автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Совершенствование системы диагностирования газотурбинных силовых установок вертолетов

0\ О

.» №? *46

КИЇВСЬКИЙ МІЖНАРОДНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЦИВІЛЬНОЇ АВІАЦІІ

На правах рукопису

ДЕВДСШ ПЕТРО ГНАТОВИЧ

УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМ ДІАГНОСТУВАННЯ ГАЗОТУРБІННИХ СИЛОВИХ УСТАНОВОК ВЕРТОЛЬОТІВ

Спеціальність 05.22.14 - "Експлуатація повітряного

транспорту”

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук

Київ 1996

РоЗотою в рукопис.

Робота виконана на кафедрі Технічної експлуахаціІ літальних апаратів та авіаційних двигунів Київського міжнародного університету цивільної авіації.

Наукові керівники: доктор технічних наук, професор

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

. Ветров Анатолій Миколайович

кандидат технічних наук -

Сікорський Євген Олександрович

Провідна організація; Акціонерне товариство відкритого

Захист відбудеться 25 квітня 1896 р. о 16 годині на васідаяні спеціаліаованої вченої Ради Д 01.36.04 при Київському міжнародному університеті цивільної авіації аа адресов: 262058, Киї в-68, проспект Коемовавта Комарова, 1, ШУЦА. • ' .

' 8 дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці КЫУЦА.

Автореферат розісланий "_____н___________1998 року.

Вчений секретар спеціалізованої Ради,

доктор технічних наук , Ы.С.Кулик

Черненко Жан Сергійович

доктор технічних наук, професор Комаров Андрій Олександрович

типу "Уральський вавод цивільної авіації", м. Єкатеринбург (завод N 404 ДА) .

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми

Ефективність цивільно! авіації залежить в значній мірі від уміння І! технічних 1 льотних служб використовувати наявні функціональні 1 ресурсні можливості експлуатуючихся повітряних суден (ПС). Ступінь використання цих можливостей визначається головним чином забезпеченням експлуатаційних підприємств ефективними системами діагностування ПС, їх функціональних систем, агрегатів і вуглів. Тому серед найважливіших напрямків науково-технічного прогресу цивільної авіації у цей час можливо виділити наступні два:

удосконалення систем діагностування експлуатуючихся ПС шляхом розширення складу контролюємих параметрів, підвищення точності їх вимірювання, опгимізацП режимів 1 періодичності контролю, підвищення ефективності алгоритмів рогпізнавання класів стану об'єктів, автоматизації процесів діагностуван-. ня, розробки ефективних правил прийняття рішень за підсумками діагностування;

упровадження в експлуатацію нових ПС, забезпечених розвинутими штатними системами контролю 1 регістрації, інтегро-

* ваними у наземно-бортові автоматизовані системи комплексного діагностування,, які забеспечують моніторинг якості функцію-вання систем ПС і залишкової довговічності їх конструктивних елементів. '

Вказані направлення науково-технічного прогресу мають загальну основу, створену різносторонніми дослідженнями в області розробки способів 1 засобів раннього знаходження неполадок функціональних систем ПС. Значна частина таких досліджень направлена зараз на розвиток систем діагностування силових установок (СУ) ПС.

Ця дисертаційна робота присвячена удосконаленню методів

1 засобів діагностування газотурбінних СУ вертольотів цивільної авіації, пошуку шляхів підвищення їх експлуатаційної надійності.

Мета роботи .

Кетою дисертаційно! роботи е розвиток методичних основ діагностування газотурбінних силових установок вертольотів в умовах експлуатації.

Для досягнення пославленої мети вирішувалися слідуючі

- І -

задачі:■

1. Розробка рекомендацій по удосконаленню отримання, зберегання 1 використання даних про стан СУ вертольотів у системі їх проектування, виробництва, ремонту та експлуатації. '

. 2. Розробка математичної моделі робочого процесу турбо-

вального двигуна (ТВаД) та шляхів II застосування для удосконалення методів діагностування проточної частини.

3. Розробка перспективних підходів до діагностування

проточної частини ТВаД на основі розширення складу контролю-смих параметрів робочого процесу 1 формування вторинних критеріїв стану. .

4. Розробка заходів, направлених на підвищення безвідмовності функціональних систем двигунів вертольотів. '

Наукова новизна

Наукова новизна роботи полягає в слідуючому:

1. Розроблено процедуру діагностування авіаційного двигуна, яка включає в себе: попередній контроль 1 коректування діагностичної Інформації; визначення значень первинних 1, при необхідності, вторинних критеріїв стану; прийняття рішення про віднесенні поточного стану двигуна до одного Га встановленнях класів стану.

2. Запропоновано використовувати математичну модель робочого процесу авіаційного двигуна при діагностуванні його проточної частини для формування первинних критеріїв стану 1 для визначення.напрямків його руху в просторі критеріїв стану, яке обумовлено розвитком типових неполадок.

3. Запропоновано перспективні підходи до діагностування проточної частини ТВаД, які основані на розширенні складу контролюємо параметрів робочого яроцесу‘1 формуванні вторинних критеріїв стану:- критерій потужності вільної турбіни, критерія нерівномірності потоку в II вихідному перерізі.

4. Розроблено метод контролю потужності вільної турбіни ТВаД на основі вимірювань температури гальмування 1 тиску робочого тіла перед нею 1 частоти обертання II ротору.

Практична цінність

Практична цінність роботи полягав в тому, що;

1. На основі аналізу структури 1 характеристик елементів інформаційного забезпечення діагностування СУ. вертолі-

отів розроблено рекомендації по його удосконаленню.

2. Створена математична модель процесу функці«звання ТВаД ТВ2-117 2-го рівня складності, яка придатна для вирішення задач управління процесами його експлуатації, зокрема, для удосконалення системи його діагностування.

• 3. Розроблено комплекс конструкційних 1 організаційних

засобів,які направлені на підвищення експлуатаційної надійності функціональних систем двигуна ТВ2-117: обмежування температури, протиобледеніння, масляної.

Апробація роботи

Основні результати дисертації доповідались 1 одержали позитивну оцінку на: ШТК "Системи Інформаційного забезпечення керування процесами технічної експлуатації авіаційної техніки" (Київ, 1988); ЕНТК "Перспективи розвитку систем діагностування авіаційної техніки” (Москва, 1989); науково -технічних семінарах заводу 404 ЦА (Єкатеринбург,1987-1905), АТБ Аиадирського ОАЗ (Анадир, 1987-1995), кафедр авіаційних двигунів та технічної експлуатації літальних апаратів та авіаціцних двигунів КМУЦА (1987-1995).

Публікації .

**- По темі дисертаційно! роботи опубліковоно в научних статей, одержано патент СГСР на винахід.

Структура га об'єм роботи

Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти глав, заклшения, списку літератури з 120 найменувань та трьох додатків. Загальний об'єм роботи - 198 сторінок, в тому числі 38 рисунків та 17 таблиць. ’

' ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність теми дисертації, охарактеризована база та методи проведення досліджень. .

В перлій главі виконано аналіз проблем підвищення ефективності експлуатації силових установок вертольотів.

Вазою такого аналізу став розгляд основних властивостей системи експлуатації вертольотів. Найважливішою з особливостей технічної експлуатації вертольотів названа наступна: висока питома вага 1 особлива значимість робіт, направлених на підтримання справного стану силових установок. Таке тверд-

ження підкріплюється статистичними даними по результатах експлуатації парку вертольотів МІ-2 Українського управління ЦА в 1930-1988 рр.: елементи СУ дають біля третини знайдених несправностей, біля двух третин відмов в роботі та біля 83Х передумов' до авіаційних подій по причині конструктивно-виробничих дефектів. •

Значне місце в главі ааймае аналіз особливостей технічної експлуатації власне СУ вертольотів, які обумовлені специфікою їх конструкції та умов використання. В результаті вналіау виділено дві важливих обставини:

1. Необхідною умовою ефективного використання парку

вертольотів є високий рівень експлуатаційної надійності їх СУ, цо забезпечується виявленням на ранній стаді! розвитку та усуненням несправностей, які можуть бути причинами функціональних та фізичних.відмов. .

2. Індивідуальні стани елементів конкретних екземплярів вертольотам СУ визначаються не тільки їх поточними напрацю-взннями, але 1 істотно валежать також від їх виробничо-тех-всшоґічної спадковості та передісторії експлуатації.

ЦІ обставини в своїй сукупності визначають доцільним покласти & основу організації технічної експлуатації вертольоти СУ прогресивну стратегію "по стану". Ножно при цьому в жалем констатувати, цр необхідна передумова II реалі-вації - наявність ефективної системи діагностування СУ - для масово експлуатуючихся зараз в країнах СНД тип^ в^ертсльот 1 в відсутня. Актуально» являється в зв'язку з цим задача вдосконалення систем діагностування СУ цих вертольотів. Очевидно, що можливості такого вдосконалення більш просторі у випадку СУ вертольотів нового поколівня, до мають більш розвинуті штатні системи контролю, вд> включають в себе Більш об'ємні та швидкодіючі регістратори.

Друга глава присвячена загальним питанням діагностування СУ вертольотів, ' • '

Глава починається аналізом Існуючої систеш інформаційного забезпечення діагностування вертольотних СУ. Це забезпечення представлено складним 18 діагностичної інформації про стан конкретних об'єктів діагяоотуємого парку, одержуємо? з допомого» штатних систем контролю, та нормативних документів, визначаючих алгоритми обробки діагностичної інфор-

маці! та регламент функціювання системи діагностування. В свою чергу, діагностична Інформація представлена складеною 1а базової (БДІ), що виникає лід час виробництва та ремонту елементів СУ, та поточної (ПДІ), що виникає під час контролю СУ в експлуатаційному підприємстві. Особлива'увага при аналізі приділена складу ЦДІ: виділені та -охарактеризовані 4 групи даних, одеряуємих на нефункціонуючій СУ 1 забезпечуючих частинні методи статичного діагностування, та б групп даних, одержуємо на функціонуючій СУ 1 запезпечуючих частинні методи функціовального діагностування. Розглянуті метрологічні характеристики пристроїв вимірювання та реєстрації для одержання ОДІ, зокрема, характеристики їх швидкодії. Проведений аналіз проілюстровано прикладом бортової штатної системи контролю СУ вертольота Мі-8.

На основі проведеного аналізу сформульовані рекомендації по вдосконаленню елементів Інформаційного забезпечення. Найбільш важливі а них:

необхідні методики комплексного діагностування, п;о забезпечують шляхом реалізації різних методів статичного та Функціонального діагностування розпізнавання класів стану СУ, що відповідають комплексам дій по керуванню станом, цо маються в розпорядженні експлуатаційних ввіапідприємств: ' для запезпечеияя достовірного діагностування проточної частини двигунів та повітряних гвинтів кількість контролюємо параметрів їх робочого процесу повинна бути такою, щоб кількість сформаваних на їх основі первинних крітеріїв стану перевищувало приблизно в 2 рази кількість основних елементів проточної частини; _

необхідно більш повне використання в алгоритмах діагностування базової діагностичної інформації.

В главі вапропановано 3-етвпнз процедура діагностування авіаційного двигуна: .

’ 1. Попередній контроль та коректування діагностичної інформації. . .

2. Визначення первинних 1, при необхідності, вторинних критеріїв стану.

3. Аналіз поточного стану та траєкторії руху двигуна в просторі критеріїв стану і прийняття рішення про віднесення його поточного стану до одного 1а установлених класів стану.

Попередній контроль га коректування діагностичної Інформації, що необхідні для пошуку та ліквідації II дефектів, запропоновано вдійснпвати по алгоритму, побудованому на врахуванні циклічності файлів, що складають ВДІ та ПДІ, з використанням відповідних цим файлам еталонів запису.

, •. Вектор первинних критеріїв стану2 є основним об'єктом уваги при вирішенні вадачі розпізнавання класів стану двигуна. Він вводного Соку, функціє» тільки вектора параметрів його-стану СІ, а другого Соку, функцією тільки^вектора його ксштролюємих параметрів^. Формування функції Щ) мав за мету забезпечити II незалежність від режимів контролю двигуна 1 тому починається а розділення кожної і-І групи даних на підгрупу режимних параметрів та підгрупу

приймаків стану 5 Далі на основі кожної і£* компонент формується первинний критерій стану: Б**1* д ^Залроло-

новака два методи формування: шляхом приведення значень пригнаків стану до стандартних режимів, контролю двигуна та шляхом порівняння значень компонент Б*1* з відповідними відгуками математидної моделі поведінки двигуна в просторі на значення "Н • '

0 Вторинні критерії стану є функціями первинних і формуються таким чином, щоб Сути залежними, головним чином, від рівня розвитку найбільш важливих типових несправностей двигуна.

Для аналізу поточного стану та траєкторії руху двигуна в просторі критеріїв з мето», віднесення його до одного 8 класів стану запропоновано в якості доповнюючих один одного три мет&ди: допускового контролю, імовірний" та спуску оо напрямках розвитку тилових несправностей.

Негод допускового контролю передбачав поділ простору критеріїв на відповідні встановленим класам стану прямокутні паралелепіпеди і фактично зводиться до аналізу незалежних часових рядів критеріїв. Відмічено, що при реалізації методу допускового контролю кордони класів станів доцільно назначати для кожного ів діагностуємих двигунів індивідуально, наприклад, по даним його останніх стендових випробувань. Така рекомендація обгрунтована наведеними в главі результатами статистичного аналізу даних приймально-сдаточних випробувань групи їв 100 двигунів ТВ2-117 на стендах заводу 404 ЦА після

- Є -

ремонту.

Імовірний метод передбачав наявність опису класів стану двигунів у вигляді заданих деяким чином густин їх розподілення в просторі критеріїв. Ці описи можуть бути одержані або на основі даних статистичного моделювання поведінки двигунів, які належать до різких класів, або, що краще, на основі даних штатного контролю та спеціальних випробувань таких двигунів. Зручною формою опису класу е апроксимація відповідного йому слостерігаемого рогподілу нормальним розподілом системи випадкових величин. При наявності опису класів критеріальний простір може бути розділений між ними для мети розпізнавання, при цьому, очевидно, повинні бути приняті до уваги априорні імовірності належності двигуна до різних класів та "ціни" можливих помилок розпізнавання. Ефективність Імовірного методу залежить від сепзрабельност1 розподілів розпізнаваємих класів. Наявність вказаної якості в ряді практичних випадків Ілюструється представленими на рис. 1 та

2 розподілами на критеріальних площинах деяких важливих класів стану авіаційних двигунів ТВ2-117 та Д-35. Хрестами показано положення деяких конкретних екземплярів двигунів, що належать до розглядаємих класів; зображені еліптичні лінії однакових значень густини нормальних розподілів, що апрокси-мують спостередуємі; указані параметри апроксимуючих розподі лів: математичне чекання (№), середнєквадратичне відхилення (5) та коефіцієнт кореляції (£) критеріїв. Дані по двигунам ТВ2-117 були одержані в результаті спеціальних випробувань семи двигунів Анадирського ОАЗ на стендах заводу 404 ЦА • в 1988 році: по закінченні контрольних міжремонтних періодів експлуатації двигуни були випробувані, всупереч існуючому регламенту, до проведення ремонту, а результати цих випробувань були співставлені з результатами випробувань двигунів перед контрольними міжремонтними періодами експлуатації. Дані по двигунам Д-38 були взяті із архіву автоматизованої системи ТОР-42, розробленої в КМУЦА і реалізуючей в Виковсь-кому ОАЗ моніторинг стану та використання приписного парку літаків Як-42. .

Метод спуску по напрямках розвитку типових несправностей передбачав відомими взаємозвягкі міх відхиленнями критеріїв стану двигуна, о5умовленимипс>явоо в ньому указаних

Рис.І. Класи станів двигунів ТВ2-ІІ7 після вироблення ціарешнтного ресурсу на площі первинних критеріїв стану Z| та Тг (нормалізовані відхилення від похідних значень приведених до 'стандартного номінального земного режиму частоти обертання компресора та витрати палива) за данини спеціальних стендових випробувань. Еліпси - ліні! різних значень густості аппроксииуючого нормального розподілення, які відповідаляь значенням аргументу І,2,з.

Клас 4)і - двигуни з норшльяою деградацією стану, ц)г -двигуни з підвищеною деградацією проточної частини турбіни

06

Іг

03

-дз

-05

т2 = 0,25; \\ 6^0,01:

V уДч—> + ) ) бг=0,09; у у г =-о,оз)

о), (0,35 ■,-ОМ', о,^; 0,0ї; — -0,87;

0,5

-і

етапів двигунів Д-36 перед зідказом в і площі первинних критеріїв стану 2. та вані відхилення від похідних значень’

Рис.2. Класи експлуатації на

2, (нормалізован приведених 'до стандартного крейсерського польотного решту частот обертання роторів низького тиску та ви сокого тиску) за. даниші АСУ ТОР—^-2. Еліпси - лінії рівних значень густості аппроксиїДуючого нормального розподілення, які відповідають значенняггаргументу І,2,3. Клас сОу - зруйнування опори ТВТ, б)л - змі щення робочих лопаток КВТ

9 1

несправностей. Алгоритм методу забезпечує знаходження рівнів розвитку типових несправностей, що пояснюють спостережуєте відхілення вектора критеріїв стану від його похідного значення. Рівень розвитку кожної з несправностей виражається при цьому відхиленням від похідного значення найбільш чутливого до неї (визначального) критерія стану або, якщо можливо, параметра стану.

Необхідні для реалізації методу вваємозвяекі між супроводжуючими розвиток типових несправностей відхиленнями критеріїв стану встановлюються на основі комплексних спостережень за експлуатацією двигунів роаглядаємого типу та співставлений між собою даних про амінення їх критеріїв стану, даних про їх відмови та несправності, даних про їх дефектам цію перед ремонтом. Відмічено, цо ефективним Інструментом (формування шуканих вааємогвязків є математичні моделі, які описують поведінку двигуна в просторах векторів груп його контролюєш^ параметрів^: з залежності бід значення вектора параметрів його стану 2!^ Такі моделі дозволяють одержувати матриці коефіцієнтів впливу (МКЗ) параметрів стану двигуна на критерії його стану. Зокрема, матештична модель робочого процесу двигуна дає можливісгі одержувати МКВ параметрів стану його проточної частини на критерії стану, що формуються на Сазі контролюємо параметрів робочого процесу.

Третя глава дисертації присвячена розробці математичної моделі робочого процесу турбовального двигуна і напрямків II вастосування для вдосконалення методів діагностування проточної частини.

Розроблена нелінійна другого рівня складності модель робочого процесу турбовального двигуна ТЕ2-И7 (рис. 3). Модель вирішує пряму задачу знадходаения значень параметрів усталеного функці«звання двигуна на основі відомих значень параметрів стану проточної частини та режимних параметрів. Група режимних вклшаедосебе 6 зобніешіх та 2 внутрішніх режимних параметри (у відповідності в двома упраадагочиїш факторами робочого процесу). Достойність» розробленої моделі, о можливість задавати робочий процес різними комбінаціями внутрішніх режимних' параметрів, цо вибираються із числа параметрів функціювання, які беруть участь в описі об’єкту. В якості модельних параметрів етану еастосонуються ■ масштаби

Рис.З.*Схема проточної частини двигуна ТВ2-ІІ7 при математичному моделюванні • його робочого процесу (о - зовнішні режимні параметри, рр ^ фактори управління)

вихідних змінних характеристик елементів проточної частини, які гадані в прийнятій в теорії газотурбінних двигунів формі таблично або аналітичними залежностями для середньостатис-тмчного двигуна. В цілому 7 елементів проточної частини (вхідний пристрій, компресор, камера згоряння, турбіна компресора, вільна турбіна, вихідний пристрій, трансмісія) представлені в моделі 13-ма параметрами стану. Робоче тіло дзигуна розглядається, в загальному випадку, таким, що скла-' дається -з повітря, парів води та продуктів згоряння гасу. Залежністі теплофізичних властивостей -вказаних компонентів робочого тіла від температури апроксимуються поліномами.

В основу обчислювального процесу моделі покладено універсальний алгоритм розрахунку процесу функціювання деякого безперервного об’єкту контролю, що не має нерозривного математичного опису. В результаті цього обчислювальний процес введений до ітераційної процедури вирішення методом Ньютона системи трансцендентних рівнянь відносно 6-ти невідомих, в якості яких застосовуються,так звані,задаючі параметри робочого процесу.

До числа параметрів функціювання двигуна, що обчисляються за допомогою моделі, відносяться параметри потоку робочого тіла в показаних на.рис.. З контрольних перерізах проточної частини, частоти обертання роторів, витрата палива, запас стійкості роботи компрэсора,,потужності каскадів лопатевих машин, а також, так звані, основні дані двигуна. До складу моделюємих входять усі параметри робочого процесу, що вимірюються існуючою штатною системою контролю двигуна. Серед моделюємих знаходиться також ряд параметрів, які можуть бути включені до числа виміркемих при розвитку штатної системі -контролю. Таким чином, розроблена модель може застосовуватись для вирішення задач вдосконалення системи діагностування двигуна, яке звивано з розширенням номенклатури контролюємих параметрів його робочого процесу. Розроблену модель реалізує фортран-програма, яка наведена в додатку 1 до дисертації. .

Модель була застосована для побудови елементів вдосконаленого алгоритму діагностування проточної частини двигуна ТВ2-117. Була розроблена методика формування первинних критеріїв стану проточної частини шляхом приведення параметрів

робочого процесу до трьох стандартних реяиміз контролю, що характеризуються значеннями частот обертання роторівг земного номінального, земного зльотного, польотного крейсерського. Окрім того для вказаних стандартних режимів контролю були знайдені матриці коефіцієнтів впливу параметрів стану проточної частини на первинні критерії II стану і тим самим створені тг^редумоЕИ реалізації при розпізнаванні класів станів методу.спуску по напрямках розвитку типових несправностей. •

В четвертій главі розглядаються перспективні підходи до діагностування проточної частини гурбовального двигуна, які повязан1 , а розширенням складу контролюємо параметрів його робочого процесу та формуваннянвторинних критеріїв стану.

Запропоновано метод контролю потужності вільно! турбіни газотурбінного двигуна, оснований на вимірюванні температури гальмування та тиску перед цією турбіною та частоти обертання її ротора (рис.4). Метод оснований ,па припущенні, що характеристика власне вільно! турбіни, 'яка працює в умовах відносно низьких температур, залишається в експлуатації незмінною. Пропонується, таким чином, розглядати вільну турбіну в якості своєрідного датчика стану більш равантажених 1 білілі подакоджуємих елементів проточної частини. Пра зробленому припущенні можливо представити потужність, яку розвивав вільна турбіна (та двигун в цілому) на деякому стандартному режимі, у вигляді функції приведених до цього режиму значень .Ейаааних вида трьох контролюєш» параметрів робочого процесу! Тіпр»Р4ирі Ппр (величина П приводиться, яа відмінність від інйих, на до умов перед по вітрозаб1рником, а до умов перед вільною турбінов). Ц» функцію доцільно представи-

вСршр^^Ут^,

де залежність ВСРіарь»^ пр) ® універсальною в тому плані, до забезпечу® контроль потужності двигуна на кожному із його стандартних режимів, 1 молШдержана на основі нелінійної другого рівня овдадності моделі робочого процесу в проточній частині вільної турбіни та вихідного прістрою (дафузорного або конфузоряого). На рис. 5 представлена одержана таким чином номограма ВСріцрі Нпр) Д°я ГТД-350. .

Загато типових несправностей горячих елементів проточ-

- ІЗ -

т*

' н

Рн

Мп

Рив.4. Схема вимірювань при реалізації методу контролю потужності вільної турбіни ГІД

15

10

в, ' кВт/К0’5 Л пр ~ 26 21, 000 од/х8 ООО

Х 21000

Рірр, ис/см2

1,3 1,5 1,7 1,9

Рис.5. Ноюграма залежністі 8 (Р,„п.ппо )

для двигуна ГТД-350 ппр р -

- 14 -

*•

воІ частин» газотурбінного двигуна можуть Сути> виявлені на. осяові контролю структури потоку в перерізі за;, турбіною. Запропоновано виконувати вимірювання розподілення' параметрів потоку по перерізу двигуна га його ТурСІяою при: періодичних: технічних обслуговуваннях га допсшогою змінних дренажів корпусу, радіальних гребінок термопар та пневмометричних гребінок, розраховувати т основі регулітатїв вимірювання: значення критеріїв нерівномірності кільцевого потоку, розглядати: їх в якості вторинних критеріїв стану проточної; частин» двигуна. ■

П'ята глава присвячена опису міропріемств, яві розроії-лені з метою підвищення надійності функціональних системі ТЕаД TB2-U7. ' - ’

Існуюча система обмеження температури стає сепрацездаг*--ною у випадку падіння тиску палива в каналі & агрегату Щ-4Э (рис. в) 1 спрацювання пружини в. ШяяхЬи введення додатково каналу зливу палива Р ліквідовано-даний'конструктивний дефект. ■

Ефективність системи процюбледеніння двигуна може бути підвищена шляхом більш раціонального профілювання вихідних створів повітрозабірника та використаних для живлення системи-більш горячого повітря.

' Запропоновано при проведенні контролі! справності' двигуна враховувати можливість впливу на роботу масляної системи суміжних з нею паливної та дренажної систем.

Оснопні висновки-

1. На основі аналізу структури та характеристик елемен-

тів Інформаційного забезпечення діагностування вєріольотних: силових установок розроблені рекомендації по його вдосконаленню. .

2. Запропоновано трюкетапна процедура обробки діагнос-

тичної Інформації авіаційного двигуна, що завершується прзіЛ-няттям рішення про віднесення його поточного стану до одного Із установлених класів стану. .

3. Розроблено нелінійна другого рівня складності ште-матична модель робочого процесу турбовального двигуна ТВ2-117, що придатна,для вирішення задач управління процесами його експлуатації! -за допомого» моделі створено елементи вдосконаленого алгоритму діагностування проточної частини.

Рсигн бід КА-М

Ра

Яд НР-ЮВА

зли В 8 ПН-МР

Рис.6. Влконазчи.1 механізи ІМ-40: І - клапан електромагнітний; 2 - яиклер; 3 - жиклер-з фільтром; 4 - змін-няй яяклер; 5 - клапан блокування; 6 - пруяина; 7 -гвинт регулюЕчиїї; А - канал підведення сигнального тиску палива від агрегату КЛ-40; Б - канал підведення палива з камери сервомеханізну агрегату НР-40ВА (НР-40ВГ) до клапана блокування агрегату ІН—40; В - канал зливання палива з агрегату ІМ-40 в агрегат ПН-40Р; Г - додатковії}! канал зливання палива з камеря сервомеханізму агрегату НР-40ВА (НР—40ВГ) при відсутності сигнального тиску в каналі А .

4. Розроблено метод контролю потужності вільної турбіни

авіаційного газотурбінного двигуна на основі вимірювань температури гальмування та тиску перед иер та частоти обертання !і ротора. '

5. Запропоновано використовувати критерії нерівномірності потоку в вихідному перерізі турбіни авіаційного газотурбінного;' двигуна в якості критеріїв стану його проточної частини.

в. Розроблено комплекс конструктивних та організаційних міроприемств, що направлені на підвищення надійності функціональних систем турбовального двигуна.ТВ2-117: обме-

ления температури, протиобледеніння, масляної.

Публікації по темі дисертаційної роботи '

1. Денисш П.И., Королев П.В. Способ диагностирования

авиационного гавотурбинного двигателя со свободной турбиной. Описание изобретения к патенту СССР N 1811600. -м.х ЕНИИПИ, 1093. -8с. ’ ‘

2. Денисюк П.И., Королев Л.В., Ыоца В.Г., ЯНушенко А.С.

Контроль мощности свободной турбины авиационного газотурбинного двигателя // Проблеш управления технической эксплуатацией авиационной техники: Сб. науч. тр. -К.:-КМУГА, 1996. -С. 6В-7СЗ. . ' •

3. Денисш П.И., Королев П.В., Лукомский В.П., Янко А.К. Нелинейная математическая модель непрерывного объекта диагностирования // Автомг-изированные системы обработки информации: Сб..науч. тр. -К.: ШУГА, 1996. -С. 103-109.

. 4. Денисш П.И. Повышение надежности системы ограничения температуры гааов двигателя вертолета Ми-8. -К.: Деп. в

ГНТБ Украины, N 849-УК94, 1994. -5 С. •

. 5. Денисюк П.П., Королев П.В. Повышение эксплуатацион-

ной наденности силовой установки вертолета МИ-8. -К.: Деп. в ГНТБ Украины, N 848-Ук94, 1994. -4с.

В. Денисш П.И., Иоца В.Г.", Якуяэкко А.С. Диагностирование авиационного газотурбинного двигателя со свободной турбиной. -К.: Деп. в ГНТБ Украины, N 1781-Ук94, 1994. -6 с.

7. Денисш П.И., Лукомский В.П., Иоца В.Г. Математическое моделирование непрерывного объекта диагностирования. -К.: Деп. в ГНТБ Украина, М 1782-Ук9л, 1994. -7 с.

Denisyuk P.I. Iha improvement of the helicopter gas turbine power plant diagnostics system. Doctorate aspirant dissertation of b candidate of-technical sciences on speciality 05.22.14 "Air Transport Kaintenance", the .Kyiv International University .of Civil Aviation, Kyiv, 1996. .

A three stage procedure of aviation engine diagnosticating ihao been developed which makes it possible to classify it as to dts state a>f condition,

_ The matthematical .Model of the turbo-shaft engine of tha .Teoend level of complexity has been developed and the •ways of ills -application, have been found to improve through flow tract diagnostic methods. '

Tbe promising ^approaches to the turbo-shaft engine through flow tract diagnosticating have been suggested based on increasing tlie number of the operation parameters being monitored and the formation of secondary condition criteria.

The power control .method for the gas turbine engine with a free operated turbine liaa been developed which is based on braking temperature measurements and the pressure in front of tha turbine os well as rotor revolutions per minute.

There hava been developed some innovations aimed at the increase of the TE2-117 engine functional systems maintenance reliability: temperature limiting, de-icing and oil systems.

Денмст П.И. Совершавсгвевание сясгали диагностирования гавотурбинных силовых установок вертолетов. диссертация на соискание ученой степени кандидата технических: наук по. специальности 05.22.14 "Эксплуатация воздушного транспорта", Киевский международный университет гражданской авиации, Киев, 1996.

Раз р&Оо тана трехэтапная процедура диагностирования авиационного двигателя, аавертапцаяся решением об отнесении его к одному из установленных классов состояния. Разработана математическая модель рабочего процесса турСовальногп двигателя 2-го уровня сложности и определены пути ее применение для 'совершенствования методов диагностирования проточной части. Предложены перспективные подходи к диагностирование проточной части Турбовального двигателя, основанные на расширении состава контролируемых параметров рабочего процесса и формировании вторичных критериев состояния. Равработав ' метод контроля мощности газотурбинного двигателя со свободной турбиной на основе измерений температуры торможения, и давлення перед ней и частоты вращения ее ротора. Разработаны мероприятия, направленные на повышение эксплуатационной надежности функциональных систем двигателя ТВ2-117: ограничения температуры, противообледеииїелілой, масляной. . .

Китові словаї авіаційна силова установка, експлуатаційна надійність, Інформаційне забезпечення діагностування, Первинні та вторинні критерії етану, розпізнавання класів станів, математичне моделпвання робочого процесу авіаційного двигуна.