автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Алгоритмическое обеспечение автоматизированной системы контроля и диагностирования ТРДДФ по функциональным параметрам

На правах рукописи

Ионов Денис Александрович

АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТРДЦФ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМ.

Специальность: 05.07.05 - Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

Москва 2009

003479688

Работа выполнена в Московском авиационном институте (Государственном техническом университете)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Агульник Алексей Борисович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Егоров Игорь Васильевич

доктор технических наук, профессор Куликов Геннадий Григорьевич

Ведущее предприятие - ЗАО «НПП «ТОПАЗ» (Москва)

Защита состоится «,■/(;)) 200]г в //"часов на заседании диссертаци-

онного совета Д 212.125.08 при Московском авиационном институте (Государственном техническом университете, МАИ) по адресу: 125993, г. Москва А 80, ГСП - 3, Волоколамское ш. д.4.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского авиационного института (государственного технического университета, МАИ).

Автореферат разослан «оД» /"О 2009 ]

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Зуев Ю.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Непрерывное совершенствование авиационных вигателей направлено на повышение их надёжности и увеличение ресурса. Обес-ечить выполнение этих требований особенно, когда рабочие режимы двигателей аходятся вблизи границ устойчивости, а детали - запасов прочности, невозможно ез постоянной оценки технического состояния двигателей.

В настоящее время для определения и прогнозирование текущего техниче-кого состояния двигателей используются автоматизированные системы контроля 1 диагностирования. Информация о текущем состоянии узлов и систем двигателей пособствует повышению их эксплуатационной надёжности, снижению затрат на бслуживание, позволяет планировать проведение ремонтов, т.е. обеспечить экс-¡уатацию двигателей по техническому состоянию. Особенно важно знание этого остояния для двигателей маневренных самолетов военной авиации, когда выполнение боевого задания во многом определяется исправностью авиационной техники и выпуск самолёта в полёт с нераспознанным дефектом может привести к катастрофе (особенно для самолетов с одним двигателем).

Среди методов диагностирования авиационных двигателей определяющее место занимают методы диагностирования по функциональным параметрам. Практика показывает, что на сегодняшний день их возможности далеко не исчерпаны, а перспективы развития определяются возможностями современной вычислительной техники. Современные бортовые и наземные ЭВМ способны накапливать и обрабатывать значительные объемы информации. Работы, связанные с созданием алгоритмического обеспечения для оперативной обработки информации в режиме работы двигателя, особенно актуальны в вопросах диагностирования ТРДДФ.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка алгоритмического обеспечения для наземно - бортовой автоматизированной системы диагностирования перспективного двигателя маневренного самолёта (ТРДДФ), прототипом которого является двигатель АЛ-31Ф.

Для достижения поставленной цели необходимо:

1. Проанализировать отечественные и зарубежные публикации по вопросу алгоритмического обеспечения существующих систем контроля и диагностирования ТРДДФ;

2. Распределить функции автоматизированной системы диагностирования между ее наземной и бортовой частями;

3. Определить зоны по условиям полёта и режимам работы ТРДДФ, возможные для его диагностирования;

4. Разработать методику определения установившихся режимов работы ТРДДФ;

5. Разработать методику поузлового диагностирования проточной части двигателя;

6. Построить диагностические модели узлов проточной части двигателя;

7. Разработать методику контроля вибросостояния двигателя в режиме его работы.

г-

Методы исследования

При выполнении работы были использованы:

- теория рабочих процессов авиационных ГТД и теория автоматического управления;

- статистические методы анализа и обработки наблюдений;

- теория планирования эксперимента;

- численные методы решения систем трансцендентных, алгебраических линейных и нелинейных уравнений;

- численные методы интегрирования дифференциальных уравнений.

На защиту выносится:

1. Алгоритм контроля вибросостояния двигателя маневренного самолета;

2. Диагностическая модель узлов проточной части двигателя (кпд вентилятора (т|в) и кпд компрессора (г|к));

3. Методика определения установившихся режимов работы двигателя маневренного самолета;

4. Методика определения зон по режимам работы двигателя и условиям полета, возможных для диагностирования.

Обоснованность и достоверность результатов. Достоверность положений, результатов и выводов, содержащихся в диссертационной работе, основывается:

- на корректном использовании фундаментальных уравнений теории рабочих процессов авиационных ГТД и теории автоматического управления;

- на соответствии полученных аналитических решений с результатами экспериментальных исследований, и данными, полученными по результатам эксплуатации двигателей;

- на использовании признанных научных положений, апробированных методов и средств исследования, на применении современного математического аппарата.

Научная новизна результатов.

- проведено распределение функции между бортовой и наземной частями АСД;

- разработан алгоритм контроля и диагностирования ТРДДФ (прототипом которого является двигатель АЛ - 31Ф), позволяющий определить техническое состояние двигателя сразу после завершения полёта;

- впервые получены диагностические (регрессионные) модели кпд вентилятора и кпд компрессора для двигателя АЛ - 31Ф, позволяющие с высокой точностью в процессе полета или после его завершения определять техническое состояние двигателя;

- впервые исследована чувствительность регрессионных моделей узлов проточной части двигателя к точности входной информации;

- впервые разработана методика контроля виброскорости двигателя по отклонению скользящего среднего значения виброскорости от ее базового значения для двигателей маневренной авиации;

- впервые разработан метод определения краткосрочного тренда виброскоростей на установившихся режимах работы двигателя;

- впервые разработан метод для определения зон возможного изменения вибросостояния двигателя маневренного самолёта;

- предложена оригинальная методика определения установившихся режимов работы двигателя маневренного самолёта;

Практическая ценность работы

На основе проведенных исследований разработаны методика (алгоритмы) контроля характеристик узлов проточной части двигателей маневренной авиации, типа АЛ - 31Ф, и контроля вибросостояния в режиме работы. Алгоритмы предназначены для использования в местах эксплуатации этих двигателей, в частности для контроля технического состояния двигателя на отечественных авиабазах и а/б инозаказчика;

Практическое использование разработанных алгоритмов при испытаниях двигателей АЛ-31Ф на стендах ФГУПП «ММПП «САЛЮТ» и при анализе лётных происшествий на авиабазах Кубинка, Артем и инозаказчика подтвердили их эффективность и работоспособность.

Апробация работы и публикации Основные положения и результаты докладывались и обсуждались:

- на четвертой научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в МАИ, 2008 г;

- на научно-техническом конгрессе по двигателестроению НТКД-2008 десятого международного салона «Двигатели - 2008», Москва, Россия. 16-18 апреля 2008 г;

- на XIII Международном конгрессе двигателестроителей, п. Рыбачье, Украина, 16... 19 августа 2008 г;

- на научно-технических советах ОАКБ «Темп» ФГУП ММПП «Салют», 2008-2009 г;

По результатам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК; выпущено 3 научно-технических отчета.

Структура и содержание работы

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов, списка использованных источников и содержит 160 страниц машинописного текста, библиографический список из 106 наименований.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, связанной с разработкой алгоритмического обеспечения автоматизированной системы контроля и диагностирования ТРДДФ по функциональным параметрам, формируется цель работы, основные направления исследований и методы их решения, приводятся выносимые на защиту положения и краткое содержание работы по главам.

В первой главе проведен анализ существующих систем контроля и диагностирования авиационных двигателей, этапы развития этих систем и совершенст-

вования развития методов контроля и диагностирования технического состояния двигателя.

Анализ состояния проблемы алгоритмического обеспечения существующих систем контроля и диагностирования ТРДДФ в отечественном и зарубежном авиадвигателестроении, базирующийся на изучении и обобщении публикаций ведущих зарубежных фирм и консорциумов таких как Pratt-Whitney, General Electric, Rolls-Royce, Hamilton Standard, Airbus Industrie, Smith Industries, Japan Airlines, Rockwell International, Dornier, Lockheed и технических заданий на АСД отечественных двигательных ОКБ: ОАО «НПО Сатурн», ЛНПО им. Климова, ФГУП ММПП «Салют», ТМКБ «Союз» - JE-200, TF-34, TF41-A2, TF-300, TF-39, F100-PW-200, F100-PW-200, PW-1120, PW-1128, PW-1129, PW-5000, F-101-GE-100, F101-GE-400, GE-37, RB-199, XG-40, XG-20, V2500, JT3D, ДЕМО-20, М-53, М-88, АДУР, ПС-90, Д-18Т, ДЗО-Ф6, ДЗО-Ф8, АЛ-31Ф, НК-25, НК-32, НК-36СТ, РД-ЗЗ(К), а также на изучении научных материалов по теоретическим и экспериментальным исследованиям, проводимых в рамках НИР учеными и специалистами основных отечественных и зарубежных авиационных и военных НИИ и ВУЗов показал следующее:

- зарубежные фирмы широко ведут теоретические и экспериментальные исследовательские работы по созданию систем контроля и диагностирования с применением цифровых регуляторов. Публикации по этим исследованиям носят в основном описательный и рекламный характер, технические решения приводятся без достаточного обоснования;

- оценка технического состояния двигателей маневренной авиации, таких как АЛ-31Ф, осуществляется с использованием автономных пультов, не позволяющих проводить комплексный анализ характеристик двигателя;

- при переходе к эксплуатации двигателей по техническому состоянию (по надежности) необходимость сохранения и дальнейшего повышения достигнутого уровня безопасности полетов требует разработки и внедрения в практику новых методов и средств диагностирования;

- среди методов диагностирования авиационных двигателей определяющее место занимают методы диагностирования по функциональным параметрам. До недавнего времени их возможности были ограничены уровнем развития цифровых вычислительных машин. Современный уровень развития вычислительной техники позволяет применять достаточно сложные алгоритмы, адекватно отображающие техническое состояние, что повышает эффективность использования АСД;

В последние годы обозначилась тенденция объединения систем диагностирования с САУ. Это обусловлено тем, что термогазодинамические параметры, используемые в системе управления двигателя и бортового контроля, без дополнительных затрат могут приниматься системой диагностирования и обрабатываться в режиме работы двигателя с выдачей рекомендаций экипажу по его эксплуатации даже в полёте.

Анализ изменения функциональных параметров предполагает наличие разветвлённого алгоритма оценки их изменений и вывода заключения об изменениях технического состояния в виде диагноза. В настоящее время такие алгоритмы разрабатывались и некоторые из них реализованы в действующих автоматизированных системах контроля и диагностирования авиационных двигателей, таких

как НК-86 («Анализ - 86»), ПС - 90, газотурбинных приводов нагнетателей газоперекачивающих агрегатов, таких как НК-Зб СТ (АСД-36СТ), НК - 38СТ (АСД -38СТ). Эти системы успешно эксплуатируются на предприятиях гражданской авиации и газоперекачивающих станциях Газпрома. Но, воспользоваться алгоритмами этих систем для двигателей маневренной авиации без существенной доработки и корректировки невозможно, поскольку двигатели Гражданской авиации и стационарных наземных установок, в основном, работают на установившихся или мало меняющихся режимах работы, тогда как двигатели маневренной авиации практически не имеют таких режимов или работают на них в течение непродолжительного времени. К тому же несопоставимы и уровни высот и скоростей полета.

Во второй главе представлены описания объекта контроля и диагностирования - прототипа перспективного двигателя маневренного самолета и описание структуры его автоматизированной системы диагностирования (АСД).

Объект диагностирования - двухконтурный двухвальный турбореактивный двигатель со смешением потоков наружного и внутреннего контуров за турбиной, с общей для двух контуров форсажной камерой сгорания и регулируемым сверхзвуковым всережимным реактивным соплом (прототип АЛ - 31Ф).

Управление режимами работы двигателя осуществляется перемещением рычага управления двигателем (РУД) в пределах угла поворота рычага насоса-регулятора: Оруд изменяется от 10° до 116 В зависимости от величины арУД и внешних условий Твх, рн электронно-гидромеханическая САУ формирует следующие управляющие воздействия:

- изменение расхода топлива в основной камере сгорания (От);

- изменение расхода топлива в форсажной камере сгорания (в^);

- изменение площади критического сечения сопла (Р^,);

- изменение угла установки закрылков входного направляющего аппарата компрессора низкого давления (авиа);

- изменение угла установки направляющих аппаратов компрессора высокого давления (а,,1К);

Автором было предложено распределение функций автоматизированной системы контроля и диагностирования между её бортовой и наземной частями. Структура АСД для перспективного двигателя представлена на рисунке 1.

Распределение функций между бортовой и наземной частями АСД диктуется необходимостью совершения последующего полёта сразу же после завершения предыдущего, а, следовательно, необходимостью знания текущего технического состояния двигателя и его последующего изменения в течение заданного промежутка времени, достаточного для совершения полёта.

Исходя из вычислительных возможностей электронного цифрового регулятора (ЦРД) двигателя, для которого разрабатываются алгоритмы контроля и диагностирования, практически все операции планируется осуществлять в полете в режиме работы двигателя с циклом полной обработки информации не более 1с и лишь прогнозирование, формирование карты контроля и диагностирования, представление графической интерпретации, движение двигателя в эксплуатации и архивирование информации возлагается на наземную часть.

Для эксплуатирующихся в настоящее время двигателей с модернизированным регуляторами с относительно малыми вычислительными возможностями все операции, кроме контроля вибросостояния, и выхода за предельные значения

параметров, выполняются на земле. Такое внимание контролю вибросостояния вызвано имеющими место отказами двигателей АЛ - 31Ф по причине разрушения межроторного подшипника.

Помимо контроля вибросостояния в работе рассмотрено: - определение режимов работы двигателя и условий полета, при которых

возможно диагностирования;

- поузловое диагностирование проточной части;

- контроль теплового состояния двигателя.

Рисунок 1 - Структура АСД для перспективного двигателя

В третьей главе В третьей главе представлены алгоритмы контроля вибросостояния и проточной части ТРДДФ, разработанные с привлечением реальных данных, полученных при эксплуатации прототипа (АЛ - 31Ф).

Как показывает опыт эксплуатации авиадвигателей контролю вибросостояния необходимо уделять самое пристальное внимание. Состояние узлов проточной части, подшипников отражается непосредственно на величинах виброскоростей.

Ориентируясь на опыт эксплуатирующихся систем диагностирования и пучив имеющиеся данные, автор предлагает контролировать вибросостояние дви-ателя по 6 позициям:

- по превышению виброскоростыо своего предельного значения непрерывно на всех режимах работы двигателя;

- по отклонению скользящих средних виброскоростей от своего базового значения, на установившихся режимах работы двигателя;

- по тренду отклонений скользящих средних виброскоростей от базовой характеристики в течение одного полёта;

- по краткосрочному тренду отклонений скользящих средних виброскоростей от базовой характеристики на установившихся режимах;

- по среднесрочному тренду отклонений (по средним полётным отклонениям за серию полётов) и прогнозированию поведения этих отклонений;

- по определению зон, подозрительных на возникновение неисправности.

Методы контроля предельных значений, контроля полетного тренда отклонений виброскорости от базовой характеристики, среднесрочного тренда отклонений и прогнозирования не являются оригинальный разработкой автора и введены в алгоритм контроля вибросостояния двигателя в качестве методов подтвердивших свою работоспособность в таких системах, как «АНАЛИЗ - 86».

Из работ таких известных в области диагностики специалистов, как Сиротин H.H., Егоров И.В., Ахмедзянов A.M., Коротков В.Б. ясно, что тренды виброскорости (в полёте или при наземных гонках) следует определять на установившихся режимах работы двигателя.

Предложенный автором алгоритм определения признаков установившегося характера работы двигателя на земле и в полёте заключается в следующем:

- после появления признака работы двигателя начиная с z +1 секунды и каждую последующую секунду (т.е. в скользящих z - временных интервалах - см. рисунок 2) выполняется аппроксимация и рассчитывается угол наклона линейной регрессии.

A.- + Z

" • ^ Тк

--* z

l-l

n2 - частота вращения ротора высокого давления

- при нахождении угла наклона а2 в заданных пределах ± w режим в предыдущих (z + 1) секундах считается установившимся. Такой подход позволяет исключить влияние ошибочных измерений и четко определять установившиеся режимы длительностью z.

Методика контроля краткосрочного тренда виброскоростей для двигателя маневренной авиации впервые предложена автором. На установившихся режимах в полёте и на земле для каждой виброскорости:

- каждую секунду система рассчитывает текущие отклонения измеренного значения виброскорости от значения виброскорости, вычисленного по базовой характеристике для той же осреднённой частоты вращения ротора высокого давления, что и измеренное и осреднённое значение виброскорости, т.е.

Х(В)

, ° п а 0 □ □□

3 Э « 5

Рисунок 2 - Скользящие выборки измерений

ЛВК = В,к - В6к;

- в соответствующих текущих скользящих интервалах установившихся режимов выполняется аппроксимация и определяется коэффициент линейной регрессии Ь:.

Р*(2-1)

£ (т. -Г,)А В к = -- Р = ».2,... N - {г - 1);

I (г, " )2 « • р

р+и-1)

I*.

, р = 1,2,..., //-(2-1).

г

- в следующую секунду, когда Ьъ > Ьг кр (или Ь,<-Ьг кр), для подтверждения наличия тренда начинает новый отсчёт времени и расчёт коэффициентов а и Ь, но по другим значениям г.

¿(г, -г^дя, _ !>.

а_ = ■*=!-, Ь. = -, Г'г=~-'

'2 г, • '2 _2

Автором проведено исследование возможности контроля вибросостояния с помощью разработанного алгоритма для двигателя АЛ - 31Ф и установлено что, если выполнено хотя бы одно из следующих условий:

- >аг2*р, или «72

- коэффициент а2 2 находится в пределах ± 0,08 и при этом Ь, 2 < Ь. 2 кр при Ь- > Ь:кр\

- коэффициент а2 2 находится в пределах ±0,08 и при этом Ь2 2 > - Ь: 2 кр, при Ь. < - Ь1Кр\

возвращается к началу алгоритма (смотри рисунок 3).

Такое подтверждение необходимо, чтобы избежать влияния начавшегося изменения режима. При первом определении установившегося режима алгоритм может не уловить начало изменения режима, если оно произошло в конце временного интервала г. А изменение режима приводит к изменению В, поэтому введено подтверждение наличия установившегося режима.

Рисунок 3 - Блок схема алгоритма расчета краткосрочного тренда

Объем выборки (временные интервалы - г), величины коэффициентов регрессии определены автором в проведенной исследовательской работе [71, 104] по изучению изменения вибросостояния двигателя в случае возникновения повышенной виброскорости.

Контроль вибросостояния двигателя с помощью базовых характеристик.

Базовые характеристики виброскоростей - это зависимости виброскоростей от режимов работы двигателя, снятые после установки двигателя на самолет в эксплуатации на земле и в полете В=Г(п2). С базовыми характеристиками двигателя сравниваются последующие измерения виброскоростей в полете и по их отклонению от базовых значений делается заключение о текущем вибросостоянии двигателя.

Это отклонение используется для тренд - анализа по завершении полета, а их осредненные за полет значения позволяют оценить изменение вибросостояния двигателя за серию полетов и выполнить прогнозирование вибросостояния.

В основу методики положен принцип, применяемый в системе «Анализ -86», но с использованием скользящих трехсекундных средних (предложено автором). Такое осреднение введено для того, чтобы исключить влияние случайных выбросов измерений. Исследование, выполненное автором, показало, что сглаживание по трем измерениям не искажает картину вибросостояния двигателя и в то же время исключает влияние резких выбросов измерений (т.е. определенным образом сгладить ряд искажений).

Каждую секунду на установившихся режимах работы АСД определяет скользящие (по трём текущим последним значениям Ду, В,т) средние арифметические значения виброскоростей, как:

X В » £ в ш в „ = -,<7 = 1,2,..,, N -2;' В ,„ = -= 1,2,..., N - 2,

и скользящие отклонения Д5 у = В у — 5б ., либо

Д2? „и =5 т — Вбип которые сравнивает с допустимыми значениям.

Здесь Вб у , (В6 ,т) - значения виброскорости соответствующие скользящим (по трём текущим последним значениям п2ц, ( п2|т)) средним арифметическим значениям частот вращения:

I Я, и 1и "г <*

,Т2 ,, = -,«7 = 1,2,..., N -2; пг ш = ^-,<? = 1,2,..., N - 2

и вычисленные по базовой характеристике.

Для проверки работоспособности методики контроля вибросостояния использовался статистический материал, полученный на авиабазе инозаказчика в двух полётах, совершённых 09.04.07 г, при проведении регламентных работ 09.04.07 г., при наземных опробованиях двигателя 18.04.07 г., в полёте 23.04.07г. и в двух полётах 24.04.07 г.

ДАННЫЕ АВАРИЙНОГО ПОПЕТА 24.04.07 отклонения ВИВРОСКОРОСТИ ОТ ИСХОДНОЙ ( БАЗОВОЙ) ХАРАКТЕРИСТИКИ

Рисунок 4 - Результаты обработки аварийного полета от 24.04.07

Время наработки двигателя принималось условное, показывающее лишь длительность полёта или его части, и земного опробования.

Земная базовая виброхарактеристика была построена по данным, полученным при проведении регламентных работ.

Методика тренд - анализа опробовалась на всей полётной информации. В последнем полёте в течение всего полета отмечались тренды виброскорости. Установлено (смотри рисунок 4), что в аварийном полете сигнал «СО» мог быть сформирован за 10 минут до наступления аварийного события по стабильному превышению отклонением скользящего среднего значения виброскорости от базы выше допустимого значения, а также по наличию краткосрочного

тренда виброскорости (смотри рисунок 4 - допустимое значение представлено красной линией).

Для нахождения зон (по времени) работы двигателя, в которых могла зародиться неисправность, влияющая на вибросостояние двигателя, автором предложена методика определения зон, в которых нарушено соответствие между частотой вращения ротора высокого давления и виброскорости.

В прототипе рассматриваемого перспективного двигателя (двигатель АЛ -31Ф) отмечается практически функциональная (линейная) зависимость виброскорости от частоты вращения ротора высокого давления. Следовательно, нарушение этой связи может служить диагностическим признаком, свидетельствующим о проявлении неисправности в роторной части двигателя.

Для количественной оценки влияния частоты вращения ротора высокого давления на виброскорость предложено использовать коэффициент корреляции г.

Здесь В - виброскорость, ъ - объём выборки, Бц, Бп - среднеквадратиче-ские отклонения виброскорости и частоты вращения ротора высокого давления в выборке; индексом «ср» отмечены средние значения параметров.

Временные зоны, в которых коэффициент принимает отрицательные значения и удовлетворяет неравенству г > г Р/ являются зонами, где возможно

I I /2

начала развиваться неисправность.

г ,,/ - критический уровень коэффициента корреляции для различных

/2

уровней значимости р. Корреляция эта будет тем сильнее, чем значительнее |/* |

превышает г ¡,/ .

/г

Так как проведение исследований потребовало выполнения большого объёма вычислений, автором была разработана специальная программа, позволяющая рассчитывать скользящие коэффициенты корреляции, среднеквадратические отклонения в скользящих выборках разного объёма. Блок - схема программы и расчета коэффициента корреляции представлена на рисунке 5.

Обработка результатов исследования показала:

- что объёмы выборок по-разному реагируют на вибрационное состояние двигателя. Выборки из 50 измерений показывают более обширные зоны с изменённым вибросостоянием по сравнению с показаниями выборок из 20 и 30 измерений, но выборки из 20 измерений более оперативно отслеживают за изменением вибрационного состояния двигателя. Поскольку обработку информации по определению зон возможной неисправности предполагается проводить после полёта, в алгоритм введено определение коэффициента корреляции по выборкам из 20 и 50 измерений;

В процессе исследований автором установлено, что для более чёткого определения зон возможной неисправности помимо коэффициента корреляции целесообразно рассматривать дополнительный критерий, представляющий отношение среднеквадратических отклонений виброскорости и частоты вращения, т.к. средне-

Рисунок 5 - Блок-схема алгоритма основной и вспомогательной программы

квадратические отклонения более стабильно описывают поведение параметра в выборке, по сравнению с другими характеристиками, например, размахом, и эта стабильность нарушается при возникновении неисправности (с ростом амплитуды виброскорости растет).

В соответствии с экспериментальными данными, приведенными в диссертации, критический уровень отношения среднеквадратических отклонений установлен в пределах 1,8 ... 2,0;

В четвертой главе приведен алгоритм построения диагностических моделей узлов проточной части двигателя.

В данном исследовании математическая модель заменяла реальный двигатель (или серию двигателей) со всеми возможными неисправностями и с учетом условий эксплуатации.

Использование математической модели двигателя для определения его технического состояния позволяет оценить неизмеряемые диагностические признаки узлов проточной части, но её прямое применение в АСД затруднено из - за

потребной большой вычислительной мощности и необходимости настройки модели на текущее техническое состояние двигателя практически перед каждым полётом, поэтому автором были получены диагностические модели узлов проточной части для всего семейства двигателей типа ЛЛ - 31Ф с использованием его математической модели.

Математическая модель объекта является поузловой, нелинейной, динамической моделью и представляет собой совокупность уравнений, условий и ограничений, принятых для описания реальных физических процессов в двигателе. Организация вычислительного процесса включает решение системы нелинейных алгебраических уравнений методом Ньютона (в точке) и решение дифференциальных уравнений методом Эйлера (в движении).

Программа имеет многокомпонентную структуру. Каждый программный компонент оформлен в виде отдельной процедуры и представляет собой функционально законченную часть общего алгоритма. Программа включает также специальные (программные) файлы, используемые для выделения общих фрагментов программных компонентов, размещения входных и выходных данных.

Главная программа организует расчет заданного варианта. При этом она определяет последовательность обращения к основным подпрограммам и функциям, организует расчетные циклы, вывод информации на экран монитора, в файл результатов или на печать. Структурная схема главной программы (укрупненная) представлена на рисунке 6.

На данной схеме:

Fx3 - подпрограмма расчета невязок для численного решения системы

нелинейных алгебраических уравнений двигателя;

Proc_com - программа расчета стандартных характеристик двигателя;

Newjproc - программа расчета q(X), т]г, сглф, к, и др.;

Sau - программа расчета параметров САУ.

Результаты расчета представляют собой значения параметров рабочего процесса в характерных сечениях двигателя, фиксируемых во времени на неустановившихся или на установившихся режимах в различных внешних условиях при различных положениях рычага управления двигателем РУД.

Адекватность модели проверена на сравнении результатов расчетов с результатами ресурсных стендовых испытаний объекта АЛ-31Ф. По всем параметрам достигнуто хорошее совпадение результатов расчета и эксперимента. Расчетные данные в сравнении с экспериментальными, полученными во время ГСИ двигателя АЛ - 31Ф Ml - 008, представлены на рисунках 7, 8 (отклонение расчетных параметров от реальных данных двигателя, прошедшего ГСИ, составляет в статике не более 0.5 %).

Для построения диагностических моделей узлов двигателя необходимо было математически описать взаимосвязь между измеряемыми параметрами, характеризующими техническое состояние (основных модулей двигателя) и признаками изменения их технического состояния.

Рисунок 6 - Структурная схема математической модели двигателя 99М2

110 90 * 1 70 60 2 1 ♦ 99М1-006- *

Г

♦Г к

•

Ч

0 3 0 4 0 Л 6 0 7 Мидпр, « о в 0 9 0 1 » 110

ГТ

,1 **

>•

/

60 70 во 90 100 110

Рисунок 7

Рисунок 8

В настоящее время в качестве параметров, характеризующих техническое состояние узлов двигателя предлагается использование обобщенных критериев (функций цели), таких как коэффициенты полезного действия соответствующих узлов: г)„ и г)к, г|твд и г|тид, отклонение которых от нормы определяется отклонением ряда других параметров.

Для нахождения целевых функций использовался регрессионный анализ, по причине своей универсальности, относительно лёгкого подбора аппроксимирующей кривой, возможности исключения из уравнения регрессии незначимых членов с использованием критерия Стыодента, что уменьшило ошибки при расчётах; наглядности и возможности интерпретации полученных результатов, возможности проведения многомерного статистического анализа.

Методика получения регрессионной модели основных модулей двигателя включала:

- выбор функции цели, для построения строилась регрессионной модели (ti„ и

Чк, Птвд и г]Г11л);

- определение диапазона изменения аргументов и искомой функции, их опорных значений и возможных тах и min величин отклонений;

- получение необходимой статистической информации, отражающей изменение аргументов и функции цели в исследуемой области эксплуатации;

- вычисление неизвестных коэффициентов регрессионной модели (функции цели);

- оценку значимости аргументов и уточнение вида регрессионной модели за счёт замены мало изменяющихся параметров постоянными членами аппроксимирующей зависимости.

На основании теории планирования эксперимента было сформировано 50 двигателей одной модификации, но отличающихся друг от друга различными ухудшениями характеристик узлов. Были проведены расчетные эксперименты для этого парка из 50 двигателей во всей области высотно - скоростных условий эксплуатации. Все варианты ухудшенных двигателей были получены с помощью функции белого шума с равновероятной выборкой параметра из диапазона изменения параметров. Эти ухудшения вводятся в основное тело программы, и в результате набора статистической информации (более 13000 расчётов - испытание двигателя в области эксплуатационных режимов), получено 50 двигателей с ухудшенными характеристиками основных узлов двигателя плюс номинальный вариант двигателя без ухудшений.

Анализ возможных видов целевых функций позволил остановиться на степенном виде искомой функции цели для rjß, г]к, птвд и Т1тнд:

где: цр вектор целевой функции (кпд узла), (вектор - столбец), Ху - вектор аргументов - параметров, измеряемых штатными датчиками, а(Т1 - вектор постоянных коэффициентов, (вектор - столбец), ау - показатели степени 1 - того аргумента для j - ой функции (весовой коэффициент параметра в ] - узле).

Показатели степеней целевых функции а^ были получены с привлечением известного метода наименьших квадратов (МНК).

Для оптимизации регрессионных моделей узлов, проведено несколько уровней селекции, в результате которых получены диагностические модели узлов проточной части двигателя с приемлемой точностью, описывающие состояние узлов. Выбор проводился с помощью /-распределения Стыодента и в соответствии с физическими представлениями о термогазодинамических процессах в узлах проточной части двигателя. Критерий Стьюдента находился по формуле:

яу VI - г

где бх и 5у - корни квадратные из дисперсий выборок X; и у, вокруг своих средних, г - выборочный коэффициент корреляции; р0 - коэффициент истинной регрессии, имеет распределение Стыодента с Г = т - 2 степенями свободы.

Рассмотрено 3 регрессионных зависимости для модели коэффициента полезного действия (г|в) вентилятора и 4 для коэффициента полезного действия (г|к) компрессора.

Сформированные на первом уровне селекции регрессионные модели расчета кпд вентилятора и кпд компрессора имеют следующий вид:

—итт тг-1°|«» _одаио1 ,=нчиш| —ом»«! 0,15.21 _.«»« .— ..002™ —о«!«» - О 417155 (Т » Т' Т" Р" П' От, ч

' " -—0971101 }752»1 —-012"* у __4 ч0001**и -<ММ1»Ш -ОИ01Ш75 '

Р., 'Т. 'Р, *(сг „„,+!) 'в,.

-0 024*)7* —-НОМ —0ТОМ49 -0.113732 _0 0499642 _0 1«*»46 /_ |\ 0.0005003» .__. .0,0127*71

■оЮ8636 (Т» 'Р- 'Т. 'Рг 'Тт, 'п« *«г ла.«А*1) ч

'/«15 схр v. . -0.65 >25 _141151 -0.004)17*1 —0.00.» I *7К.Я -<М>343«21 -0.«<ИЮ 19604 . /

Р. 'Т, 'Рг, Т„ 'вг.

С целью определения точности расчёта параметров г|в, т]к по полученным регрессионным моделям были построены диаграммы распределения разностей (ошибок расчёта) между значениями, полученными по регрессионной модели Дг|вр, Д11Кр, и по полной математической модели объекта (т]в н, Т1КЫ)'

На рисунках 9 и 10 представлены диаграммы распределения ошибок для рассмотренных вариантов регрессионных моделей определения Пври Пкр соответственно.

п»

Л к

5000 5 4000 -------

/

1 1 эосс 1 X | »00 £ 1000 -- Ч/ ( \

1

V

] У 41

•0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,01 0.015

Рисунок 9 - кпд вентилятора (3 уровня селекции)

Рисунок 10-кпд компрессора (4 уровня селекции)

Предпочтение отдаётся 3 варианту для кпд вентилятора (t|s) и 4 - ому вари-нту для кпд компрессора (г)к), как вариантам с наименьшим количеством членов, при удовлетворяющей точности вычисления. Среднеквадратические ошибки вычисления по регрессионной модели, состоящей из 6 параметров составляют 0,2%. ..0,6% и являются приемлемыми в соответствии с ОСТ 1 02621 - 93. Ошибки аппроксимации для данных вариантов равны - 2.32265Т0"5 и - 2.2833Т0'6 соответственно. Таким образом для АСД приняты регрессионные модели узлов вентиля-ора и компрессора, включающие 6 штатно - измеряемых параметров.

3 45487 -0 894118 -0 0719767 _0 539421

_ _ - 0.07378-1 * Р , * Р 2 * П в \ .

Чъ 6 - exp V _<, %67И t —-0 03739Ц / Ч д о' -243999 -0 7885*5 -0.00612029

- 0.427540 , ( 7\__' Р 2 "Ту ) .

Ч > 6 - V -——0 788541 2.54084 _0.592823 / '/ К П'

/> « Г 2 Л Л В четвертой главе приводятся результаты работы, проведенной автором, по определению условий полёта и режимов работы двигателя для его диагностирования с использованием моделей узлов проточной части.

Условия эксплуатации двигателей маневренной авиации усложняют определение их текущего технического состояния, особенно проточной части, из - за частой смены режимов работы двигателя (изменения частоты вращения роторов, включение форсажа), что вызывает нарушение теплового равновесия между узлами проточной части двигателя и газовым потоком и отражается на параметрах и характеристиках узлов. К тому же большой диапазон высот и скоростей полета, а следовательно давления, температуры и конфигурации потока воздуха на входе в двигатель, сказывается на приведении параметров к МСА. Одному и тому же значению приведенного параметра, принятому как аргумент дроссельных характеристик, например, частоте вращения ротора высокого давления п2, могут соответствовать различные значения зависимого приведенного параметра, измеренного на разных высотах и скоростях полёта, что исключает проведение тренд — анализа и поузловое диагностирование.

Для определения условий полёта и режимов работы двигателя, на которых можно осуществлять без особых затруднений контроль и диагностирование, использовались расчётные данные статических и динамических процессов двигателя АЛ-31Ф с системой автоматического управления в различных высотно- скоростных условиях эксплуатации.

В основу контроля технического состояния проточной части двигателя положен анализ изменения отклонений параметров от первоначальных дроссельных характеристик пь Р2, Т4 = f(n2) с увеличением наработки, т.е. анализ отклонений дроссельных характеристик, полученных в текущем полёте от первоначальных (при нулевой наработке) дроссельных характеристик, то необходимо было найти те режимы работы двигателя и условия полёта, при которых эти отклонения зависели бы только от наработки двигателя.

Решение поставленной задачи велось в трёх направлениях:

- в построении многомерных дроссельных характеристик, в которых аргументами, кроме режимного параметра (п2), были высота, скорость полёта и взаимодействия этих факторов;

- в ведении контроля в каком - либо узком диапазоне режимов работы двигателя и условий полёта;

- в определении таких диапазонов условий работы и режимов работы, которые были бы достаточны для контроля и диагностирования (и имели место в любом полёте).

Уравнения дроссельных характеристик получены с помощью регрессионного анализа. Использовалась аппроксимация исходных расчётных данных параболической регрессией. Порядок регрессии варьировался от второго до четвёртого. Например, дроссельная характеристика щ = Г(п2) одного из двигателей АЛ -31Ф имеет вид:

п, = 0,250902 п24 -11,750424 п23 +204,98128 п22 - 1575,818772 п2 + 4503,1652; К2 = 0,99858 - коэффициент детерминации, который показывает долю отклика (виброскорости), которая может быть объяснена линией регрессии.

По данным предварительных вычислений, , для проведения исследования, имеющаяся статистика, исходя из условий эксплуатации двигателя была разбита на три группы: Н = 0...6000м и М = 0...1,5; Н = 8000..,20000м и М = 0,6..Л ,8; Н = 1 Ю00...20000м и М = 2,0...2,35.

Статистические данные первой и второй групп хорошо аппроксимируются полиномами четвёртой степени (рисунки 11, 12) и могут быть использованы в системе автоматизированного контроля технического состояния проточной части в режиме работы изделия на земле и в полёте.

л1»Цп2),ИМООО .20000, Ы И0.«._1,* (6*1 Н-1000, М*1,в)

1 ™ ----

1 вхю 1-

=СО ,0«« ,1 000 500 |> «■ гад 000 ,эмо

п1И(л2), М —О... в ООО. м*>0...1.«

--

/ --- ----- — ----

/

Рисунок I I

Рисунок 12

На рисунке 13 представлена зависимость П1 = Дп2) для условий п2 11000..Л2000 об/мин, Н = 0...20000 метров и М = 0-1,8.

— п1-*<п2 ). Н-в000...20< Оо. М-2.0...2. 3 У

""""

1 :

/ * _______

/ с- ■

•

""" -У-^... - гад"" веоо «о»оо ^^ ^ в'^Г^ „ "в°°

Рисунок 13 Рисунок 14

Что касается высокоскоростных режимов, то общей зависимости для услови Н = 8000...20000м и М = 2,0...2,35 в рамках имеющихся программ аппроксимаш получить не удалось.

Из рисунка 14 видно сильное расслоение данных, как по высотам, так и скоростям полёта.

Дроссельные характеристика Т04 пр=Г(п2), Тх пр^Оъ), Р2пр= Т2пр = Г(п2), Р6рр= Г(п2), строились по методике, изложенной выше.

Последовательное выполнение операций по выбору условий и режимов работы двигателя позволило получить область работы двигателя, достаточную для проведения диагностирования проточной части двигателя. Эта область ограничивается интервалом частоты вращения ротора высокого давления 83%...101%, включает весь диапазон высот и все режимы работы двигателя за исключением форсажных.

Основные результаты и выводы

1. Прогрессивные методы эксплуатации авиационных двигателей требуют применения развитых автоматизированных систем диагностирования, как наземных, так и бортовых.

2. Современные отечественные АСД для ТРДДФ IV поколения во многом не отвечают требованиям, предъявляемым к АСД перспективных двигателей. Практический опыт создания автоматизированных систем контроля и диагностирования для двигателей маневренной авиации в нашей стране отсутствует, а алгоритмы, используемые в системах контроля и диагностирования двигателей гражданской авиации, таких как «АНАЛИЗ -86», не могут непосредственно перенесены на двигатели маневренной авиации.

3. Среди методов диагностирования первостепенное значение отводится параметрическому диагностированию и контролю вибросостояния, позволяющих оперативно в режиме работы двигателя определять его техническое состояние.

4. Впервые разработано алгоритмическое обеспечение для автоматизированной системы контроля и диагностирования ТРДДФ на примере двигателя АЛ-31Ф в части контроля вибросостояния и диагностирования проточной части.

5. Впервые в режиме работы двигателя маневренного самолета АСД:

• позволяют непрерывно контролировать вибросостояние двигателя. В полете в случае предпосылок к развитию неблагоприятных ситуаций АСД выдает сигнал летчику «Сбрось обороты». По завершении полета формирует рекомендации обслуживающему персоналу о готовности двигателя к следующему вылету или о проведении необходимых работ на двигателе;

• оценивать текущее состояние узлов проточной части по диагностическим моделям, введенным в АСД.

6. Впервые для контроля вибросостояния двигателя помимо контроля превышения предупредительных и предельных значений предложены новые разработки определения краткосрочных трендов на установившихся режимах работы двигателя, определение отклонений скользящих средних виброскоростей от базовых характеристик, определение временных зон работы двигателя, в которых возможно развитие неисправности, спектральный анализ.

7. Для построения диагностических моделей узлов проведен многофакторный эксперимент с математической моделью двигателя по ортонормированным планам с целью получения статистики откликов ¡«измеряемых параметров, таких как кпд, расход воздуха, коэффициенты избытка воздуха, на изменение штатно-измеряемых параметров.

Полученная статистика послужила материалом для построения уравнений регрессий - диагностических моделей узлов вентилятора и компрессора.

-2.43999 -0 78В515 -0(10612029

П - ехп С 0 * ( Т » * Р г *Т 71 Л , „

'/,6 V —ил,,54, 154014 -0.592823 > Ч К О'

Рх *л,

-—-3 45487 -0 894118 -0 0719767 _0 539421

„ -ехр со,(Г. 'Р._1Рл_'.Лл_).„ •

ЧгЬ СД-Р \ -0.966779 -0.0373914 / '/ к()1

Р ах Т х

Эти диагностические модели наряду с диагностическими моделями других узлов проточной части двигателя введены в автоматизированную систему контроля и диагностирования.

8. Разработан алгоритм, позволяющий определять участки установившихся процессов, при частой смене высот, скорости полета и режима работы двигателя. Показано, что для диагностирования технического состояния узлов проточной части должно выполняться (в полете либо на земле) на определенных режимах работы двигателя и условиях полета. Для двигателя М2 (модификации прототипа АЛ - 31Ф) эти условия соответствуют по высоте Н = 0..,6000м, М = 0...1,5 и Н = 8000...20000м, М = 0,6...1,8, при частоте вращения ротора высокого давления 83%... 101%.

9. На статистическом материале, полученном в процессе эксплуатации двигателя АЛ - 31Ф, показана работоспособность разработанных методов в части контроля вибросостояния двигателя и его диагностирования. Установлено, что использование методики виброконтроля, разработанной автором, могло заблаговременно предупредить о появлении неисправности, приведшей к аварии одного из самолетов по причине разрушения подшипника двигателя АЛ - 31ФН - сигнал летчику «Сбрось обороты» мог быть выдан за 10 минут до его разрушения. Анализ данных с авиабазы Артем показал, что двигатель АЛ - 31Ф мог быть снят с эксплуатации за 2 полета до разрушения подшипника.

10. Разработанная методика по контролю вибросостояния двигателя АЛ -31Ф введена в комплексный электронно - цифровой регулятор двигателя АРД -39 ЦМ.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

Статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ:

I. Д.А. Ионов, В.Б. Коротков. Автоматизированный контроль вибросостояния РДЦФ // ж. Полет, 2009, № 5. С.43-46.

2 Д.А. Ионов, В.Б. Коротков. Методическое обеспечение автоматизированной истемы контроля и диагностирования ТРДДФ // ж. Авиационная промышлен-гость, 2009, №1. С.37-42.

и другие публикации:

3. Мельникова Н.С., Ионов Дм.А., Ионов Д.А., Мигненко И.В. Выбор рацио-^aльныx алгоритмов управления составом топливовоздушной смеси по комплексу

татно-измеряемых параметров // Труды 4 научно-практической конференции мо-одых ученых и специалистов, М.: изд-во МАИ, 2008.

4. Мельникова Н.С., Ионов Дм.А., Ионов Д.А. Выбор алгоритмов диагности-ования ГТД по функциональным параметрам // Труды 4 научно-практической онференции молодых ученых и специалистов, М.: изд-во МАИ, 2008.

5. Мельникова Н.С., Коршенко В.Н., Ионов Дм, Ионов Д.А. Математическая одель изделия М1 // ФГУП «ММПП «Салют», технический отчет № 09.122.0366, 2006.

6. Мельникова Н.С., Ионов Дм. А., Ионов Д.А. Расчет по математической мо-ели «двигатель-САУ» статических и динамических характеристик двигателя АЛ-

31Ф серии 42 с САУ в различных высотно-скоростных условиях эксплуатации из-елия 99М1 // ФГУП ММПП «Салют», технический отчет №05.122.053-07, с при-ожением (самостоятельный материал), 2007.

7. Мельникова Н.С., Ионов Дм.А., Ионов Д.А. Формирование исходных данных с помощью модели «двигатель-САУ» для разработки новых алгоритмов управления и диагностики двигателей V поколения с учетом ухудшенных характеристик узлов в процессе эксплуатации // ФГУП ММПП «Салют», технический отчет №05.122.067-07, с приложениями А и Б, 2007.

8. Д.А. Ионов, В.Б. Коротков. Контроль вибросостояния двигателя маневренного самолета // ж. Авиационно-космическая техника и технология № 9/56, 2008, с219-222.

9. Д.А. Ионов. Выбор алгоритмов диагностирования газотурбинных двигателей по функциональным параметрам // Электронный ж. «Труды МАИ» 2008.

10. Д.А. Ионов, Дм. А. Ионов, Н.С.Мельникова. Регрессионные модели для перспективных алгоритмов управления и диагностики модернизируемых двигателей АЛ - 31Ф. // Сб. тезисов «Научно - технический конгресс по двигателестрое-нию. НТКД-2008».

Мнотательный центр -МАИ

Зак. очО6.10ЯЮ9г. Ткр.£0экз.

Введение.

1. Современное состояние и перспективы развития автоматизированных систем контроля и диагностирования авиационных двигателей.

1.1 Классификация систем диагностирования.

1.1.1 Бортовые системы контроля и диагностирования.

1.1.2 Наземные автоматизированные системы.

1.1.3 Наземно — бортовые системы.

1.2 Зарубежные системы диагностирования.

1.3 Отечественный системы диагностирования.

1.4 Перспективные автоматизированные системы диагностирования.

1.5 Классификация методов диагностирования.

1.6 Параметрические методы диагностирования.

1.7 Выводы.

2. Назначение, состав, функции АСД для перспективного двигателя.

2.1 Описание объекта контроля и диагностирования.

2.2 Система контроля и диагностирования прототипа (AJI - 31Ф).

2.3 Назначение автоматизированной системы контроля и диагностирования изделия 99М2.

3. Алгоритмы контроля.вибросостояния и проточной»части.

3.1 Контроль предельных значений виброскорости.

3.2 Методика контроля краткосрочного тренда виброскоростей.

3.3 Контроль вибросостояния двигателя с помощью базовых характеристик.

3.4 Контроль вибросостояния двигателя с помощью информации, зарегистрированной в 5 последних полётах (гонках).703.5 Контроль изменения виброскоростей (среднесрочный тренд — анализ).

3.6 Прогнозирование.

3.7 Проверка работоспособности методики контроля и диагностирования вибросостояния.

3.8 Определение зон работы двигателя, подозрительных на возникновение неисправности

3.9 Контроль температуры газа за турбиной низкого давления.

3.10 Локализация неисправностей в узлах проточной части (поузловое диагностирование.

4. Диагностические модели узлов проточной части.

4.1 Описание математической модели объекта.

4.2 Алгоритм расчета по математической модели двигателя.

4.3 Описание программы математической модели объекта 99М1 (М2).

4.3.1 Общие сведения о программе.

4.3.2 Состав и структура программы.

4.3.3 Оценка адекватности математической модели.

4.4 Построение регрессионных диагностических моделей двигателя.

4.5 Оптимизация (минимизация) структуры регрессионной модели.

4.6 Оценка чувствительности регрессионных моделей к точности входной информации.

4.7 Выбор условий полета и режимов работы двигателя для его диагностирования с использованием моделей узлов проточной части.

5. Выводы.

6. Литература.

Актуальность проблемы

Непрерывное совершенствование авиационных двигателей направлено на повышение их надёжности и увеличение ресурса. Обеспечить выполнение этих требований, особенно когда рабочие режимы двигателей находятся вблизи границ устойчивости, а детали - запасов прочности, невозможно без постоянной оценки технического состояния двигателей [16].

В настоящее время для определения и прогнозирование текущего технического состояния двигателей используются автоматизированные системы контроля и диагностирования [16, 30, 32, 61, 91, 101]. Информация о текущем состоянии узлов и систем двигателей способствует повышению-их эксплуатационной надёжности, снижению затрат на обслуживание, позволяет планировать проведение ремонтов, т.е. обеспечить эксплуатацию двигателей по техническому состоянию (и в более современном понимании - эксплуатацию двигателей по надёжности). Особенно важно знание этого состояния для двигателей военной авиации, когда выполнение боевого задания во многом определяется исправностью авиационной техники.

В последние годы обозначилась тенденция объединения систем диагностирования с САУ. Это обусловлено тем, что термогазодинамические параметры, используемые в системе управления двигателем и бортового контроля, без дополнительных затрат могут приниматься встроенной в регулятор (ЦРД) системой диагностирования и обрабатываться в режиме работы-двигателя с выдачей рекомендаций экипажу по его эксплуатации в полёте [16, 27, 68]. Достоверность формируемой информации во многом определяется качеством методического обеспечения системы, т.е. степенью соответствия знаний, заложенных в методическое обеспечение, реальным процессом, происходящим в двигателе. От степени соответствия зависит возможность-локализация неисправностей в начальный момент их развития, что отображается на трудозатратах на их поиск, предотвращает вторичные разрушения и т.п.

Опыт эксплуатации двигателей маневренной авиации в отечественных и зарубежных подразделениях [16, 34, 35, 50, 53, 61, 73, 75, 91] показывает, что самое пристальное внимание необходимо уделять непрерывному контролю их вибрационного состояния, а также контролю состояния проточной части двигателя, с тем, чтобы полностью предотвратить имеющиеся на сегодняшний- день, потери материальной части.

Отсюда следует, что задача эксплуатации авиационных двигателей с применением АСД с адекватным (развитым) методическим обеспечением является весьма актуальной. Особенно важно решение поставленной задачи для самолетов военной авиации с одним двигателем, когда выпуск самолёта в полёт с нераспознанным (неопределённым) дефектом может привести к катастрофе.

Цель и задачи исследования

Целью настоящейфаботы является разработка алгоритмического обеспечения для наземно - бортовой автоматизированной системы -диагностирования перспективного1 двигателя маневренного самолёта (ТРДДФ), прототипом которого является двигатель AJI-31Ф.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать отечественные* и1 зарубежные публикации по вопросу алгоритмического обеспечения существующих систем контроля и диагностирования ТРДДФ;

2. Распределить функции автоматизированной системы диагностирования между ее наземной и бортовойчастями;

3. Определить зоны по условиям полёта и режимам работы ТРДДФ, возможные для его диагностирования;

4. Разработать методику определения установившихся режимов работы ТРДДФ;

5. Разработать методику поузлового диагностирования проточной части;

6. Построить диагностические модели узлов проточной части двигателя;

7. Разработать методику контроля вибросостояния двигателя в режиме его работы, с определением начала изменения вибросостояния.

Методы исследования

При выполнении работы были использованы:

-. теория рабочих процессов авиационных ГТД и теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов; статистические методы анализа и обработки наблюдений;

- теория планирования эксперимента;

- численные методы решения систем трансцендентных, алгебраических линейных и нелинейных уравнений;

- численные методы интегрирования дифференциальных уравнений;

- теория и практика обработки результатов измерений.

На защиту выносится:

1. Алгоритм контроля вибросостояния двигателя маневренного самолета;

2. Диагностическая модель узлов проточной части двигателя (кпд вентилятора (цв) и кпд компрессора (т|к));

3. Методика определения установившихся режимов работы двигателя маневренного самолета;

4. Методика определения зон по режимам работы двигателя и условиям полета, возможных для диагностирования.

Обоснованность и достоверность результатов.

Достоверность положений, результатов и выводов, содержащихся в диссертационной работе; основывается:

- на корректном использовании фундаментальных уравнений теории рабочих процессов авиационных ГТД и теории автоматического управления;

- на соответствии полученных аналитических решений и данных экспериментальных исследований, с данными, полученными из эксплуатирующих предприятий.

- на использовании признанных научных положений, апробированных методов и средств исследования, на применении современного математического аппарата;

Научная новизна

- проведено распределение функции между бортовой и наземной; частями АСД;

- разработан алгоритм контроля и диагностирования ТРДДФ (прототипом которого является двигатель AJI - 31Ф), позволяющий определить техническое состояние двигателя сразу после завершения полёта;

- впервые получены диагностические (регрессионные) модели кпд вентилятора и кпд компрессора для двигателя АЛ - 31Ф, позволяющие с высокой точностью в процессе полета определить их техническое состояние;

- впервые исследована чувствительность полученных регрессионных моделей*- узлов проточной части двигателя к точности входной^информации и-проведена оптимизация структуры диагностических моделей с целью введения их методическое обеспечение ЦРД - 99ЦМ;

- впервые разработана методика контроля виброскорости двигателя по отклонению скользящего среднего значения виброскорости от базового* значения на установившихся режимах работы двигателей маневренной авиации;

- впервые для двигателя маневренного самолета (АЛ - 31'Ф с перспективой на 99М2) разработан метод определения краткосрочного тренда виброскоростей на установившихся режимах работы двигателя;

- впервые разработан метод для определения зон изменения вибросостояния двигателя маневренного самолёта;

- впервые предложена методика определения установившихся режимов работы двигателя маневренного самолёта;

Практическая ценность работы

На основе проведенных исследований разработаны методика (алгоритмы) контроля характеристик узлов проточной части двигателей маневренной авиации, типа AJI - 31Ф, и контроля его вибросостояния в режиме работы двигателя. Алгоритмы предназначены для использования в местах эксплуатации этих двигателей, в частности для контроля технического состояния двигателя на авиабазе в Кубинке.

Практическое использование разработанных, алгоритмов при испытаниях двигателей АЛ-31Ф на стендах ФГУПП «ММПП «САЛЮТ» и при анализе лётных происшествий подтвердили их эффективность и работоспособность [44].

Реализация работы

- Разработанные методики использованы для контроля вибросостояния двигателя АЛ-31Ф с помощью регулятора АРД-39 ЦМ.

- Разработанная методическая часть АСД реализуется как составная часть цифрового регулятора ЦРД 99М2 для перспективного ТРДДФ. •

Апробация работы.и публикации

Основные положения и результаты докладывались и обсуждались:

- на четвертой научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в МАИ, 2008;

- на научно-техническом конгрессе по двигателестроению НТКД-2008. десятого международного салона «Двигатели - 2008», Москва, Россия. 16-18 апреля 2008года.

- на XIII Международном конгрессе двигателестроителей, п. Рыбачье, Украина, 2008;

- на научно-технических советах ОАКБ «Темп» ФГУП ММПП «Салют», 2008-2009.

По результатам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК, выпущено 3 научно-технических отчета. Структурам содержание работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, Списка использованных источников и содержит 160 страниц машинописного текста, библиографический список из 106 наименований.

Выводы1

1. Анализ состояниям алгоритмического обеспечения существующих систем? контроля и диагностирования- ТРДДФ в отечественном:;и зарубежном, авиа-двигателестроении (см. 1 главу), базирующийся на изучении и обобщении! публикаций ведущих зарубежных фирм и консорциумов Pratt-Whitney, General Electric, Rolls-Royce, Hamilton Standard, и др. (двигатели - EJ200; TE-34, JT3E>< V2500| TF-300; E100-PW-200; E100-PW-200;.PW-1120, PW-1128;.PW-1129, PW-5000, и др.) и технических заданий на АСД отечественных двигательных ОКБ: ОАО «НПО Сатурн», ЛНПО им. Климова; ФЕУП ММПП «Салют», ТМКБ «Союз», СНТК им. Н.Д. Кузнецова (двигатели - ПС-90; Д-18Т, НК-36СТ, НК - 86, ДЗО-Ф6, ДЗО-Ф8, АЛ-31Ф, НК-25, НК-32, РД-33, РД-ЗЗК и др.), а также на изучении научных материалов по теоретическим и экспериментальным исследованиям,. проводимых в рамках НИР учеными и специалистами основных отечественных и зарубежных авиационных и военных НИЮшВУЗовщоказал следующее: т несмотряша значительные затраты, связанные: с созданием автоматизированных систем контроля и диагностирования (как наземных так и бортовых), в целом обеспечивается заметная экономическая выгода при внедрении этих систем в эксплуатацию; использование слишком простых систем экономически не оправдано, так как вследствие малой полноты контроля и большого числа ошибок диагностирования не достигается необходимая величина предотвращения ущерба и экономии затрат при техническом обслуживании [35, 61]. использование параметрического диагностирования существенно повышает точность постановки диагноза [6, 16, 30, 44, 45, 52 и др.]; особое внимание необходимо'уделять непрерывному контролю вибрационного состояния; современные отечественные АСД для ТРДДФ IV поколения во многом не отвечают требованиям, предъявляемым к АСД ТРД ДФ 'перспективных двигателей. Практический опыт создания' автоматизированных систем контроля и диагностирования'для двигателей маневренной авиации в нашей стране отсутствует, а алгоритмы, используемые в.системах контроля и диагностирования двигателей гражданской авиации, таких как НК - 86' («АНАЛИЗ -86»), ПС - 90 (ИКТ) не могут быть применены для двигателей маневренной авиации в силу специфики их работы [35, 55 — 58].

2. Впервые'разработано алгоритмическое обеспечение для автоматизированной системы контроля и диагностирования ТРДДФ пятого поколения на примере двигателя-99М2 в части контроля вибросостояния, и диагностирования проточной части [44].

3. Впервые в режиме работы двигателя алгоритм позволяет непрерывно контролировать вибросостояние двигателя [44г, 47 — 49]. В» полёте в случае определения предпосылок к развитию неблагоприятных ситуаций бортовая часть АСД выдает необходимые рекомендации. По завершении полета формирует рекомендации обслуживающему персоналу о проведении необходимых работ на двигателе.

Впервые по окончании полета формируется информация о текущем состоянии узлов проточной части двигателя [44, 45, 64, 65]. Алгоритмическое обеспечение, позволяет определять участки установившихся термогазодинамических процессов в проточной части при частой смене высот, скорости полета и режима работы двигателя [46]; Впервые в режиме работы двигателя на установившихся режимах его работы определяются краткосрочные тренды виброскорости, отклонения скользящих средних виброскоростей от базовых характеристик, определяются временные зоны работы двигателя, в которых возможно развитие неисправности (см. 3 главу и более подробно в работах [44, 47, 48]). Проведен многофакторный эксперимент с математической моделью двигателя по ортонормированным планам [40, 43, 64, 89]. Цель эксперимента -получение статистики откликов неизмеряемых параметров, таких как кпд, расход воздуха, коэффициенты избытка воздуха, при изменении штатно -измеряемых параметров [45, 65, 66]. Многофакторные ортонормированные планы составлены с учетом ухудшения узлов с увеличением наработки в процессе эксплуатации двигателя. Полученная статистика послужила материалом для построения уравнений регрессий - диагностических моделей вентилятора и компрессора.

Проведено несколько уровней селекции, для получения диагностических моделей вентилятора и компрессора описывающих, с приемлемой точностью, состояние узлов [45, 65, 66]:

3.45487 —0 894118^—007197670539421 -2 43999 -0788515 -000612029 =ехрС(Ч- " ^>77 • п =схоС(Ч^^*Лл)*„ , вб СЛИ V о 966779^ —0 0373914 / '/g Q» ''Кб САН V —0 78854^ 54034^0 592823 J '/кО где yBV, Рх, у2, Tti'Pti .-относительные параметры, измеряемых т Р Т величин штатными датчиками, где у = р^ = у = .

НХ Т«х* " 2

Ошибки вычисления по регрессионной модели, состоящей из 6 параметров для кпд вентилятора (г|в) и кпд компрессора (т]к) составляют от 0,2%.0,6% и являются ^приемлемыми в соответствии с ОСТ 1 02621 - 93. Эти диагностические модели введены в автоматизированную систему контроля и диагностирования.

9. По расчётным данным статических и динамических процессов двигателя-99М2 с системой автоматического управления в различных высотно — скоростных условиях эксплуатации определены условия полётов и режимы работы двигателя, на которых можно осуществлять контроль и диагностирование: Н,= 0.6000м, М = 0.1,5 и Н = 8000.20000м, М = 0,6.1,8 при п2 = 83 %.101 % [46].

10. На статистическом материале, полученном в* процессе эксплуатации двигателя AJI - 31Ф, при стендовых испытаниях двигателя Т99М1 - 008 и ряда двигателей, с авиабазы в.Кубинке; показана работоспособность разработанных методов в части контроля4 вибросостояния двигателя и его диагно стирования [47, 92]. Установлено, что использование-методики виброконтроля, разработанной автором, могло заблаговременно предупредить, о появлении'неисправности, приведшей к аварии одного из самолетов .по причине разрушения, подшипника двигателя AJT - 31ФН. Сигнал летчику «Сбрось обороты» мог быть выдан за 10 минут до разрушения подшипника.

11. Разработанная методика по контролю вибросостояния двигателя АЛ - 31Ф введена в комплексный электронно - цифровой регулятор -двигателя АРД -39 ЦМ:

12. Экономический эффект от внедрения в эксплуатацию автоматизированной системы контроля и диагностирования двигателя 99М2 определяется:

• • возможностью промывки проточной части двигателя при ее фактическом загрязнении;

• осмотром и ремонтом, только тех узлов; на которые укажет система диагностирования;

• выполнением подрегулировок при необходимости, например, при недоборе тяги;

• предупреждением отказов двигателя в полете, разрушения его узлов и вторичных разрушений.

1. Августович BlF. Исследование ДТРД семейства Д — 30 как объектов.регулирования. Диссертация, ГШИ, 1976 г.

2. Автоматическое регулирование двигателей летательных аппаратов. Сборник статей под редакцией А.А. Шевякова. выпуск 19 / труды ЦИАМ №895, 1980 — 330с.

3. Алер Ю.П., Маркова Е.В1., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при; поиске оптимальных условий. М. «Наука», 1976; 279с.

4. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с; использованием ЭВМ! Пер. с англ. -М:: Мир, 1982. 488с.

5. Ахмедзянов A.M., Дубравский Н.Г., Тунаков А.П. Диагностика состояния ВРД по термогазодинамическим параметрам. -М.: Машиностроение, 1983. -206с.

6. Ахмедзянов A.M., Тунаков;А;П1, Гумеров?Х.С.,,Дёгтяров ТО ^ Параметрический метод диагностики: состояния!авиационных двигателей по ограниченной информации:-Авиационная4техника, 1978; №3 12-19с:

7. Барзелович Е.Ю., Воскобоев В.Ф. Эксплуатация авиационных систем по состоянию: (Элементы,теории);.- М:: Транспорт, 1981. 197с.

8. Биргер И.А. Техническая диагностика.- М.: Машиностроение, 1978. 240с.

9. Вапкер Н. Применение ЦВМ в системах управления СУ. Русский перевод НЗА № 2, 1973 г.

10. Владимиров Н.И1, Красников Л.Ф., Коняев Е.А. Наземная вычислительная техника как современное средство обеспечения безотказности полетов. Итоги науки и техники. Сер. «Воздушный транспорт». Т10. - М.: ВНИИТ, 1982'с.

11. Гарькавый А.А., Чайковский А. В., Ловинский С.И. Двигатели летательных аппаратов. Учебник для авиационных техникумов. М.: Машиностроение, 1987. -288с.

12. Горелик А.Л., Алексеев'В.К., Егоров И.В., Масловский А.В., Меньшиков Л.Г., Тягунов? А.Б., Перепелицын Е.Г. Способ диагностики состояния" механизма* в процессе.эксплуатации устройство для его осуществления / Пат. 2036442 РФ. Приоритет 27.05.1995г.

13. Горский А.Н:, Коршенко В:Н., Евдокимов В.Н., Немичев М^В., Титов Д.В. Надежность и техническая диагностика (контроль и диагностирование авиационных силовых установок). Mf.: ВВИА им: проф-Н.Е. Жуковского, 2003.115с.

14. Дегтярев А. А. Вибрационная диагностика газотурбинных-двигателей .в условиях ограниченной информации. Диссертация на соискание ученой степени-кандидата технических наук. Рукопись. МАИ. 2002. -100 стр.

15. Добрынин А.П. Проектирование схем гидромеханических САР авиационных двигателей. Диссертация д.т.н. ЦИАМ; 1976 г.

16. Добрянский Г.В., Мартьянова Т.С. Динамика авиационных ГТД / М'.: Машиностроение, 1989,-240с.

17. Дополнение № 1 к Техническому Заданию* № 17571, ФГУП MM111L «Салют», О АКБ «Темп», 2004г.

18. Дополнение № 6 к Техническому Заданию № 17571, ФРУП ММПП «Салют», О АКБ «Темп», 2005г.

19. Егоров И.В., Бобович П.А., Нуруллаев А.Т. Прогнозирование технического состояния турбомашин методами трендового анализа,// конверсия; в машиностроении. М.: Машиностроение, 2005. №4 5, - с. 128 - 132.

20. Егоров И;В. Диагностирование технического состояния5 авиадвигателей с использованием нейросетевых технологий // тезисы трех докладов. VIII-международный конгресс двигателестроителей. Рыбачье, 2003;

21. Егоров И.В., Жданов А.К., Дедеш В.Г. и др. Сетевая система контроля самолетных силовых установок//Патент Россш,2003. №30708;

22. Егоров И.В., Знаменнов O.K., Лонштаков Е.А. Выбор статических критериев для выявления; трендов термогазодинамических параметров, в задачах; диагностики' ГТД// труды ЦИАМ, 1984. №1118

23. Егоров И.В., Стебуков А.И. и др. Экспертная; система диагностики, газотурбинных двигателей и;их элементов; Тезесисы докладов. — Харьков1990;

24. Егоров И.В., Эделыитейн В*Б., Бобович П.А. Программа ранней диагностики ТРЕНД 30. Версия 4.0 (ИНТЕРНЕТ обслуживание) // руководство оператора ЦИАМ, 2001.№001.021.031.

25. Елисеев Ю.С., Крымов В.В., Малиновский К.А., Попов В.Г. Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей: Учеб. пособие. -М.: Высш. шк.; 2002. 355 с.

26. Епифанов С.В. Разработка автоматизированной подсистемы параметрической-диагностики проточной части. / тех отчет. АНТЦ «Тураево» 2007, №409 122/6.

27. Жернаков С.В. Диагностика и контроль параметров ГТД гибридными экспертными системами. /Авиационно-космическая техника и технология, сб. науч. трудов. Харьков 1999. 247-252с.

28. Жернаков С.В. Комплексная диагностика и контроль параметров маслянной системы ГТД гибридными нейро — нечеткими экспертными системами. /Нейроинформатика 2000. - М.: МИФИ. 2000, 51 - 55 с.

29. Зарицкий С.П., Исланов В.Н., Короткое В.Б., Криволуцкий Ю.К., Михнович В.Н. Автоматизированная система диагностирования АСД — 16Т газоперекачивающего агрегата ГПА Ц16-76. /

30. Изделие 99М1 008 (20134). Технический отчет по результатам ресурсных (чистовых) стендовых испытаний №05.62.1666 - 06. - КБПР ФГУПП ММПП «Салют», 2006.

31. Изделие 99М1. Техническая справка № 05.122.040-07. Идентификация математической модели «Двигатель САУ» на переходных режимах по результатам стендовых испытаний изделия 99М1-008. ФГУП ММПП «Салют», О АКБ «Темп», 2007.

32. Ильинский В.М. Системы контроля авиационных силовых установок. М'.: Транспорт, 1980. 85с.

33. Интегральные системы автоматического управления силовыми установками самолетов/ Под ред. А.А. Шевякова, М.: Машиностроение 1983, 283с.

34. Ионов- Д:А., Короткое. В. Б. Определение условий, полета и режимов работы изделия М2, возможных дгиг его диагностирования. // техническая справка. №05.122.037 08, 2008. - 55с.

35. Ионов Д:А., Коротков В.Б. Проверка работоспособности методики* контроля вибросостояния- изделия 39. /тех. отчет. М.: ММПП «Салют», 2008. 96с.

36. Ионов Д.А., Коротков^ В.Б. Разработка методики, контроля^ вибросостояния изделия 99М2 на основе корреляции между частотой вращения ротора высокого давления' и. виброскоростью. Технический отчет № 09.122Л24 08 ФГУП ММПП «Салют», ОАКБ «Темп», 2008г.

37. Ионов Д.А., Коротков В.Б. Разработка программы расчета коэффициента корреляции между частотой вращения ротора- высокого давления и виброскоростью Техническая справка № 05.122.087 08 ФГУП ММПП «Салют», ОАКБ «Темп», 2008г.

38. Карасев В.А-, Максимов И.П., Сидоренко М.К. Вибрационная диагностика, газотурбинных двигателей -М., Машиностроение, 1978. — 132 с.

39. Карпов В.Я; Алгоритмический язык фортран (фортран Дубна);/ Главная редакция физико — математической литературы, изд - ва «Наука», Mi, 1976:.

40. Картовицкий Л.Л. Отчет о научно — исследовательской работе по теме «Обоснование структуры ГТД, как объекта диагностирования и разработка диагностических моделей его структурных элементов»

41. Кеба Н.В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М., Транспорт, 1980г.

42. Концевич А.Г. Распознавание неисправностей ГТД искусственной нейронной сетью; /Авиационно космическая техника и технология. ::зб; науч. тр. — ХАИ.

43. Криволуцкий ЮЖ., Коротков В.Б., Коняев Е.А. Контроль технического состояния двигателя НК 86 с применением системы «Анализ;- 86» / Опыт применения диагностики состояния- авиадвигателей в эксплуатации / сб. науч. трудов — М., ЦИАМ, 1984.

44. Лампард Г.В., Батка И.И. Разработка объединенной системы управления силовой установкой. Русский перевод Э. И. Авиастроение, № 17,1976 г.

45. Лебедев А.А. Современное состояние и перспективы развития автоматизированных систем диагностирования авиационных двигателей. Обзорная информация /ГосНИИ FA. М.: Воздушный транспорт, 1987.-27с.

46. Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений. /М., Физматгиз, 1962. 352 с.

47. Мельникова Н.С., Ионов Д.А., Ионов Дм.А. Доработка математической модели-изделия 99М1 под решение задач оценки технического состояния его узлов по изменению функциональных параметров. М.: ФГУП ММПП «Салют». Техническая справка № 05.122.039-07, 2007.

48. Мельникова Н.С., Ионов Д.А., Ионов Д.А. Формирование диагностических признаков технического состояния модулей вентилятора и компрессора двигателя по комплексу измеряемых параметров. / тех. отчет. №05.122.002 08, 2007, 237с.

49. Мельникова Н.С. Методика определения неизмеряемых параметров ГТД по комплексу косвенных измерений в эксплуатации и в серийном производстве. Двигатель № 6. 2008 г. стр. 16-17.

50. Мозгалевский А.В., Гаскаров, Д.В. Техническая диагностика. М.: Высшая школа, 1975. 208с.

51. Новиков А.С., Пайкин А.Г., Сиротин Н.Н. Контроль и диагностика технического состояния ГТД. М.: Наука, 2007. 469с.

52. Новицкий П.В., Заграф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений — Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1991 -304с.

53. Ножицкий Ю.А., Егоров И.В., Куевда В'.К. Управление ресурсами при эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей // международная конференция «Авиация-и космонавтика 2005», Тезисы пленарных докладов. -М: МАИ, 2005.

54. О конструкции ТРДДФ Пратт-Уитни F-ЮО и F-401 для. самолетов'Макдоннелл Дуглас F-15 и Грумман F-14B. Русский перевод НЗА №10, 1972"г.

55. О ТРДДФ 'Пратт-Уитни F-100. Русский перевод НЗА, №11-12,-1975 г.

56. Павленко В'.Ф:, Дьяченко А.А., Жулев В.И., Колпаков Б.К., Назаров А.П., Тихонравов» В.А. Боевая авиационная, техника: Летательные аппараты, силовые установки, и их эксплуатация. М.: Воениздат, 1984. - 320с.

57. Пархоменко П. П. Основы,технической диагностики. М.: Энергия; 1976. 462с.

58. Пивоваров1 В.А. Диагностика летательных аппаратов?и авиадвигателей'(основы-теории ^иприкладные вопросы). М.: МГТУ FA, 1993. 156с.

59. Пономарев Б.А. Настоящее и будущее авиационных двигателей .- М-.: Воениздат, 1982.-240с.

60. Проблемы* надежности авиационной техники.в сборнике «Итоги науки, и техни-ки».т20. М. ВИНИТИ; 1990г.

61. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений, М., «Наука», 1968г., 288с.

62. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов) эксперимента. Справочное руководство/М.: Наука, 1971, 192 с.

63. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М-.: Мир;Л980. 455с.

64. Симбирский- Д.Ф: (отв. ред.) и др. Методы и средства диагностики ГТД. /сб. науч. тр. Харьков: Харьк. авиац. ин-т, 1989: 176с.

65. Сиротин Н.Н., Коровкин Ю.М. Техническая диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М: Машиностроение, 1979. 272с.

66. Соболев В.П. Расчет тренда в задачах технической диагностики. — Судостроение1979, №11, 27 -29с.

67. Создание комплекса математических моделей и программ для разработку перспективных алгоритмов управления и диагностики газотурбинных двигателей типа AJI — 31Ф и его модификации по договору № 513з-62. АНТЦ «Тураево», 2004г.

68. Сосунов В.А., Литвинов Ю.А. Неустановившиеся режимы работы авиационных газотурбинных двигателей. М., «Машиностроение», 1975. — 216с.

69. Техническое задание №17571 на разработку цифрового комплексного регулятора-КРД 99Ц электронно - гидромеханической системы регулирования и управления изделия 99В (А).:-№05.122.050-00, -№05.122.029-06,

70. ФГУП ММПП «Салют», ОАКБ «Темп».

71. Техническое задание на разработку цифрового регулятора ЦРД 99М2 системы автоматического управления САУ 99М2. № 05.122.004 - 09 ФГУП ММПП «Салют», ОАКБ «Темп», 2009г.

72. Технический отчет № 09.122.036 06. «Математическая-модель изделия 99М1», ФГУП ММПП «Салют», ОАКБ «Темп», 2006г.

73. Торнтон С.Д. Обзор систем диагностирования двигателя, применяемых в США. / перевод. 36с

74. Тяпкин С.А. Разработка программы контроля: вибросостояния изделия 99М2 Технический отчет № 09.122.019 09 ФГУП ММПП «Салют», ОАКБ «Темп», 2009г.

75. Фрэнк В., Бухэм и др. Летные испытания? объединенной системы управления силовои установкой самолета F 11Е. Русский перевод Э.И. Авиастроение, № 8, 1977 г.

76. Чаркес Е1, Бейтс и др. Исследование комплексной; системы; регулирования силовой установки. Русский перевод НЗА № 9, 1975 г.

77. Черкасов Б.А. Автоматика и регулирование ВРД. М. «Машиностроение»; .1965. 402с.96ЧеркезА.Я. Инженерные расчеты ГТД методом малых отклонений М., «Машиностроение», 1975, 380с.

78. Шевяков А.А. Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов. Управление ВРД. М., «Машиностроение»; 1976; 344с.100; Шенк X. Теория, инженерного эксперимента. (Перевод с английского), М.: Мир, 1972. 381 с.

79. Шепель В.Г. Контроль техническогосостоянии: состояния авиационных газотурбинных двигателей. Учебное пособие.-Ярославль: ЯПИ, 1982. 87с.

80. Шолохов О.В. и др. Исследование в обеспечение разработки системы атомати-ческого управления ГТД с применением БЦУМ. (1 этап);

81. Югов O.K., Селиванов О.Д., Дружинин Л.Н. Оптимальное управление силовой установки самолета. М.: Машиностроение, 1978, 204с.

82. Яноши Л. Теория и практика обработки результатов измерений (Перевод с англиского), М.: Мир, 1968, 462 с.

83. Peerat P.E. В IB central integrated test system optimization. - Proc IEEE Nat. Aerosp. and Electron, conf. (NAECON 1983) Dayton, Ohio. 1983, vol.1.