлов. Рекомендации по комплектовке узлов внедрены при сборке двигателя.

Апробация работы. Работа доложена на 8 Международной научно технической конференции «Кибернетика и высокие технологии 21 века» (г. Воронеж 2007г.), на Международной научно-технической конференции «Технологическое обеспечение и автоматизированное управление параметрами качества поверхностного слоя, точности обработки деталей и сборки газотурбинных двигателей» (г. Рыбинск 2007 г.), научно-технических семинарах кафедры авиационных двигателей Рыбинской государственной авиационной технологической академии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей, из них в изданиях, рекомендуемых ВАК - 1.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка использованной литературы. Полный объем диссертации составляет 134 страницы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработанные методы эволюционного совершенствования серийных компрессоров позволили: оптимизировать характеристики компрессора, узлов серийного газотурбинного двигателя и разработать модификации двигателя с увеличенными на 20 % тяговыми характеристиками, улучшенной на 10 % экономичностью -изделия внедрены в серийное производство;

П разработать загрузочные устройства для испытательных стендов предприятия мощностью от 4 до 10 Мвт.

2. Разработанные методы эволюционного совершенствования перспективных компрессоров позволили разработать одноступенчатый и двухступенчатые компрессора на степень повышения давления 9, пятиступенчатый осевой компрессор на степень повышения давления 7. Экспериментальными исследованиями подтверждены расчетные параметры.

3. Разработанные методы эволюционного совершенствования опытных компрессоров позволили разработать и внедрить в конструкции компрессоров мероприятия по оптимизации согласования характеристик рабочего колеса и выходной системы центробежной ступени, устранению разрушения лопатки рабочего колеса последней ступени многоступенчатого осевого компрессора.

4. Разработанные методы эволюционного совершенствования компрессоров позволили разработать стохастическую модель серийного газотурбинного двигателя, позволившую установить функциональные связи с качеством изготовления узлов, сборки двигателя и его эксплуатационными характеристиками. Рекомендации по комплектовке узлов внедрены при сборке двигателя.

5. Разработанные методы эволюционного совершенствования компрессоров позволили определить величины нелинейных допусков на изготовление деталей компрессора и обеспечить воспроизводимость этих характеристик в производстве.

1. The Outlook 2003. .2022/ Rolls-Royce pic. September. 2003.

2. Current Market Outlook. Into The New Century/ Boeing. 2000.

3. Солонин, В. И. Исследования технического облика ТРДД нового поколения для БСМС Текст. / В. И. Солонин, М. М Цховребов, А. И. Ланшин, Ф. Ш. Гельмедов // ЦИАМ 2001-2005 Основные результаты научно-технической деятельности М.: 2005. - Том 1. - С. 22-26.

4. Скибин, В. А Создание научно-технического задела в обеспечение разработки ТРДД нового поколения Текст. / В. И Солонин, М. М Цховребов, А. И. Ланшин // ЦИАМ 2001-2005 Основные результаты научно-технической деятельности М.: 2005. - Том 1 - С. 26-29.

5. Христианович, С. А. Прикладная газовая динамика Текст. /С. А. Христианович. -М.: ЦАГИ, 1948. 148 с.

6. Шляхтенко, С. М. Теория воздушно-реактивных двигателей Текст. / С. М. Шляхтенко. М.: Машиностроение, 1975. - 568 с.

7. Клячкин, А. Л. Теория воздушно-реактивных двигателей Текст. / А.Л. Клячкин. М.: Машиностроение, 1969. - 512 с.

8. Кулагин, И. И. Теория авиационных двигателей Текст. / И. И. Кулагин. М.: Оборонгиз, 1958. - 479 с.

9. Стечкин, Б. С. Теория реактивных двигателей. Лопаточные машины Текст. / Б. С. Стечкин. -М.: Оборонгиз, 1956. 548 с.

10. Холщевников, К. В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин Текст. / К. В. Холщевников. М.: Машиностроение, 1969. - 610 с.

11. Быков, Г. А. Расчет аэродинамических характеристик осевых компрессорных ступеней на основе обобщенных зависимостей Текст. / Г. А. Быков // Теплотехника. 1965. -№11. -С.41-87.

12. Абрамович, Г. Н. Прикладная газовая динамика Текст. / Г. Н. Абрамович. -М.: Наука, 1969. 623с.

13. Стечкин, Б. С. Теория реактивных двигателей. Лопаточные машины Текст. / Б. С. Стечкин, П. К. Казанджан, Л. П. Алексеев [и др.].- М.: ВВИА им. Проф. Н. Е. Жуковского, 1953. 513 с.

14. Холщевников, К. В. Выбор параметров и расчет осевого компрессора Текст. / К. В. Холщевников. М.: МАП, 1949. - 310 с.

15. Дейч, М. Е. Техническая газодинамика Текст. / М. Е. Дейч. М.: Гос-энергоиздат, 1953.-426с.

16. Подобуев, 10. С. Теория и расчет осевых и центробежных компрессоров Текст. / Ю. С. Подобуев, К. Н. Селезнев. М.: Машгиз, 1957. - 257с.

17. Рис, В. Ф. Центробежные компрессорные машины Текст. / В. Ф. Рис. -М.: Машгиз, 1951.-315с.

18. Митрохин, В. Т. Радиальные газовые турбины Текст. / В. Т. Митрохин.-М.: Машиностроение, 1964.-416с.

19. Рис, В. Ф. Центробежные компрессорные машины Текст. / В. Ф. Рис. М.: Машиностроение, 1964. - 338с.

20. Селезнев, К. П. Теория и расчет турбокомпрессоров Текст. / К. П. Селезнев. М.: Машиностроение, 1968. - 426с.

21. Сироткин, Я. А. Расчет осесимметричного вихревого потока невязкой сжимаемой жидкости в осевых турбомашинах Текст. / Я. А. Сироткин // Изв. АН СССР, Механика и машиностроение, Вып. 2. - М. - 1961. - С 16-98.

22. Эккерт, Б. Осевые и центробежные компрессоры Текст. / Б. Эккерт. -М.: Машгиз, 1955.-258с.

23. Брусиловский, И. В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов Текст. / И. В. Брусиловский. М.: Машиностроение, 1986. - 284 с.

24. Лившиц, С. П. Аэродинамика центробежных компрессоров Текст. / С. П. Лившиц. М.: Машиностроение, 1966. - 214 с.

25. Гостеллоу, Дж. Аэродинамика решеток турбомашин Текст. / Дж. Гастеллоу- М.: Мир, перевод под ред. В. Т. Митрохина, 1987. 391 с.

26. Кампсти, Н. Аэродинамика компрессоров Текст. / Н. Кампсти.- М.: Мир, перевод под ред. Ф. Ш. Гельмедова, 2000. 391 с.

27. Ершов, В. Н. К вопросу о характеристике многоступенчатого осевого компрессора Текст. / В. Н. Ершов // АН УССР, Труды института теплотехники. -Сб. 1.-М, 1949. -С.25-89.

28. Ершов, В. Н. К вопросу о радиальном равновесии потока в проточной части осевых турбомашин Текст. / В. Н. Ершов // АН УССР, Лаборатория проблем быстроходных машин и механизмов, Сборник трудов, Вып.4. - М., 1953. -С. 54-126.

29. Лившиц, С. П. Исследование элементов радиальной компрессорной ступени Текст. / С. П. Лившиц. -М:. ЦКТИ, 1952. 114 с.

30. Лившиц, С. П. Исследование направляющих аппаратов центробежных компрессоров Текст. / С. П. Лившиц. -М.: ЦКТИ, 1954. 85 с.

31. Хауторн, У. Р. Аэродинамика турбин и компрессоров Текст. / У. Р. Хауторн. М.: Машиностроение, 1968. - 327 с.

32. Локай, В. И. Зависимость профильных потерь в решетке от угла атаки Текст. / В. И. Локай // Изв. АН СССР, ОТН. 1954. - № 6. - С. 6-69.

33. Виноградов, Б. С. Исследование рабочего процесса и характеристик центробежных компрессоров Текст. / Б. С. Виноградов // Труды КАИ. -Вып.56. Казань, 1960. -С. 42-126.

34. Гегин, А. О. О влиянии метода конструирования лопаток малого удлинения на характеристики ступени осевого дозвукового компрессора Текст. / А. О. Гегин // Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. 1967. - № 1. - С. 5-56.

35. Никитин, Н. В. Исследование диагональных диффузорных решеток Текст. / Н. В. Никитин // Лопаточные машины и струйные аппараты, М: ЦИАМ. 1966. №1.- С. 7-44.

36. Бунимович, А. И. Обобщение результатов исследования плоских компрессорных решеток при дозвуковой скорости Текст. / А. И Бунимович, А. А. Святогоров // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. -1967.-№2.-С. 5-36.

37. Комаров, А. П. Исследование плоских компрессорных решеток Текст. / А. П. Комаров // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1967. -№2 - С. 67-111.

38. Ольштейн, JL Е. О причинах разрыва характеристик ступени осевого компрессора с большим относительным диаметром втулки Текст. / Л. Е. Ольштейн, Г. А. Борисов, Е. А. Локштанов // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ, 1967. - №2. - С. 134-147.

39. Васильев, Ю. Н. Условия существования прямого скачка уплотнения в межлопаточных каналах направляющего аппарата осевого компрессора Текст. / Ю. Н. Васильев, Г. А. Фрейман // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ, 1972. - №6. - С. 3-9.

40. Сальников, В. С. К расчету осесимметричного потока газа в турбо-машинах Текст. / B.C. Сальников // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1972. - №6. - С. 25-49.

41. Шваров, В. Т. Метод расчета одномерного течения газа с вращающимися спутными следами за лопаточным венцом турбомашины в слое переменной толщины Текст. / В. Т Шваров // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1985. - №7. - С. 9-32.

42. Микиртичан, В. М. Использование энтро1 и иного КПД для расчета компрессора Текст. / В. М Микиртичан // Лопаточнь е машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1985. - №7. - С. 43-60.

43. Загородников, А. Г. Метод определения коэффициента отставания потока Текст. / А. Г. Загородников, Е. Д. Васильева // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1985. - №7. - С. 70 77.

44. Хаит, М. В. К вопросу диффузорности компрессорной решетки профилей Текст. / М. В. Хайт, М. Ф. Малярский // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1985. - №7. - С. 77-96.

45. Олынтейн, Л. Е. Физические основы вывода режима работы компрессора из области неустойчивости Текст. / Л. Е. Олы лтейн, Л. И. Семерняк, А. М. Петровичев // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. -1985.-№7.-С. 106-122.

46. Богод, А. Б. Расчет смешанного невязкого т ечения газа в радиальном лопаточном диффузоре Текст. / А. Б. Богод, И. Л. ('оркин // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1987. - №8 - С. 7-21.

47. Савин, Н. М. Влияние окружного изгиба л спаток направляющего аппарата на характеристики ступени осевого компрессора Текст. / Н. М. Савин, С. А. Смирнов, А. М. Петровичев // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1991. -№12. - С. 29-43.

48. Меньшов, В. А. Метод расчета в венцах дозвуковых осевых машин Текст. / В. А. Меньшов, М. Л. Угрюмов // Лопаточнь е машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1991. -№12. - С. 43-56.

49. Талызина, В. С. Идентификация математической модели осевого компрессора Текст. / В. С. Талызина, А. П. Тунаков [и др.] // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. 1991. - №12. - С. 56-66.

50. Годунов, С. К. Численное решение многомерных задач газовой динамики Текст. / С. К. Годунов, М. Я. Иванов [и др.]. М.: Наука, 1976. - 400 с.

51. Черный, Г. Г. Газовая динамика Текст. / Г. Г. Черный. М.: Наука, 1988.-425 с.

52. Крайко, А. Н. Вариационные задачи газовой динамики Текст. / А. Н. Крайко. М.: Наука, 1979. - 447 с.

53. Крайко, А. Н. Газовая динамика Текст. / А. Н. Крайко. -М. Физматлит, 2000. 537 с.

54. Августинович, В. Г. Численное моделирование нестационарных явлений в газотурбинных двигателях Текст. / В.Г. Августинович, Ю.Н. Шмотин, Р.Ю. Старков. М.: Машиностроение, 2005. - 535 с.

55. Тунаков, А. П. Методы оптимизации при доводке и проектировании газотурбинных двигателей Текст. / А. П. Тунаков. М. Машиностроение, 1979.-184 с.

56. Тунаков, А. П. САПР газотурбинных двигателей Текст. /

57. A. П. Тунаков, И. А. Кривошеев, Д. А. Ахмедзянов. Уфа, 2005. - 290 с.

58. Талызина, В. С. Оптимизация управления венцами многоступенчатого осевого компрессора Текст. / В. С. Талызина, И. А. Гунькин [и др.] // Лопаточные машины и струйные аппараты, М. ЦИАМ. 1996. - №13. - С. 140-158.

59. Егоров, И. Н. Оптимизация многоступенчатого осевого компрессора на базе его двумерной математической модели Текст. / И. Н. Егоров,

60. B. С. Талызина и др. // Лопаточные машины и струйные аппараты, М.: ЦИАМ. -1996.-№13.-С. 121-140.

61. Бурмистров, А. И. Методы решения задач оптимизации многоступенчатого осевого компрессора на ЭВМ Текст. / И. Н. Егоров, В. С. Талызина [и др.]. -М.: Минавиапром, 1990. -256 с.

62. Horlock J.H. Review of losses and efficiencies in axial-flow turbines. Int. J. Mech. Sci., Vol 2, pg. 48, 1960.

63. Brown L.E. Axial flow compressor and turbine loss coefficients: Trans. ASME, J. Eng. Power, 1972.

64. Борсук, А. Н. Превентивный контроль серийного производства двигателей Текст.: Отчет ЦИАМ. / А. Н. Борсук, Б. А. Оводенко, JL И. Семерняк, В. Н. Шишкин.-1976.

65. Кузмичев, Ю. И. Контроль стабильности линии рабочих режимов и границы устойчивой работы Текст.: Отчет ЦИАМ. / Ю. И. Кузмичев, И. М. Мовшович, JL И. Семерняк, В. Н. Шишкин. 1976.

66. Ольштейн, JL Е. Методика и программы статистического анализа причин изменения запасов устойчивости компрессоров при серийном производстве. Текст.: Отчет ЦИАМ. / JL Е. Ольштейн, А. В. Пальцева, JI. И. Семерняк, В. Н. Шишкин. 1977.

67. Сальников B.C., Сорокин В.Н. Газодинамический расчет и профилирование рабочих лопаток компрессора на ЭВМ.-ЦИАМ Текст.:.Научно-техн .отчет №11683 / В.С Сальников, В.Н Сорокин. 1991. -165 с.

68. Ермуратский, П. В. Симплексный метод оптимизации Текст. / Ерму-ратский П. В. Математическое описание и оптимизация многофакторных процессов: Сб. Труды МЭИ. - М.: 1966. - С.29-68.

69. Шишкин, В. Н. Газодинамическое совершенствование сложнопро-фильных элементов проточной части ГТД методами структурного анализа: Дис.канд. техн. наук: 05.07.05 Защищена 25.06.97; Утв. 26.09.97; КТ№ 035513.-М.: 1997.-114 с.

70. Макнэлли, Обзор методов расчета внутреннего течения в применении к турбомашинам Текст. / Макнэлли, Сокол // Труды американского общества инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов. 1985. -№2-С. 103-122.

71. Андрианов, Ю. М. Квалиметрия в приборостроении и машиностроении. Текст. /Ю. М. Андрианов, А. М. Субетто- JL: Машиностроение. Ленингр. отд-е., 1990.-218 с.

72. Азгальдов, Г. Г. Квалиметрия наука об измерении качества продукции Текст. / Г. Г. Азгальдов, А. В. Гличев [и др.] // Стандарты и качество. -1968. -№1. -С.34-40.

73. Азгальдов, Г. Г. Практическая квалиметрия в системе качества: ошибки и заблуждения Текст. / Г. Г. Азгальдов // Вопросы квалиметрии. -2001.-№3.-С. 11-17.

74. Смирнов, Н. В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений Текст. / Н. В. Смирнов, И. В. Дунин-Барковский. -М.: Наука, 1965. 511с.

75. Налимов, В. В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов Текст. / В. В. Налимов, Н. А. Чернова. М.: Наука, 1965. -338 с.

76. Клепиков, Н. П. Анализ и планирование экспериментов методом максимума правдоподобия Текст. / Н. П. Клепиков, С. Н. Соколов. М.: Физмат-гиз, 1964.-260 с.

77. Хованов, Н. В. Стохастические модели квалиметрических шкал Текст. / Н. В. Хованов- Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1986. 78 с.

78. Браверман, Э.М. Структурные методы обработки эмпирических данных Текст. / Э. М. Браверман, И. Б. Мучник. М.: Наука, 1983. - 464 с.

79. Ивахненко, А. Г. Самообучающие системы распознавания и автоматического управления Текст. / А. Г. Ивахненко. Киев: Техшка, 1969. - 392 с.

80. Растригин, Л. А. Статистические методы поиска Текст. / Л. А. Растригин. Рига: Зинатне, 1968. - 376 с.

81. Растригин, Л. А. Применение экстраполяции при оптимальном проектировании сложных систем Текст. / Л. А. Растригин, В. С. Трактенберг // Методы статистической оптимизации. Рига: Зинатне, 1968. - С.43-58.

82. Растригин, JI. А. Экстраполяционные методы проектирования и управления Текст. / Л. А. Растригин, Ю. П. Пономарев. М.: Машиностроение, 1986.-116 с.

83. Федоров, В. В. Теория оптимального эксперимента Текст. / В. В. Федоров. -М.: Наука, 1978. 182 с.

84. Драйпер, Н. Прикладной регрессионный анализ Текст. / Н. Драйпер, Г. Смит. -М.: Статистика, 1973. 340 с.

85. Брайловский, В. Л. Об одной многоэтапной процедуре прогнозирования качества технологических процессов Текст. / В. Л. Брайловский, А. Л. Лунц, Ю. С. Наткович // Проблемы планирования эксперимента. Сборник. М. - Наука, 1969. -С 55-87.

86. Федоров, В. В. Последовательные методы планирования экспериментов при изучении механизма явлений Текст. / В. В. Федоров // Сб. Новые идеи в планировании экспериментов. -М. Наука, 1969. - С 21-98.

87. Вазан, М. Стохастическая аппроксимация. Текст. / М. Вазан М. -Мир, 1972.-295 с.

88. Бирюков, В. В. Применение решетчатых функций для математического описания и оптимизации сложных технологических процессов Текст. / В. В. Бирюков // Сб. Проблемы планирования эксперимента. М. - Наука, 1969. - С 13-125.

89. Ивахненко, А. Г. Самообучающие системы распознавания и автоматического управления Текст. / А. Г. Ивахненко Киев: Техшка, 1969. - 392с.

90. Пинскер, И. Ш. Принцип хаотизации и его применения при обработке наблюдений Текст. / И. Ш. Пинскер // Модели. Алгоритмы. Принятие решений. М.: Наука, 1979. - С. 5-38.

91. Гельфанд, И. М. О некоторых способах управления сложными системами Текст. / И. М. Гельфанд, М. Л. Цетлин // Успехи математических наук -1962.-№1. С 65-118.

92. Демидович, Б. П. Основы вычислительной математики Текст. / Б. П. Демидович., И. А. Марон. -М.: Физматгиз, 1963. 659 с.

93. Петерсен, И. Ф. Описание и оптимизация при коррелированных входных параметрах Текст. / И. Ф. Петерсен // Проблемы планирования эксперимента. М. Наука, 1969. - С. 19-24.

94. Бусленко, Н. П. Метод статистических испытаний Текст. / Н. П. Бусленко., Ю. А. Шритфер. М.: Физматгиз, 1961. - 220 с.

95. Гурии, JL С. Задачи и методы оптимального распределения ресурсов Текст. / JI. С. Гурин, Я. С. Дымарский, А. Д. Меркулов. М.: Советское радио, 1968.-463 с.

96. Загоруйко, Н. Г. Методы распознавания и их применение Текст. // Н. Г. Загоруйко. М.: Советское радио, 1972. - 160 с.

97. Дубов, А. М. Обработка статистических данных методом главных компонент Текст. / А. М. Дубов. -М.: Статистика, 1978. 152 с.

98. Ту, Дж. Принципы распознавания образов Текст. / Дж. Ту, Р. Гонсалес. М.: Мир, 1979. - 348 с.

99. Вапник, В. Н. Задача обучения распознавания образов Текст. / В. Н. Вапник. М.: Знание, 1971. - 145 с.

100. Браверман, Э. М. Диагонализация матрицы связи и выявление скрытых факторов Текст. / Э. М. Браверман [и др.] // Сб. трудов института проблем управления АН СССР. Выпуск 1.-М., 1971. С 53-156.

101. Горелик, A. JI. Построение систем распознавания Текст. / A. JI. Горелик, В. А. Скрипкин. М.: Советское радио, 1974- 223 с.

102. Дуда, Р. Распознавание образов и анализ сцен Текст. / Р. Дуда, П. Харт. М.: Мир, 1976.- 511 с.

103. Фу, К. Структурные методы в распознавании образов Текст. / К. Фу.-М.: Мир, 1977.-319 с.

104. Новиков, А. С. Структурный анализ элементов конструкции в авиадвигателестроении Текст. / А. С. Новиков, И. И. Ицкович, В. Н. Шишкин; под ред. А. С. Новикова. Рыбинск: РГАТА, 1999. - 141 с.

105. Норенков, И.П. CALS стандарты Текст. / И. П. Норенков // Информационные технологии. - 2002. - №2. - С. 47-51.

106. Математическая теория планирования экспериментов/ под ред. Ермакова Е.М. М. Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983.-392 с.

107. Тихонов, А. Н. Методы решения некорректных задач Текст. / А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин. М.: Наука, 1979. - 326 с.

108. Подиновский, В. В. Парето оптимальные решения многокритериальных задач Текст. / В. В. Подиновский, В. Д. Ногин. - М.: Наука, 1982. -363 с.

109. Гандмахер, Р. Г. Теория матриц Текст. / Р. Г. Гандмахер. М.: Наука, 1966.-576 с.

110. Ланцош, К. Практические методы прикладного анализа Текст. / К. Ланцош. М.: Физматгиз, 1961. - 524 с.

111. Мартыненко, С. Н. Методы обработки многомерных данных, содержащие грубые ошибки Текст. / Мартыненко С. Н. Воронеж Труды 8 Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века. Том 2, - 2007. - С. 615-618.

112. Оптико-электронная система контроля лопаток (ОПТЭЛ). Техническое описание. Уфимский государственный университет Уфа, 1996. -С 57-98.

113. Соболь, И. М. Численные методы Монте-Карло Текст. / И. М. Соболь. М.: Наука, 1973. - 311 с.

114. Биргер, И. А. Техническая кибернетика Текст. / И. А. Биргер. -М.: Машиностроение, 1976. 240 с.

115. Черкез, А. Я. Инженерные расчеты газотурбинных двигателей методом малых отклонений Текст. / А. Я. Черкез. -М.: Машиностроение, 1965. -355 с.

116. Моисеев, Н. Н. Математические задачи системного анализа Текст. /Н. Н. Моисеев.-М.: Наука, 1981.-488 с.

117. Галушкин, А. И. Нейронные сети: история развития теории Текст. / Под. ред. А. И. Галушкина. М.: ИПРЖР. Сер. «Нейрокомпьютеры и их применение». Кн. 5. - 2001. -526 с.

118. Галушкин, А. И. Нейроматематика Текст. / Под. ред. А. И. Галушкина. М.: ИПРЖР. Сер. «Нейрокомпьютеры и их применение». Кн. 6. -2002. -425 с.

119. Шишкин, В. Н. Методология доводки элементов ГТД на основе структурно-параметрического анализа апостериорной информации: Дис.докт. техн. наук: 05.07.05 Защищена 27.09.06; Утв. 30.03.07, №13д/1; ДДН № 003276. - М.: 2007. - 334 с.