автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.02, диссертация на тему:Теоретические основы и технические решения для защиты авиационных двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома
Автореферат диссертации по теме "Теоретические основы и технические решения для защиты авиационных двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома"
КОМОВ Алексей Алексеевич
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
ДЛЯ ЗАЩИТЫ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ПОПАДАНИЯ ТВЕРДЫХ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ С ПОВЕРХНОСТИ АЭРОДРОМА
Специальное!ь 05,26.02 — Безопасность в чрезвычайных ситуациях (на воздушном транспорте)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
МОСКВА- 2005
Работа выполнена в федеральном государственном унитарном пред приятии "Государственный научно-исследовательский институт граждан ской авиации".
НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ:
доктор технических наук Люлько Владимир Иванович.
ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:
доктор технических наук, профессор Гриценко Евгений Александрович, доктор технических наук, профессор Павленко Виктор Федорович, доктор технических наук, профессор Коняев Евгений Алексеевич.
ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ОАО НПО «Сатурн» (г. Рыбинск).
Защита состоится " 17 " ноября 2005 г. в_часов
на заседании Диссертационного Совета Д 315.002.01
по адресу: 124340, г. Москва, 340, Государственный научно исследовательский институт гражданской авиации.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью организации, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.
Автореферат разослан "_"_2005 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета ГосНИИ ГА, кандидат технических наук
гмчачьь"
I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения безопасности полетов воздушных судов (ВС) гражданской авиации, снижения эксплуатационных затрат и повышения конкурентоспособности двигателей путем обеспечения защиты двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома. Под твердыми посторонними предметами (ПП) понимаются твердые неорганические частицы в виде частиц битума, бетона, гранитного щебня, которые, вследствие разрушения слабых мест аэродромного покрытия, появляются на поверхности взлетно-посадочных полос (ВПП) и рулежных дорожек (РД). Твердые посторонние предметы, попадая в двигатели, вызывают недопустимые повреждения лопаток компрессора, а в некоторых случаях и их разрушение. Разрушение лопаток компрессора может привести к разрушению двигателя в полете.
Целью работы является теоретическое обоснование и разработка методик расчета защищенности двигателей от попадания в них твердых посторонних предметов и уровня досрочного съема двигателей по причине повреждения лопаток компрессора, а также технических решений и рекомендаций по обеспечению защищенности двигателей для воздушных судов, находящихся как в эксплуатации, так и на стадии проектирования.
На защиту выносятся:
- физические и математические модели процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП колесами шасси, реверсивными струями и вихревым течением на режимах руления, взлета и посадки самолета;
- методики расчета защищенности двигателей от посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси, вихревым течением и реверсивными
Р0С. НАЦИОНАЛЬНА).
БИБЛИОТЕКА CllercrtyprГ*/- -09 Mf шйГ*/(в ' 3
струями и уровня досрочного съема двигателей для воздушных судов, находящихся в эксплуатации и на стадии проектирования;
- методики по экспериментальному и расчетному определению оптимальной величины обратной тяги двигателей для воздушных судов;
- методические и конструктивные рекомендации по обеспечению защищенности двигателей воздушных судов, находящихся в эксплуатации и на стадии проектирования;
- рекомендации по повышению эффективности очистки ВПП;
- результаты проведенных экспериментальных и расчетных исследований по изучению процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП колесами шасси, реверсивными струями и вихревым течением на режимах руления, взлета и посадки самолета.
Научная новизна диссертации состоит в том, что в ней впервые разработаны теоретические основы проектирования ВС с учетом обеспечения защиты двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых с поверхности ВПП колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями.
Определены основные параметры, формирующие уровень защищенности двигателей на протяжении всего жизненного цикла типа воздушного судна и на основе их анализа формализованы и решены задачи обеспечения защищенности двигателей воздушных судов, находящихся как в эксплуатации, так и на стадии проектирования.
Практическая ценность работы и достоверность результатов модельных, расчетных и натурных исследований, предложенных и обоснованных методик и практических рекомендаций подтверждены эффективностью их применения на самолетах, находящихся в эксплуатации, и возможностью использования апробированных методик расчета защищенности двигателей при разработке новых типов самолетов.
Разработанные методики и рекомендации по оценке защищенности двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями, доведены до уровня инженерных расчетов.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
- по результатам исследований созданы методики расчетной оценки защищенности двигателей от посторонних предметов, забрасываемых на вход двигателей колесами шасси, вихревым течением, реверсивными струями, и расчета уровня досрочного съема двигателей на любом этапе создания самолета, начиная с этапа эскизного проектирования;
- разработан с участием автора комплекс мероприятий, включающий:
■ реверсивное устройство двигателя НК-8-2У с диагональными решетками (внедрено на всем парке самолетов ТУ-154Б);
■ реверсивное устройство двигателя Д-ЗОКУ-154 с направляющими на внутренней поверхносхи створок (решение № 700/1259/93 от 28.07.93);
■ автоматизированную систему управления механизацией крыла на посадке самолетов ТУ-154Б и ТУ-154М при использовании реверса тяги (система АСУМК - бюллетень № 154-4580-БУ и бюллетень № 154-4581-БУ);
■ отражательное устройство пластинчатого типа для колес шасси самолета (A.c. № 1115365, А.с № 1197318, А.с №1475077);
- разработаны с участием автора методики:
■ ступенчатого управления реверсом тяги на пробеге самолета (система ступенчатого управления реверса тяги - бюллетень № 154 - 3824-БУ и бюллетень № 154-4507-БУ);
■ определения оптимальной величины обратной тяги реверса для воздушного судна (регулировка максимальной обратной тяги
дьша тсн'й Д-ЗОЗ^У-) 54 2 серии на вели чину 3400 кгс - бюл ле-тень N»1573-БУ-1 )
• посадки самолета с и )менением конфигурации крыла на пробе-1е при применении реверса тяги (руководство по летной эксплуатации (РЛО) само тст а ТУ-154Б и РЛЭ самолета ТУ-1 54М],
■ модельного исслелования взаимодействия реверсивной струи двигателя с посторонним предметом, находящимся на поверхности ВГГЩА.с № 1559866);
• посадки самолета с применением реверса тяги (патент РФ № 1633709, патент РФ № 2028252);
■ руления самолета с применением реверса тяги (РЛЭ самолета ТУ-154М)
Апробапия работы. Основные материалы выполненных исследований и отдельные результаты работы докладывались на 1,2,3,4 и 5 научно-технических конференциях по проблемам зашиты ГТД от повреждения посторонними предметами в г. Жуковском (1978г., 1981г., 1984г., 1988г. и 1992з международной научно-технической конференции в рамках выставки "Авиадвигатель - 92" (1992г ), международных аэрокосмических салонах в г Жуковском (1998г. и 2001г.), международном сибирском аэрокосмическом салоне ь г Красноярске (2001 г), научных чтениях по авиации в ВВИА имени профессора Н Е. Жуковского (2002г.)
По теме диссертации опубликовано 51 печатная работа Из них 14 печатных работ вошли в перечень, рекомендованный высшей аттестационной комиссией для публикаций материалов докторских диссертаций
Большой вклад в практическое решение проблемы защиты авиаии-_>нных двигателей от посторонних предметов внесли Беседов Н.П , Бубе-ков МЛ .. Вагценко Н В.. Великанов П Н . Голубев С.А , Горохова 1.1. Граф В.А., Гриценко Е.А . ДедешВЛ., Евдокимов А.И Зданович В.А ,
Калачев E.H., Кизим В.Я., Ларионова Н.С., Леонов В.А., Ловягин А.Ф., Маргулис С.Г., Минаев В.И., Мингалеев Ф.М., Назаров А.П., Назарен-ко В.А., Орехов В.Д., Плужников В.И., Розенфельд И.А., Семон Б.И., Сиротин H.H., Скорое Ю.Н., Смолин A.A., Столяров Ю.Е., Финкель С. Г., Шаповалова В.Н., Шинов В.И. и другие.
Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка использованных источников. Общий объем диссертации ^Ьтраниц, включая ^^машинописного текста, и .^..таблиц на ^Тсграницах,
список литературы из -^наименований на -^страницах.
II. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ
Во введении рассмотрено подробное описание задач исследования, структура диссертации и содержание каждого раздела.
В первом разделе диссертации дается подробное изложение состояния проблемы защиты авиационных двигателей от повреждения твердыми посторонними предметами.
Рассмотрены различные статистические данные, которые подтверждают актуальность рассматриваемой проблемы в авиации.
Наиболее полной и исчерпывающей характеристикой повреждаемости двигателя в заданной компоновке воздушного судна можно считать такой показатель, который учитывает одновременно несколько параметров, таких как компоновка двигателя в составе ВС и уровень досрочного съема двигателей из-за повреждения двигателя посторонними предметами в течение заданного времени. Таким показателем является количество посадок ВС на один досрочный съем двигателя по причине повреждения посторонними предметами (рис. 1). Данный показатель для каждого типа двигателя отличается достаточно высокой стабильностью на протяжении длительного срока эксплуатации, несмотря на значительное ухудшение
условий эксплуатации самолетов гражданской авиапии в связи с экономическими и политическими изменениями, произошедшими в стране.
Стабильность показателя "количество посадок ВС на один досрочный съем двигателя" на протяжении ряда лет свидетельствует о том, что компоновка ВС "аккумулирует" и хранит в себе на протяжении всего жизненного цикла самолета заложенный при его проектировании уровень защищенности двигателей от повреждений твердыми посторонними предметами.
По этому показателю двигатели Д-ЗОКУ и ПС-90А характеризуются наименьшим значением количества посадок (Н,ос) самолетов ИЛ-62М, ИЛ-96-300 и ТУ-204 на один досрочный съем (рис. 1).
Мпос, (шт)
Рис. 1. Зависимость количества посадок различных типов ВС, приходящихся на один досрочный съем двигателя по годам эксплуатации.
Поэтому к выбору компоновки ВС необходимо подходить с учетом закономерностей заброса посторонних предметов с поверхности аэродрома в двигатель. Таким образом, для решения проблемы защиты двигателей необходимо, прежде всего, установить взаимосвязь между объективными
закономерностями попадания твердых посторонних предметов с поверхности ВПП на вход в двигатели и компоновкой ВС.
Основные мероприятия, направленные на снижение досрочного съема двигателей из-за повреждения рабочих лопаток посторонними предметами, можно разделить на эксплуатационные и конструктивные мероприятия (рис. 2).
Среди нескольких путей защиты двигателей выделен, как наиболее перспективный, путь предотвращения попадания посторонних предметов в воздухозаборники за счет рациональной компоновки силовой установки (СУ) на воздушном судне и самого воздушного судна. В сочетании с такими эксплуатационными мероприятиями, как выбор режимов руления и условий применения реверса тяги, а также применение взлета с "додачей", этот путь предполагает исключить сами причины попадания, то есть исключить условия образования вихря на входе в воздухозаборники двигателей, исключить заброс посторонних предметов в воздухозаборники колесами шасси, а также реверсивными струями.
В указанном направлении и проводились исследования, излагаемые в настоящей работе. На рис 3 представлены общая поэтапная картина решаемой в диссертации проблемы, используемые методы ее решения, полученные и ожидаемые практические выходы.
Во втором разделе диссертации изложена методика теоретических и экспериментальных исследований процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома в воздухозаборники двигателей колесами шасси на режимах руления, взлета и посадки воздушного судна.
Известно, что у нормально нагруженного колеса наблюдается окружная деформация колеса по всей нижней части полуокружности колеса, как в зоне контакта колеса с опорной поверхностью, так до и после момента соприкосновения беговой дорожки колеса с опорной поверхностью.
Рис. 2. Направления решений проблемы защиты двигателей.
Проблема защиты двигателей от повреждения твердыми посторонними
предметами с поверхности впп
Г"
Изучение процесса заброса ППвГТД
Разработка физических и математических моделей процесса заброса ППвГТД
Этапы решения проблемы
Расчетная оценка уровня защищенности ГТД по компоновке ВС
Разработка методических и конструктивных мероприятий для ВС, находящихся в эксплуатации
Разработка рекомендаций для проектируемых
ВС
Разработка рекомендаций по повышению эффективности очи-спаи ВПП
Определение оптимальной величины обратной тяги
двигателей ВС
I
:1
г-
Методы решения
Рис. 3. Общая поэтапная картина решаемой в диссертации научной проблемы.
В работе было обосновано допущение, что за счет сил окружного сжатия элементов пневматика, частица, находящаяся на поверхности аэродрома, при накатывании на нее колеса, внедряется в пневматик и удерживается силами окружного сжатия на поверхности колеса вплоть до его горизонтальной оси симметрии.
В работе были определены силы, действующие на частицу, внедрившуюся в пневматик колеса и движущуюся вместе с ним.
У частиц, внедрившихся в пневматик колеса вне продольной плоскости симметрии колеса, после отделения от пневматика наблюдается также движение и в поперечной плоскости.
Область траекторий движения частиц в относительных координатах после отделения их от поверхности колеса схематично может быть изображена в следующем виде (рис. 4).
Направление
движения
оси
Углы выброса частиц колесом в продольной и
Рис. 4. Зона выброса твердых посторонних предметов колесом.
Были определены также параметры движения частицы после отделения от поверхности пневматика колеса в относительных координатах (рис. 5):
V = | Я№+<Л
"2 V, I '
где Ух, Уу„ и Уув - составляющие скорости движения частицы по оси X и оси У соответственно при условии попадания в нижнюю (Н„) и верхнюю кромки воздухозаборника (Нн+|,),
Ь -расстояние от оси колеса до входных кромок воздухозаборника. При переходе из относительных координат в абсолютные, выражения параметров движения частицы примут вид:
V
" 2 (Ух-Уг) I ' где Ус - скорость перемещения самолета.
Рис. 5. Диаграмма движения твердых посторонних предметов после отделения от колеса в абсолютных и относительных координатах.
Расчет траекторий частиц гранитного щебня, выброшенных колесом шасси, показывает, что воздушный поток, втекающий в воздухозаборник, оказывает незначительное влияние на параметры движения частиц в зоне входных кромок воздухозаборника, расположенного как вблизи колеса шасси, так и на значительном от него удалении (рис.6).
Рис. 6. Схематическое представление траекторий посторонних предметов, выброшенных колесом шасси в сторону воздухозаборника самолета ТУ-204.
Исследования процесса разлета твердых посторонних предметов из-под колес шасси проводились на натурном самолете. Разлет посторонних предметов из-под колес шасси оценивался по распределению частиц гра-читного щебня в вертикальной плоскости, для чего на расстоянии от оси колеса Ь = 1,35 м были установлены сетки-ловушки, изготовленные из шелкового и лавсанового сита.
Исследования процесса разлета частиц гранитного щебня из-под колеса шасси проводились на контрольном участке с размещенными на нем частицами гранитного щебня с частотой рассыпки примерно 25 штук на 1 дм 2. По результатам экспериментальных исследований была получена за-
Воздухоааборник
Ус-М км/ч
висимость относительного количества заброшенных колесом в воздухозаборники частиц N от скорости перемещения самолета Vc (рис.7):
N% = 100,
где N, - количество частиц, забрасываемых в двигатель колесами шасси на определенной скорости пробега самолета Vc,
■ максимальное количество частиц, забрасываемых в двигатель колесами шасси на определенной скорости пробега самолета.
100' ао> ю<
40« 20"
0'
75 100 125 ISO 175
Ус,км/ч
Рис. 7. Зависимость относительного количества частиц, забрасываемых колесами шасси в воздухозаборники, от скорости перемещения самолета.
В натурных исследованиях проводилась также оценка эффективности защитных устройств велосипедного типа, установленных на колесах шасси. Экспериментальные исследования показали, что в диапазоне скоростей перемещения самолета от Vc = 60 км/час до Vc - 200 км/час количество частиц, заброшенных колесом в воздухозаборники при наличии таких защитных устройств, превышает количество частиц, заброшенных колесом, без установленных на нем этих защитных устройств.
Таким образом, применение защитных устройств велосипедного типа, установленных на колесах шасси, приводит к снижению защищенности двигателей в несколько раз (рис. 8).
Рис. 8. Зависимость относительного количества забрасываемых в двигатель твердых посторонних предметов от скорости перемещения самолета.
В третьем разделе диссертации изложены теория и методика расчетно-экспериментальных исследований процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома в воздухозаборники двигателей вихревым течением на режимах руления, взлета и посадки воздушного судна.
Экспериментальное определение количественных параметров и структуры ядра вихревого течения (осевой, так и окружной составляющих воздушного потока, а также статического и полного давления) осуществлялось при помощи комбинированного насадка по всей его длине от точки замыкания на поверхность площадки до входа в воздухозаборник (рис. 9).
Рис 9. Измерение параметров ядра вихревого течения при помощи комбинированного насадка.
Исследования условий возникновения и существования вихревого течения. а также интенсивности вихревого течения проводились на различных типах самолетов На рис. 10 показано вихревое течение перед воздухозаборником самолета ИЛ-86.
Рис. 10. Ядро вихревого течения перед воздухозаборником двигателя на самолете ИЛ-86.
В натурных исследованиях была произведена оценка эффективности различных систем струйной защиты.
В работе также показано, что эффективность всех струйных систем защиты можно оценить в целом как неудовлетворительную.
Оценкой интенсивности вихревого течения может служить максимальная величина горизонтальной составляющей скорости воздушного потока в приземном слое под воздухозаборником - Угтах. Граничным значением величины максимальной горизонтальной скорости воздушного потока в приземном слое является величина Угтах= 1,5 м/с. Выше этого значения наблюдается интенсивное вихреобразование и заброс посторонних предметов в воздухозаборники.
На рис. 11 приведены результаты расчета эпюры горизонтальных скоростей воздушного потока (Уг) в приземном слое, откуда видно, что максимальное значение горизонтальной скорости воздушного потока в приземном слое при работе внутреннего двигателя ПС-90А на взлетном режиме достигает величины угт =9.637м/с, что намного превышает граничное значение. Точка перегиба эпюры, в которой значение максимальной горизонтальной скорости воздушного потока в приземном слое равно нулю (К,тах=0), определяет положение ядра вихревого течения, которое оасполагается впереди воздухозаборника (Х=0 определяет положение входных кромок воздухозаборника).
-4 536 -3.124 -1512 В№ 1.512 3 «И4
Эпци скороспй на плоскости мропрот
Рис. 11. Эпюра скоростей воздушного потока в приземном слое под воздухозаборником двигателя ПС-90А при работе на взлетном режиме.
Приведенные в работе результаты расчетов траекторий посторонних предметов, показывают, что часть посторонних предметов, подброшенных вихревым течением, захватываются воздушным потоком и попадают в воздухозаборник, часть же посторонних предметов воздушным потоком, втекающим в двигатель, не захватываются и падают обратно на поверхность аэродрома (рис. 12).
Рис. 12. Траектории посторонних предметов, подброшенных вихревым течением.
Защищенность внутреннего контура двигателя оценивалось по величине коэффициента захвата Кз - количеству посторонних предметов, попавших во внутренний контур двигателя, по отношению к количеству всех посторонних предметов, подброшенных вихрем.
Влияние компоновки СУ самолета на защищенность внутреннего контура двигателя (коэффициент захвата Кз) представлено на рис. 13, откуда видно, что защищенность двигателей ПС-90А, установленных на внешних пилонах самолета ИЛ-96-300, значительно выше, чем защищенность двигателей, установленных на внутренних пилонах.
Внутренниидвигатело
32 -1
Внешний двигатель
2 6 3 3 3 8
ни м
Рис 11 Защищенность двшателя ПС-90А в зависимости от высоты ею расположения на самотете ИЛ-96-300 Режим работы двигателя - взлетный. Интенсивность вихревого течения постоянна.
Четвертый раздел работы посвящен исследованиям процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома в воздухозаборники двигателей реверсивными струями на проба е самолета.
Натурные исследования процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома в воздухозаборники двигателей реверсивными струями проводились на самолете ТУ-154Б, оборудованном защитными сетками-ловушками перед входными кромками воздухозаборников (рис. 14)
Рис. 14. Защитные сетки-ловушки, установленные перед воздухозаборниками двигателей самолета ТУ-154Б.
На самолете была смонтирована система визуализации, позволяющая производить оценку растекания струй реверса из нижнего окна реверсивного устройства на различных скоростях пробега (рис. 15).
Рис. 15. Визуализация реверсивных струй на самолете ТУ-154Б. Скорость пробега Ус= 80 км/ч.
О характере заброса частиц реверсивными струями на вход в боковые двигатели по скорости перемещения самолета ТУ-154Б можно судить по рис. 16.
Рис. 16. Зависимость относительного количества посторонних предметов (К), забрасываемых реверсивными струями в двигатели, от скорости перемещения самолета ТУ-154Б.
Натурные исследования позволили выявить характер воздействия реверсивных струй на твердые посторонние предметы, находящиеся на поверхности ВПП. Для изучения траекторий посторонних предметов,
N.94
Ус. км/ч
поднятых реверсивной струей, были проведены модельные исследования. Результаты натурных и модельных исследований были положены в основу расчетов параметров движения посторонних предметов при взаимодействии их с реверсивными струями (рис. 17).
Рис. 17. Схематическое представление траекторий посторонних предметов, подброшенных реверсивной струей, на скорости пробега самолета ТУ-154Б Ус = 126 км/ч.
Зависимость количества посторонних предметов, заброшенных в воздухозаборник, от скорости пробега, полученная расчетным путем достаточно хорошо согласуется с данными, полученными в натурных исследованиях (рис. 18).
Рис. 18. Зависимость относительного количества посторонних предметов N. заброшенных в воздухозаборники двигателей реверсивной струей, от скорости пробега Ус самолета ТУ-154Б.
Заключительный пятый раздел диссертации посвящен разработке и обоснованию методик расчета защищенности двигателей от твердых посторонних предметов, которые могут быть заброшены с поверхности ВПП колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями.
Методика расчета защищенности двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси, сводится к следующему. Результаты расчетных и экспериментальных исследований показывают, что, если воздухозаборники двигателей попадают в зону выброса твердых посторонних предметов, расположенную за колесами шасси, то посторонние предметы могут быть заброшены и на входы в двигатели.
Оценить защищенность двигателей от посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси, возможно при нанесении проекции входных кромок воздухозаборников двигателей на графические зависимости плотности выброса посторонних предметов колесами шасси (Р) (рис. 19).
Количественная оценка защищенности двигателей самолетов различных компоновочных схем проводится с помощью коэффициента заброса Кк, который учитывает месторасположение воздухозаборника в зоне выброса, площадь проекции воздухозаборника в опасной зоне и "затенение" воздухозаборника фюзеляжем и крылом:
Ft
где Рср - средняя плотность пролета посторонних предметов по сечению воздухозаборника;
Fi - площадь проекции входных кромок воздухозаборника в опасной зоне выброса посторонних предметов колесами шасси;
F - площадь проекции всей зоны выброса посторонних предметов.
фос
Рис. 19. Зависимость углов выброса частиц в продольной (<р ос) и поперечной плоскости симметрии колеса (фбок) при различной плотности выброса (Р) колесом шасси.
Как показано в диссертации, коэффициент заброса Кк позволяет производить расчет величины наработки двигателя на один досрочный
съем из-за повреждения посторонними предметами, забрасываемыми ко-песами шасси для самолетов различных компоновочных схем (Т)
А, Т Г, Г, 7
Т - - — * = С от/ — = 10 — А. Г„ А, Л.',
1дс Г, - полетный цикл самошма рассматриваемой компоновки;
К .7, .Т - коэффициента заброса, полетный цикл и средняя наработка эталонного само пета на один досрочный съем
Количество двигателей, снятых по причине повреждения посторонними предметами, заброшенными колесами шасси, определяется следующим образом
7\
(>(1 гр
где Т£ - ежегодная суммарная наработка парка двигателей.
Уровень досрочного съема двигателей Д-36 по причине повреждения посторонними предметами за последние десять лет представлен на рис. 20.
Двигатель Д-36
ДСД фактически
199 1947 >0<П 199* 1996
1990 ?000 2001 гоо?
Рис 20 Зависимость уровня досрочного съема двигателей Д-36 (самолет ЯК-42) по причине попадания посторонних предметов из-под колее шасси по годам эксплуатации.
Определенный интерес представляет влияние компоновки силовой установки на воздушном судне на защищенность двигателей.
На рис. 21 представлены зависимости изменения коэффициента заброса Кк от расстояния между колесами передней стойки шасси и плоскостью входа в воздухозаборник вдоль продольной оси самолета ОХ и вдоль поперечной оси самолета OZ относительно радиуса колеса Я. (^отн и
^отн )•
Из рис. 21 видно, что существуют области наиболее неблагоприятного размещения колес носовой стойки шасси относительно воздухозаборника, где наблюдается повышенное значение коэффициента заброса Кк, а также области полной защищенности воздухозаборников, где значение коэффициента заброса Кк равно нулю.
к,ма2
отн
Рис. 21. Зависимость изменения коэффициента заброса Кк от расстояния между колесами передней стойки шасси и воздухозаборником вдоль продольной ОХ и поперечной ОЪ осей самолета.
Так, защищенность двигателей ПС-90А в компоновке самолетов ИЛ-96-300 и ТУ-204 обеспечивается при приближении колес шасси к входным кромкам воздухозаборников на расстояние, равное нескольким радиусам колеса, при котором значение коэффициента заброса Кк равно нулю (рис. 21).
Полный набор полученных зависимостей коэффициента заброса от компоновки воздушного судна Кк = ^А™« ;^от«) позволяет не только оценивать степень защищенности двигателей, но и обоснованно определять возможность и целесообразность изменения компоновки самолета для обеспечения защищенности двигателей и принимать решения об установке специальных средств защиты двигателей от попадания посторонних предметов.
Необоснованный выбор конструктивных схем защитных устройств может привести к увеличению возможности заброса посторонних предметов колесами шасси в воздухозаборники самолета.
Проведенные в диссертации натурные и теоретические исследования позволили сформулировать основные требования к средствам защиты и разработать методику оптимизации их конструктивной схемы, то есть повышения эффективности защитных устройств при минимизации их габаритных размеров. Примером такого защитного устройства, устанавливаемого на колеса носовой стойки шасси, может служить защитное устройство пластинчатого типа, показавшего высокую эффективность в эксплуатации (рис. 22).
В пятом разделе предложена также методика расчета защищенности двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением.
Рис 22 Защитное устройство пластинчатого типа
Компоновочная схема размещения силовой установки на самолете, широко применяемая в настоящее время (ИЛ-86, ИЛ-96-300, ТУ-204), не лозволяет избежав возможности появления вихревого течения при работе двигателей в наземных условиях, гак как двигатели при этом располагаются достаточно низко над поверхностью аэродрома.
Уменьшение высоты распочожения воздухозаборника и приближение воздухозаборника к поверхности земли приводит к росту интенсивности вихря Однако при достижении некоторой высоты расположения воздухозаборника создаются устовия, при которых вихреобразование отсут-ствуе1 Высота расположении воздухозаборника, на которой начинает проявляться воздействие двигателя на вихреобразование, называется критической высотой расположения воздухозаборника.
Как показываюI проведенные в диссертации расчетные исследования, значение критической высоты не зависит от режима работы двигателя, а зависи! только от диаметра воздухозаборника двигателя. Поэтому была предложена следующая методика для предварительной оценки степени защищенности двигателя от заброса посторонних предметов вихревым течением (рис. 23).
I
I
г
* Рис. 23. Области существования вихревого течения.
Рис. 23 дает возможность оценить в первом приближении степень защищенности двигателя в зависимости от диаметра двигателя и высоты его расположения, а также необходимость и возможность изменения ком-
I
поновки двигателя на самолете для обеспечения его защищенности. 1 Для проверки результатов расчетов, в работе были проведены мо-
дельные исследования, которые подтвердили отсутствие условий возникновения вихревого течения при размещении двигателя на критической высоте расположения воздухозаборника.
Расчетные методы, предложенные в диссертации, позволили достаточно полно исследовать область значений критической высоты располо-^ жения воздухозаборника, в которой отсутствует вихреобразование, для
различных ветровых условий, как по скорости так и по направлению } (рис.24).
На рис. 24 показано, что при расположении воздухозаборника двигателя ПС-90А на высоте, равной или меньше критической (Н„<1.55м), двигатель попадает в область критической высоты, где вихреобразование отсутствует. При расположении двигателя на высоте, равной или меньше
Ню = 1.14 м, область критической высоты и область сдува вихря смыкаются, что свидетельствует о начале так называемого "пылесосного" засасывания двигателем посторонних предметов с поверхности ВПП.
Высота расположения воздухозаборника Низ. м
W, (м/с)
Рис. 24. Область существования вихря. Двигатель ПС-90А.
Проведенные в работе расчетные, модельные, стендовые и натурные исследования иоказали, что обеспечение защищенности двигателей за счет компоновки силовой установки на воздушном судне и самого ВС наиболее целесообразно проводить на этапе проектирования воздушного судна. Для воздушных судов, уже находящихся в эксплуатации, защищенность двигателей должна обеспечиваться конструктивными и эксплуатационными мероприятиями, разрабатываемыми с учетом выявленных закономерностей заброса посторонних предметов вихревым течением в двигатели.
Так, в диссертации показано, что при повышении режима работы двигателя SAM-146 в компоновке самолета RRJ выше режима "малый газ" (расход воздуха через двигатель G„>60Kr/c, это может происходить при рулении самолета по поверхности аэродрома), наблюдается достаточно
резкое повышение количества посторонних предметов, забрасываемых в двигатель (рис. 25).
Рис. 25. Зависимость коэффициента захвата Кз от режима работы двигателя БАМ-146 на самолете ЯШ.
При этом значение коэффициента захвата К3 интенсивно возрастает при небольшом повышении режима работы двигателя сверх режима "малый газ" (Св=90кг/с). При дальнейшем повышении режима работы двигателя наблюдается плавное снижение значения коэффициента захвата Кз.
С помощью расчетных исследований в диссертации были получены обобщающие зависимости уровня защищенности воздухозаборников различных типов двигателей в функции двух параметров: диаметра воздухозаборника (Двз) и высоты расположения воздухозаборника над поверхностью ВПП (Н,ц). Такая оценка дает возможность определить уровень защищенности воздухозаборников двигателей при проектировании воздушного судна.
Уровень защищенности воздухозаборника двигателя определялся при помощи коэффициента защищенности воздухозаборника Квз, показывающего долю посторонних предметов, попавших на вход в воздухозаборник, от всех посторонних предметов, подброшенных вихревым течением Как показали расчетные исследования, наибольший заброс посторонних предметов в воздухозаборники (максимальное значение коэффи-
циента защищенности воздухозаборника Квз) наблюдается при промежуточном значении интенсивности вихревого течения, при котором высота подброса посторонних предметов вихревым течением (НПОд) соответствует высоте нижней кромки воздухозаборника (относительная высота подброса НПОД(т1=Нпод/Дв= 0,5) (рис. 26).
Квз
Нпод отн=Нпод/Двз
Рис. 26. Зависимость защищенности воздухозаборника (КЮ)
от интенсивности вихря (Нпод). Относительная высота расположения двигателей Ню отн=1.
На рис. 27 представлена зависимость защищенности воздухозаборника (Кю) от диаметра воздухозаборника (Двз) и высоты его расположения над поверхностью аэродрома (Нвз).
Квз
Двз, м
Рис. 27. Зависимость защищенности воздухозаборника (Квз) от диаметра воздухозаборника (Дю) и высоты его расположения (Наз).
Для возможности проведения расчета защищенности двигателя от твердых посторонних предметов, забрасываемых реверсивными струями, в работе были выявлены некоторые особенности взаимодействия реверсивных струй с двигателем в составе воздушного судна и с самим воздушным судном.
Особенности этого взаимодействия имеют большое значение для газодинамической устойчивости двигателя, его защищенности от попадания горячих газов и посторонних предметов, эффективности работы реверса для сокращения длины пробега самолета, управляемости самолета на пробеге, и, следовательно, для безопасности полета воздушного судна.
Результаты проведенных в диссертации натурных, модельных и расчетных исследований показывают, что решение проблемы обеспечения защищенности двигателей от попадания посторонних предметов, забрасываемых реверсивными струями на посадке самолета, тесно переплетается с решением проблемы эффективности применения реверса тяги, поскольку они являются следствием одной причины, а именно: организации истечения газов из реверсивного устройства. Защищенность двигателей в значительной мере зависит направления истечения газов из реверсивного устройства, величины обратной тяги, программы применения обратной тяги на пробеге самолета, а также компоновки реверсивного устройства на воздушном судне и компоновки самого воздушного судна.
Поэтому в диссертации для изменения направления истечения газов из реверсивного устройства были разработаны диагональные решетки для реверсивного устройства решетчатого типа двигателя НК-8-2У и створки с направляющими для отклонения потока для реверсивного устройства ковшового типа для двигателя Д-ЗОКУ-154 (рис. 28). Эффективность доработки реверсивного уптуйг-гип дттгятя.ттгп НК 8 соУ показана
Г рвС. НАЦИОНАЛЬНАЯ на рис. 29. I БИБЛИОТЕКА ,
I иненуиур ^
. 09 К» М» ,
атональные решетки реверсивного стройства двигателя НК-8-2У
Створки реверсивного устройства дви
теля Д-ЗОКУ-154 с направляющими для отклонения потоха
Рис. 28. Разработанные конструктивные мероприятия для двигателей НК-8-2У и Д-ЗОКУ-154.
Начало доработки двигателей НК 8-2У диагональными решетками реверса
Парк ТУ-1МБ. ие оборудованных диагональными решетками реверсивного усгройстаа
Рис. 29. Зависимость уровня досрочного съема двигателей НК-8-2У и темпа доработки парка самолетов ТУ-154Б диагональными решетками.
В работе представлена методика определения оптимальной для воздушного судна величины обратной тяги двигателей Я, которая повышает защищенность двигателей без ухудшения посадочных характеристик самолета (длины пробега Ьпр). Выбор величины обратной тяги двигателей производился как экспериментальным методом на натурном самолете, так и расчетным методом (рис. 30).
В пятом разделе диссертации разработаны также методика расчета защищенности двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых реверсивными струями на пробеге самолета, и методика прогнозирования ежегодного уровня досрочного съема двигателей для парка самолетов с заданной компоновкой реверсивного устройства.
Рис. 30. Зависимости изменения длины пробега самолетов ТУ-154М и ТУ-204 от величины обратной тяги.
Методика расчета учитывает направление истечения газов из реверсивного устройства, величину обратной тяги, а также программу применения обратной тяги на пробеге самолета.
Расчет производился при помощи программ STRUYREV и REVERS, разработанных с участием автора.
В работе представлены также рекомендации по повышению эффективности очистки аэродромных покрытий.
III. ОБШИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
1. В диссертации впервые разработан метод количественной комплексной оценки защищенности двигателей ВС от твердых посторонних предметов, забрасываемых с поверхности ВПП колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями. Метод позволяет производить количественную оценку защищенности двигателей, а также расчет количества двигателей, снимаемых с эксплуатации по причине повреждения твердыми посторонними предметами, на любом этапе создания самолета, начиная с этапа его эскизного проектирования. Возможность проведения комплексной оценки защищенности двигателей позволяет проводить корректировку компоновочного облика ВС и условий его эксплуатации на стадии проектирования.
2. Проведенный в диссертации комплекс модельных, расчетных и натурных исследований позволил автору разработать модели заброса твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома в двигатели при эксплуатации ВС и проводить математическое моделирование данных процессов для обоснования конструктивных и эксплуатационных мероприятий по защите двигателей различных типов ВС. Предложенные расчетные методики доведены до уровня инженерных расчетов.
3. В работе обоснованы основные принципы проектирования ВС с учетом обеспечения защиты их силовых установок от попадания твердых лосторонних предметов с поверхности ВПП. Защита двигателей проведена во взаимосвязи с формированием конструктивного облика самолета. Показано, что основным фактором, влияющим на защищенность двигателей, является компоновка силовой установки на воздушном судне и компоновка самого воздушного судна. Соблюдение основных принципов проектирования позволяет формировать компоновку ВС, обеспечивающую защиту двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых с поверхности ВПП колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями на режимах руления, взлета и посадки.
4. Защита двигателей от твердых посторонних предметов, попадающих с поверхности аэродрома, является комплексной проблемой, поскольку вопросы защиты двигателей тесно взаимосвязаны с вопросами безопасности полетов ВС.
В диссертации показано, что обеспечение защиты двигателей от попадания твердых посторонних предметов существенно повышает безопасность полетов воздушных судов за счет:
- улучшения управляемости ВС на пробеге при использовании реверса тяги;
- повышения эффективности реверса тяги на пробеге ВС;
- уменьшения возможности появления нелокапизованных разрушений двигателей и так называемых "титановых" пожаров двигателей по причине попадания твердых посторонних предметов в газовоздушный тракт;
- предотвращения газодинамической неустойчивости газотурбинных двигателей при воздействии вихревых течений и реверсивных струй на режимах руления, взлета и посадки ВС.
5. На основании материалов диссертации разработаны:
- мероприятия по совершенствованию конструктивных схем реверсивных устройств решетчатого и ковшового типа с целью повышения защищенности двигателей от заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП;
- эксплуатационные мероприятия по защите двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением и реверсивными струями при эксплуатации самолетов ИЛ-96-300, ТУ-204, ЯЮ и ТУ-154.
Разработаны также методики экспериментального и расчетного определения оптимальной для воздушного судна величины обратной тяги двигателей, позволяющей повысить защищенность двигателей без ухудшения посадочных характеристик самолета.
Разработана и внедрена на самолетах ТУ-154 методика посадки с применением реверса тяги, которая включает изменение конфигурации крыла с посадочной на взлетную конфигурацию на пробеге самолета и ступенчатое управление реверсом тяги. Данная методика позволяет при обеспечении защищенности двигателей в среднем уменьшить длину пробега самолета на 5,5%, снизить энергонагруженность колес шасси в среднем на 35% и тем самым увеличить срок службы дисков колесных тормозов на 30%.
6. Защищенность двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности ВПП и РД должна обеспечиваться на стадии проектирования самолета. Возможность обеспечения защиты двигателей на стадии проектирования позволяет рассматривать фактор повреждения двигателей твердыми посторонними предметами, забрасываемыми с поверхности ВПП, не как эксплуатационный, а как конструктивный фактор.
7. Результаты проведенных в работе натурных и расчетных исследований показали, что применение защитных устройств велосипедного типа, устанавливаемых на колесах шасси, приводит к недопустимому снижению защищенности двигателей. В диссертации разработан также и принципиально новый тип защитных устройств пластинчатого типа, высокая эффективность которых была подтверждена при эксплуатации на ряде типов самолетов. Разработана методика расчета конструктивной схемы защитных устройств пластинчатого типа, конструктивные параметры которых зависят от компоновки силовой установки на самолете.
8. Полученные в диссертации результаты могут бьпъ использованы не только в гражданской, но и в военной авиации. Предложенные в работе защитные устройства пластинчатого типа были применены на самолетах МиГ-29, Су-27 и их модификациях, где показали высокую эффективность по защите двигателей от посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси. Разработанные в диссертации рекомендации по повышению защищенности двигателей были использованы также на самолетах МиГ-23, где за счет снятия с парка самолетов защитных устройств велосипедного типа, устанавливаемых на колесах шасси, величина наработки двигателей на один досрочный съем повысилась в два раза.
Методики оценки защищенности двигателей были использованы для оценки компоновки разрабатываемых самолетов-истребителей нового поколения.
9 В лиссер1аш'и ра;работаны таг*е рекомендации по повышению эффективности очистки аэродромных покрытий. Заброс твердых посторонних предметов с поверхности ВПП в авиадвигатели по длине ВПП происходит неравномерно Существуют участки ВПП, на которых возможность заброса твердых посторонних предметов повышена (зоны вероятного заброса) Поэтому в работе бьли определены размеры и месторасположение зон вероятного заброса посторонних предметов с поверхности ВПП для различных типов самолетов
Определение зон верояпюго заброса твердых посторонних предметов пошоляег поьыси i ь защищенность двигателей в условиях интенсивной эксплуатации аэродрома за счет более тщательной очистки этих зон в минимальные временные "окна" между полетами самолетов.
IV, СПИСОК РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1 Ващенко Н В . Кизим В Я , Комок А А Направления и методы решения проблемы защиты ГТД ог попадания посшровиих предметов с поверхности аэродрома в эксплуатации Сборник трудов ЛИИ. 1983
2 Горохова I Г , Комов А А , Шаповалова В Н Влияние положения механизации крыла самолета на защищенность двигателей от попадания на их вход ревсрсиькых струй Материалы научно-технической конференции в рамках международного авиакосмического салона, Жуковский. 1997
3 Долголенко Г.П , Розенфельц И А , Кизим В.Я , Комов А А , Великанов П Н Исследование защищенности П Д о г повреждения посторонними предметами Материалы 1 научно-технической конференции "Методы и результаты испытаний ГТД". ЛИИ 1988
4 Зданович В А I анцев В Н . Комов А А Голубев С А , Карчевский О.В Обеспечение зашиты ГГД на объектах типа "23-1!". 9 12 и Т-10 от повреждений посторонними предметами в реальных устовиях эксплуатации Гр>ды IV научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предмеыми, ЛИИ.1988
5 Кац Л М, Филатов В Я, Левицкая Т П. Комов А А Воздухозаборнм двухконтурног о двигателя Ас №909901.
6 Кизим В Я . Комов А А Исследования механических и струйных систем защиты ГТД Труды I научно-технической конференции по защи]е двигателей от повреждений посторонними предметами, ЛИИ. 1978
7 Кизим В Я . Комов А.А Методы экспериментального исследования вихревых течений между воздухозаборниками и поверхностью аэродрома на натурных самолетах Труды 1 научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предметами. ЛИИ, 1978
8
9.
10
11
12
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
40
Кизим В.Я , Комов А А О влиянии компоновки силовой установки на досрочный съем двигателя из-за попадания посторонних предметов. Сборник трудов ЛИИ, 1984.
Комов A.A. Об эффективности грязезащитных щитков, устанавливаемых на колесах шасси. Труды II научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предметами, ЛИИ, 1981.
Комов A.A., Голубев С.А., Амелюшкин С.Н. Результаты испытаний по оценке влияния применения реверса тяги самолета ТУ-154 на степень попадания посторонних предметов с поверхности ВПП на вход в двигатели. Труды II научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предметами. ЛИИ,1981.
Комов А.А Влияние компоновочного размещения колес шасси и входных кромок воздухозаборников СУ на защищенность ГТД от попадания посторонних предметов. Труды III научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предметами, ЛИИ,1984.
Комов A.A., Хабибуллин М.Г. Влияние компоновки силовой установки на защищенность ГТД от посторонних предметов, забрасываемых реверсивной струей. Труды III научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предметами, ЛИИ,1984.
Комов A.A. Результаты расчетных исследований воздействия реверсивных струй на посторонние предметы, находящиеся на поверхности ВПП, в процессе послепо-садочного пробега самолета Труды V научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предметами,'ЛИИ,1992. Комов A.A. Эффективность применения реверсивного устройства Сборник научных трудов ГосНИИ ГА, 2004.
Комов A.A. Влияние компоновки ЛА на защищенность двигателей от посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси. Сборник трудов ЛИИ, 1987. Комов A.A., Алексеев В.Б., Ботин C.B., Евдокимов А.И., Карапетян А.К. Исследование путей снижения интенсивности вихревого течения перед воздухозаборником ГТД. Сборник "Конструкция и системы управления ГТД", ВВИА им. Жуковского, 1989.
Комов A.A., Мельчаков B.C. Применение реверса тяги на самолетах. Сборник научных трудов ГосНИИ ГА, М.,1991.
Комов A.A. Об эффективности грязезащитных щитков, устанавливаемых на колесах шасси Сборник трудов ЛИИ, 1981.
Комов A.A. О некоторых причинах повреждения ГТД на самолетах ГА посторонними предметами Сборник трудов ЛИИ, 1982.
Комов A.A. Влияние взаимной компоновки воздухозаборников силовой установки и колес шасси на защищенность двигателей от попадания посторонних предметов. Сборник трудов ЛИИ, 1984.
Комов A.A. Способы повышения эффективности применения реверсивных устройств 6У с ГТД. Сборник трудов ЛИИ, 1985.
Комов А±А. Результаты расчетных исследований воздействия реверсивных струй на посторонние предметы, находящиеся на поверхности ВПП. Материалы научно-технической конференции в рамках выставки "Авиадвигатель -92", Москва, 1992. Комов A.A. Некоторые вопросы предотвращения попадания посторонних предметов с аэродромных покрытий. Журнал "Аэропорт" Ks 1,2000.
24. Комов А.А, Тимченко Ю.А. К вопросу о порядке проведения расследования повреждений ГТД посторонними предметами. Журнал "Аэропорт" № 4,2000.
25. Комов A.A. Пути и методы решения проблемы досрочного съема двигателей. Материалы научно-технической конференции в рамках международного авиакосмического салона, Жуковский, 2001.
26. Комов А.А , Евдокимов А.И Расчетные и модельные исследования влияния компоновки силовой установки самолета на вихреобразование. Материалы научно-технической конференции в рамках международного авиакосмического салона, Жуковский, 2001.
27 Комов А А. Некоторые вопросы предотвращения попадания посторонних предметов с аэродромных покрытий. Научно-методические материалы кафедры конструкции авиационных двигателей, Москва, ВАТУ, 2001.
28. Комов A.A. Влияние конструктивного облика самолета на выбор оптимального режима обратной тяги двигателей. Научно-методические материалы кафедры конструкции авиационных двигателей, Москва, ВАТУ, 2001.
29. Комов А.А Оптимизация величины обратной тяги реверса. Научно-методические материалы кафедры конструкции авиационных двигателей, Москва, ВАТУ, 2001.
30. Комов А.А Расчетные исследования влияния компоновки силовой установки на самолете на вихревое течение. Научно-методические материалы кафедры конструкции авиационных двигателей, Москва, ВАТУ, 2001.
31. Комов A.A. Повреждение авиадвигателей - проблема конструкторов и эксплуатации. Труды международного сибирского авиакосмического салона, Красноярск, 2001.
32. Комов А А , Евдокимов А И Расчетные и модельные исследования влияния компоновки силовой установки самолета на вихреобразование. Научные чтения по авиации, Москва, ВАТУ, 2002.
33. Комов A.A. Обеспечение защищенности двигателей от попадания твердых посторонних предметов при формировании конструктивного облика самолета. Научные чтения по авиации, Москва, ВАТУ, 2002.
34. Комов A.A., Евдокимов А.И. Исследования особенностей вихреобразования при низком расположении воздухозаборника Журнал "Вестник академии наук авиации и воздухоплавания", №2,2002.
35. Комов A.A. Обеспечение защищенности двигателей от попадания твердых посторонних предметов при формировании конструктивного облика самолетов. Сборник трудов ЛИИ, 2004.
36 Комов A.A. Двигатель ПС-90А: проблема досрочного съема с крыла. Журнал "Аэрокосмический курьер", №1, 2004.
37. Комов A.A. Методика применения реверса тяги двигателей на самолете ТУ-154. Журнал "Аэрокосмический курьер", №3,2004.
38. Комов А А , Голубев С А , Скорое Ю Н , Ващенко Н.В. Отражательное устройство для колес летательного аппарата. A.c. № 1115365.
39. Комов A.A., Ващенко Н.В , Назаров В.В., Скоров Ю.Н. Отражательное устройство для колес шасси летательного аппарата. A.c. № 1197318.
40. Комов А А., Пушкарев В.Ф., Скоров Ю.Н., Зданович В.А, Боровков JI.B., Сиротин H.H., Ганцев В.Н , Соколов К.В., Шинов В И. Защитное устройство воздухозаборника, выполненное на шасси самолета. A.c. № 1475077.
41. Комов A.A., Скоров Ю Н Способ исследования взаимодействия реверсивной струи реактивного двигателя с поверхностью ВПП. A.c. № 1559866.
»18377
42. Комов А А., Скорое Ю Н., Савин В.И., Столяров Ю.Е.. Шишмарев A.B. Способ посадки самолета. A.c. № 1633709.
43. Комов A.A., Скоров Ю.Н., Богачев М.А. Способ посадки самолета. A.c. № 2028252.
44. Комов A.A., Скоров Ю.Н., Семон Б.И, Способ защиты двигателей летательного аппарата от вихревого течения. A.c. №93043809.
45. Комов A.A. Грязеотражающее устройство для транспортного средства. Патент РФ №2061613.
46. Комов A.A. Способ защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов. Патент РФ № 2217357.
47. Комов A.A. Расчетные исследования влияния компоновки силовой установки на самолете на вихревое течение. Научный вестник МГТУ ГА. № М., 2005.
48. Комов А А Двигатель ПС-90А: проблема досрочного съема с крыла. Научный вестник МГТУ ГА. № SO . М„ 2005.
49. Пушкарев В.Ф., Комов A.A., Скоров Ю.Н., Зданович В.А., Ганцев В.Н. Устройство для определения количества посторонних предметов попадающих в воздухозаборники летательного аппарата. A.c. № 1376459.
50. Смолин A.A., Комов А А., Горохова Т Г., Шаповалова В.Н. Результаты статистического анализа уровня досрочного съема авиадвигателей из-за попадания посторонних предметов в эксплуатационных предприятиях ГА. Труды V научно-технической конференции по защите двигателей от повреждений посторонними предметами, ЛИИ, 1992.
51. Федоров P.M., Ващенко Н.В., Обухов В.Г., Комов A.A. Автономное устройство очистки воздуха. Авторское свидетельство №169854.
Формат: 60x84/16 2,7печ.л. 2,5 усл. печ. л.
Тираж 100 экз._3ак.2631_Свободная цена
Типография ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского 125190, Москва ,ул. Планетная , д.З
»öiV
: Pi
: 'гЩ-
Л', V
isr- 1-й ' '
РНБ Р>сский фонд
2006^4 15061
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Комов, Алексей Алексеевич
Введение.
Раздел 1. Состояние проблемы защиты газотурбинных 21 двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома
Глава 1.1. Анализ статистических данных по досрочному 24 съему двигателей из-за повреждения элементов газовоздушного тракта в эксплуатации.
Глава 1.2. Основные существующие пути решения проблемы 37 защиты газотурбинных двигателей от повреждений твердыми посторонними предметами.
Глава 1.3. Устройства защиты авиационных двигателей от повреждений посторонними предметами.
Глава 1.4. Цель и задачи исследования
Раздел 2. Методика теоретических и экспериментальных 58 исследований процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности впп в воздухозаборники ГТД колесами шасси на режимах руления, взлета и посадки самолета.
Глава 2.1. Теоретические исследования процесса 53 взаимодействия твердых посторонних предметов с колесом шасси при движении самолета.
Глава 2.2. Методика теоретических исследований процесса за- 75 броса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП в воздухозаборники ГТД колесами шасси.
2.2.1. Взаимодействие частицы с пневматиком колеса 75 после выхода из контакта с поверхностью ВПП.
2.2.2. Движение частицы после отделения от поверхности 87 пневматика колеса.
2.2.3. Влияние взаимной компоновки силовой установки и 96 колес шасси на попадание в двигатель посторонних предметов.
Глава 2.3. Экспериментальные исследования процесса 106 разлета твердых посторонних предметов из-под колес шасси.
2.3.1. Методика проведения испытаний.
2.3.2. Результаты экспериментального исследования 116 процесса разлета твердых посторонних предметов из-под колес шасси.
2.3.3. Результаты исследований процесса разлета твердых 123 посторонних предметов из-под колес шасси с установленными на них защитными устройствами.
Раздел 3. Методика расчетно-жсмфимейталы-яых 131 исследований процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП в воздухозаборники ГТД вихревым течением на режимах руления, взлета ш посадки самолета
Глава 3.1. Экспериментальные исследования процесса 138 заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП в воздухозаборники ГТД вихревым течением.
3.1.1. Методика проведения экспериментальных 139 исследований.
3.1.2. Результаты экспериментальных исследований 144 заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП в воздухозаборники ГТД вихревым течением.
Глава 3.2. Расчетные исследования процесса заброса твердых 162 посторонних предметов с поверхности ВПП в воздухозаборники ГТД вихревым течением.
3.2.1. Пространственное течение воздушного потока, 163 втекающего в воздухоподводящие каналы двигателя.
3.2.2. Влияние компоновки силовой установки на 168 защищенность двигателей от посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением
Раздел 4. Расчетно-экспернментальные исследовании про- 178 десса заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП в воздухозаборники ГТД реверсивными струями на пробеге самолета.
Глава 4.1. Экспериментальные исследования процесса 182 заброса твердых посторонних предметов реверсивной струей в воздухозаборные каналы ГТД на пробеге самолета.
4.1.1. Методика проведения экспериментальных 182 исследований.
4.1.2. Результаты экспериментальных исследований.
4.1.3. Анализ результатов экспериментальных 196 исследований.;.
Глава 4.2. Расчетные исследования процесса взаимодействия 199 реверсивных струй с твердыми посторонними предметами, находящимися на поверхности ВПП.
4.2.1. Модельные исследования процесса взаимодействия 199 реверсивных струй с твердыми посторонними предметами.
4.2.2. Расчетные исследования процесса взаимодействия 222 реверсивной струи с твердыми посторонними предметами
4.2.3. Результаты расчетных исследования процесса 237 заброса твердых посторонних предметов с поверхности
ВПП в воздухозаборники ГТД реверсивной струей.
Раздел 5. Разработка методики расчета защищенности 241 двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности ВША.
Глава 5.1. Обеспечение защищенности двигателей от твердых 241 посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси.
5.1.1. Методика расчета защищенности двигателей от 241 твердых посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси.
5.1.2. Разработка рекомендаций по выбору компоновочной 259 схемы воздушных судов, обеспечивающих защищенность двигатзлей.
5.1.3. Разработка рекомендаций по уточнению 266 конструктивных схем защитных устройств, устанавливаемых на колесах шасси и зависящих от компоновочной схемы воздушного судна.
Глава 5.2. Обеспечение защищенности двигателей от твердых 286 посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением.
5.2.1 Методика расчета защищенности двигателей от 286 твердых посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением.
5.2.2. Разработка рекомендаций по защите двигателей от 302 твердых посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением в условиях эксплуатации.
Глава 5.3. Обеспечение защищенности двигателей от твердых 310 посторонних предметов, забрасываемых реверсивными струями.
5.3.1. Особенности взаимодействия реверсивных струй с двигателем и воздушным судном.
5.3.1.1. Направление истечения газовых струй из реверсивного устройства.
5.3.1.2. Газодинамическая устойчивость работы 324 двигателей.
5.3.1.3. Управляемость самолета.
5.3.1.4. Ступенчатое управление реверсом тяги.
5.3.1.5. Конфигурация крыла самолета.
5.3.1.6. Методика применения реверса тяги.
5.3.1.7. Реверсовооруженность самолета.
5.3.2. Методика расчета защищенности двигателей от 352 твердых посторонних предметов, забрасываемых реверсивными струями.
Глава 5.4. Повышение защищенности двигателей от твердых 359 посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси, реверсивными струями и вихревым течением при эксплуатации аэродромных покрытий.
Введение 2005 год, диссертация по безопасности жизнедеятельности человека, Комов, Алексей Алексеевич
Проблема повреждения рабочих лопаток компрессоров твердыми посторонними предметами (ПП), попадающими в воздушный тракт, возникла одновременно с появлением в гражданской авиации самолетов с газотурбинными двигателями. Решение проблемы повреждения двигателей твердыми посторонними предметами позволит повысить безопасность и регулярность полетов гражданских самолетов. В общем случае под твердыми посторонними предметами будем понимать твердые неорганические частицы в виде частиц битума, бетона, гранитного гравия, которые, вследствие разрушения слабых мест аэродромного покрытия, появляются на поверхности взлетно-посадочных полос (ВПП) и рулежных дорожек (РД). Попадание твердых посторонних предметов в двигатель приводит к повреждениям элементов проточного тракта.
Повреждения рабочих лопаток компрессора авиационных двигателей приводят к вынужденным простоям самолетов из-за дефицита двигателей и требуют больших дополнительных материальных затрат на ремонт двигателей, не выработавших установленный ресурс. Так, восстановление не авиаремонтном заводе двигателя, поврежденного посторонними предметами, обходится авиакомпании в сумму порядка 150-200 тысяч долларов. К примеру, ежегодные затраты в ОАО "Аэрофлот", связанные с повреждением двигателей Д-ЗОКУ-154 посторонними предметами, составляют четверть миллиона долларов США. В Авиакомпании "Красноярские авиалинии" затраты по этой же причине на парке самолетов ТУ-154М составляют 350 тысяч долларов США ежегодно [149].
Попадание в авиационные двигатели посторонних предметов влияет не только на нарушение регулярности полетов и простои ВС, не только на большие материальные затраты, направленные на восстановление двигателей, но и на безопасность полетов самих ВС.
Известны случаи, когда попадание в двигатель посторонних предметов является причиной летных происшествий. Так, на штурмовике "А-10" из-за попадания: посторонних предметов в 1981 году отмечено 6 летных происшествий класса "В" (ущерб при таком летном происшествии составляет 50.200 тысяч долларов США). Всего с начала эксплуатации данных самолетов, парк которых составлял порядка 600 штук, отмечено 48 летных происшествий из-за попадания посторонних предметов [240].
27 августа 2004 года на самолете АН-124-100 (бортовой номер № 82010) на посадке произошло нелокализованное разрушение рабочих лопаток вентилятора двигателя силовой установки № 3. Причиной разрушения рабочих лопаток вентилятора послужило попадание твердого постороннего предмета в канал двигателя.
Попадание посторонних предметов в тракт двигателей НК-8-2У на самолете ТУ-154Б стало причиной так называемых "титановых" пожаров. Серия "титановых" пожаров на самолете ТУ-154Б была вызвана, в основном, одной причиной — в 90% случаев причиной пожаров служило попадание посторонних предметов в воздушный тракт твердых посторонних предметов. Титановые пожары двигателей НК-8-2У на самолете ТУ-154Б подтвердили, что попадание твердых посторонних предметов в воздушный тракт двигателя может приводить не только к отказному состоянию двигателя, но и к возникновению сложной ситуации.
Безопасность полетов ВС, определяемая свойством авиационно-транспортной системы осуществлять воздушные перевозки без угрозы для жизни и здоровья людей, зависит от многих факторов и, в первую очередь, от уровня летной годности ВС, требования к которой изложены в авиационных правилах (АП-23, АП-25), определяемых как Нормы летной годности (НЛГ) для различных типов ВС.
Для безопасности полетов нормами летной годности в нормативно-технической документации предусматриваются специальные требования к защите двигателей от попадания посторонних предметов:
- Авиационные правила (АП-25) [188] п. 25.1091. d (2): "Каналы воздухозаборников следует размещать или защищать таким образом, чтобы свести к минимуму засасывание посторонних предметов при взлете, посадке и рулении".
- Авиационные правила (АП-23) [187] п. 23.1091. с (2): "Самолет должен быть спроектирован так, чтобы предотвратить прямое попадание воды, слякоти и других посторонних предметов с взлетно-посадочной полосы, рулежных дорожек или других эксплуатационных поверхностей аэродрома в каналы воздухозаборников основных или вспомогательных двигателей в опасных количества в течение взлета, посадки и руления ".
- ЕНЛГС [185]: п.7.6.1.3. "Воздухозаборник должен быть скомпонован на самолете или защищен специальными устройствами (сетки в канале, струйная защита, щитки на колесах шасси и др.) таким образом, чтобы при рулении, взлете и посадке самолета попадание внутрь воздухо-заборного устройства посторонних предметов с поверхности аэродрома не вызывало механических повреждений деталей двигателя. При использовании реверсе тяги растекание реактивных струй по поверхности аэродрома должно быть организовано таким образом, чтобы исключать попадание внутрь воздухозаборника посторонних предметов с поверхности аэродрома, вызывающее механические повреждения деталей двигателя".
Проверка соответствия типа самолета требованиям Нормам летной годности должна проводиться при испытаниях, в которых проверяется обеспеченность защиты от попадания посторонних предметов в двигатель с ВПП при рулении, взлете и посадке [185, 194, 196].
Однако при проведении испытаний самолета на этапе сертификационных заводских и контрольных испытаний получают лишь качественную оценку защиты двигателей от попадания посторонних предметов. Следует отметить, что натурные испытания сопряжены со значительными материальными вложениями, требуют создания целого комплекса дополнительной аппаратуры и проводятся, как правило, на уже построенных опытных образцах самолетов, что затрудняет внесение существенных изменений в конструкцию самолета.
Количественную оценку вероятности повреждения рабочих лопаток двигателя посторонними предметами на этапе проведения натурных испытаний получить невозможно.
Kaie правило, количественную оцешеу защищенности двигателей получают лишь после обобщения опыта нескольких лет эксплуатации воздушных судов. При несоответствии уровня наработки на досрочный съем двигателей по причине повреждения лопаток компрессора в эксплуатации предприятиями-разработчиками самолета и двигателя производятся вынужденные доработки систем защиты двигателя на самолете и расширение норм на величину допустимых повреждений лопаток компрессоров [221], что приводит к дополнительным материальным затратам.
Вместе с тем, в технических требованиях на нормирование допустимых эксплуатационных повреждений лопаток компрессоров газотурбинных двигателей гражданской авиации [225] рассматривается не только качественная оценка защиты двигателя от попадания посторонних предметов, но и количественная, а именно: ".средства защиты должны препятствовать попаданию посторонних предметов в двигатель с ВПП, РД и
МС и обеспечивать не менее 30000 часов наработки на один случай повреждения, требующий замены лопаток или ремонта в эксплуатации, и не менее 10000 часов наработки на один случай повреждения забоинами, при которых двигатель может быть допущен к дальнейшей эксплуатации без ремонта в эксплуатации".
Таким образом, вероятность повреждения рабочих лопаток компрессора посторонними предметами можно оценить как величину 10"4 на один час полета воздушного судна, что сравнимо по величине с вероятностью возникновения сложной ситуации в полете, приводящей к снижению безопасности полета [188].
Становится очевидным необходимость получения, до поступления конкретного типа воздушного судна в массовую эксплуатацию, не только качественной, но и количественной оценки защищенности двигателей от посторонних предметов, которые могут быть заброшены в воздухозаборники с поверхности ВПП. Более перспективным можно считать, согласно требованиям части 21 Авиационных правил, получение оценки защищенности двигателей расчетным путем еще на стадии проектирования воздушного судна [186].
Расчеты по оценке защищенности двигателей базируются на результатах модельных и натурных исследований причин попадания посторонних предметов на вход в двигатели.
Причины попадания посторонних предметов на вход в двигатели различны, это я вихревое течение под воздухозаборником, и вылет частиц из-под колес шасси, и заброс частиц реверсивной струей. Недостаточная изученность причин и условий попаданий посторонних предметов в ГТД препятствует созданию эффективных конструктивных и эксплуатационных мероприятий по предотвращение досрочного съема двигателей (ДСД) из эксплуатации из-за попадания посторонних предметов.
Настоящая работа посвящена обоснованию и разработке методик обеспечения защищенности двигателей от попадания в них твердых посторонних предметов с поверхности ВПП, которые могут быть заброшены: вихревым течением, колесами шасси, реверсивными струями.
Актуальность проблемы была признана на правительственном уровне и для ее решения в 1976 году была организована Межведомственная комиссия МАП-ВВС-МГА (министерство авиационной промышленности, военно-воздушных силы и министерства гражданской авиации) по проблеме защиты ГТД от повреждений их посторонними предметами, песком, пылью, птицами. Все работы в направлении обеспечения защиты ГТД от повреждений их посторонними предметами проводились в соответствии с планами Межведомственной комиссии.
В процессе работы Межведомственной комиссии были проведены пять научно-технических, конференций по проблемам защиты ГТД от повреждения их посторонними предметами.
Об актуальности проблемы могут свидетельствовать и работы фирмы Стюарт Хьюджес Лимитед (SHL) по созданию системы обнаружения посторонних предметов, включающую систему контроля частиц на входе в воздухозаборники (EDMS) и систему контроля повреждения двигателя (EDMS)[230, 231].
Большой вклад в практическое решение проблемы защиты авиационных двигателей от посторонних предметов внесли Беседов Н.П., Бубеков М.Г., Ващенко Н.В., Великанов П.Н., Голубев С.А., Горохова Т.Г., Граф В.А., Гриценко Е.А., Дедеш В.Т., Евдокимов А.И., Зданович В.А., Калачев E.H., Кизим В.Я., Ларионова Н.С., Леонов В.А., Ловягин А.Ф., Маргулис С.Г., Минаев В.И., Мингалеев Ф.М., Назаров А.П., Назаренко В.А., Орехов В.Д., Плужников В.И., Розенфельд И.А., Семон Б.И., Сиротин H.H., Скоров Ю.Н., Смолин A.A., Столяров Ю.Е., Финкель С. Г., Шаповалова В.Н., Шинов В.И. и другие.
Проблема снижения досрочного съема авиационных двигателей (ДСД) из-за повреждения элементов газовоздушного тракта, прежде всего лопаток компрессора, посторонними предметами в эксплуатации остается актуальной до настоящего времени.
Целью работы является теоретическое обоснование и разработка методик расчета защищенности двигателей от попадания в них твердых посторонних предметов и уровня досрочного съема двигателей по причине повреждения лопаток компрессора, а также технических решений и рекомендаций по обеспечению защищенности двигателей для воздушных судов, находящихся как в эксплуатации, так и на стадии проектирования.
На защиту выносятся:
- физические и математические модели процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП колесами шасси, реверсивными струями и вихревым течением на режимах руления, взлета и посадки самолета;
- методики расчета защищенности двигателей от посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями и уровня досрочного съема двигателей для воздушных судов, находящихся в эксплуатации и на стадии проектирования;
- методики по экспериментальному и расчетному определению оптимальной величины обратной тяги двигателей для воздушных судов;
- методические и конструктивные рекомендации по обеспечению защищенности двигателей воздушных судов, находящихся в эксплуатации и на стадии проектирования;
- рекомендации по повышению эффективности очистки ВПП;
- результаты проведенных экспериментальных и расчетных исследований по изучению процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП колесами шасси, реверсивными струями и вихревым течением на режимах руления, взлета и посадки самолета.
Научная новизна диссертации состоит в том, что в ней впервые разработаны теоретические основы проектирования ВС с учетом обеспечения защиты двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых с поверхности ВПП колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями.
Определены основные параметры, формирующие уровень защищенности двигателей на протяжении всего жизненного цикла типа воздушного судна и на основе их анализа формализованы и решены задачи обеспечения защищенности двигателей воздушных судов, находящихся как в эксплуатации, так и на стадии проектирования.
Практическая ценность работы и достоверность результатов модельных, расчетных и натурных исследований, предложенных и обоснованных методик и практических рекомендаций подтверждены эффективностью их применения на самолетах, находящихся в эксплуатации, и возможностью использования апробированных методик расчета защищенности двигателей при разработке новых типов самолетов.
Разработанные методики и рекомендации по оценке защищенности двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями, доведены до уровня инженерных расчетов.
Практическая значимость работы заключается в следующем: по результатам исследований созданы методики расчетной оценки защищенности двигателей от посторонних предметов, забрасываемых на вход двигателей колесами шасси, вихревым течением, реверсивными струями, и расчета уровня досрочного съема двигателей на любом этапе создания самолета, начиная с этапа эскизного проектирования; разработан с участием автора комплекс мероприятий, включающий: ■ реверсивное устройство двигателя НК-8-2У с диагональными решетками (внедрено на всем парке самолетов ТУ-154Б); в реверсивное устройство двигателя Д-ЗОКУ-154 с направляющими на внутренней поверхности створок (решение № 700/1259/93 от 28.07.93); ш автоматизированную систему управления механизацией крыла на посадке самолетов ТУ-154Б и ТУ-154М при использовании реверса тяги (система АСУМК - бюллетень № 154-4580-БУ и бюллетень № 154-4581-БУ); н отражательное устройство пластинчатого типа для колес шасси самолета [160, 161,162]; разработаны с участием автора методики: о ступенчатого управления реверсом тяги на пробеге самолета (система ступенчатого управления реверса тяги - бюллетень № 154 - 3824-БУ и бюллетень № 154-4507-БУ); о определения оптимальной величины обратной тяги реверса для воздушного судна (регулировка максимальной обратной тяги двигателей Д-ЗОКУ-154 2 серии на величину 3400 кгс -бюллетень №1573-БУ-Г); о посадки самолета с изменением конфигурации крыла на пробеге при применении реверса тяги (руководство по летной эксплуатации (РЛЭ) самолета ТУ-154Б и РЛЭ самолета ТУ-154М); о модельного исследования взаимодействия реверсивной струи двигателя с посторонним предметом, находящимся на поверхности ВПП [163]; о посадки самолета с применением реверса тяги [164, 165]; о руления самолета с применением реверса тяги (РЛЭ самолета ТУ-154М).
Аиробацш работы. Основные материалы выполненных исследовании и отдельные результаты диссертации докладывались на 1,2,3,4 и 5 научно-технических конференциях по проблемам защиты ГТД от повреждения посторонними предметами в г. Жуковском (1978г., 1981г., 1984г., 1988г. и 1992г.), международной научно-технической конференции в рамках выставки "Авиадвигатель - 92" (1992г.), международных аэрокосмических салонах в г. Жуковском (1998г. и 2001г.), международном сибирском аэрокосмическом салоне в г. Красноярске (2001г.), научных чтениях по авиации в ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского (2002г.).
По теме диссертации опубликовано 51 печатная работа. Из них 14 печатных работ вошли в перечень, рекомендованный высшей аттестационной комиссией для публикаций материалов докторских диссертаций.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и основных выводов, списка использованных источников. Общий объем диссертации
Заключение диссертация на тему "Теоретические основы и технические решения для защиты авиационных двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома"
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Содержание работы соответствует заявленным целям и задачам исследований и подтверждает решение поставленных задач на основе разработанных теоретических основ и практических решений по защите авиационных двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома на этапах руления, взлета и посадки воздушных судов.
Для изучения процесса заброса твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома колесами шасси, реверсивными струями и вихревым течением на режимах руления, взлета и посадки воздушного судна автором был проведен большой объем модельных, расчетных и натурных исследований. Натурные исследования проводились на различных типах воздушных судов.
1. В диссертации впервые разработан метод количественной комплексной оценки защищенности двигателей ВС от твердых посторонних предметов, забрасываемых с поверхности ВПП колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями. Метод позволяет производить количественную оценку защищенности двигателей, а также расчет количества двигателей, снимаемых с эксплуатации по причине повреждения твердыми посторонними предметами, на любом этапе создания самолета, начиная с этапа его эскизного проектирования. Возможность проведения комплексной оценки защищенности двигателей позволяет проводить корректировку компоновочного облика ВС и условий его эксплуатации на стадии проектирования.
2. Проведенный в диссертации комплекс модельных, расчетных и натурных исследований позволил автору разработать модели заброса твердых посторонних предметов с поверхности аэродрома в двигатели при эксплуатации ВС и проводить математическое моделирование данных процессов для обоснования конструктивных и эксплуатационных мероприятий по защите двигателей различных типов ВС. Предложенные расчетные методики доведены до уровня инженерных расчетов.
3. В работе обоснованы основные принципы проектирования ВС с учетом обеспечения защиты их силовых установок от попадания твердых посторонних предметов с поверхности ВПП. Защита двигателей проведена во взаимосвязи с формированием конструктивного облика самолета. Показано, что основным фактором, влияющим на защищенность двигателей, является компоновка силовой установки на воздушном судне и компоновка самого воздушного судна. Соблюдение основных принципов проектирования позволяет формировать компоновку ВС, обеспечивающую защиту двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых с поверхности ВПП колесами шасси, вихревым течением и реверсивными струями на режимах руления, взлета и посадки.
4. Защита двигателей от твердых посторонних предметов, попадающих с поверхности аэродрома, является комплексной проблемой, поскольку вопросы защиты двигателей тесно взаимосвязаны с вопросами безопасности полетов ВС.
В диссертации показано, что обеспечение защиты двигателей от попадания твердых посторонних предметов существенно повышает безопасность полетов воздушных судов за счет:
- улучшения управляемости ВС на пробеге при использовании реверса тяги;
- повышения эффективности реверса тяги на пробеге ВС; уменьшения возможности появления нелокализованных разрушений двигателей и так называемых "титановых" пожаров двигателей по причине попадания твердых посторонних предметов в газовоздушный тракт; предотвращения газодинамической неустойчивости газотурбинных двигателей при воздействии вихревых течений и реверсивных струй на режимах руления, взлета и посадки ВС.
5. На основании материалов диссертации разработаны:
- мероприятия по совершенствованию конструктивных схем реверсивных устройств решетчатого и ковшового типа с целью повышения защищенности двигателей от заброса твердых посторонних предметов с поверхности ВПП;
- эксплуатационные мероприятия по защите двигателей от твердых посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением и реверсивными струями при эксплуатации самолетов ИЛ-96-300, ТУ-204, Ши и ТУ-154.
Разработаны также методики экспериментального и расчетного определения оптимальной для воздушного судна величины обратной тяги двигателей, позволяющей повысить защищенность двигателей без ухудшения посадочных характеристик самолета.
Разработана и внедрена на самолетах ТУ-154 методика посадки с применением реверса тяги, которая включает изменение конфигурации крыла с посадочной на взлетную конфигурацию на пробеге самолета и ступенчатое управление реверсом тяги. Данная методика позволяет при обеспечении защищенности двигателей в среднем уменьшить длину пробега самолета на 5,5%, снизить энергонагруженность колес шасси в среднем на 35% и тем самым увеличить срок службы дисков колесных тормозов на 30%.
6. Защищенность двигателей от попадания твердых посторонних предметов с поверхности ВПП и РД должна обеспечиваться на стадии проектирования самолета. Возможность обеспечения защиты двигателей на стадии проектирования позволяет рассматривать фактор повреждения двигателей твердыми посторонними предметами, забрасываемыми с поверхности ВПП, не как эксплуатационный, а как конструктивный фактор.
7. Результаты проведенных в работе натурных и расчетных исследований показали, что применение защитных устройств велосипедного типа, устанавливаемых на колесах шасси, приводит к недопустимому снижению защищенности двигателей. В диссертации разработан также и принципиально новый тип защитных устройств пластинчатого типа, высокая эффективность которых была подтверждена при эксплуатации на ряде типов самолетов. Разработана методика расчета конструктивной схемы защитных устройств пластинчатого типа, конструктивные параметры которых зависят от компоновки силовой установки на самолете.
8. Полученные в диссертации результаты могут быть использованы не только в гражданской, но и в военной авиации. Предложенные в работе защитные устройства пластинчатого типа были применены на самолетах МиГ-29, Су-27 и их модифшсациях, где показали высокую эффективность по защите двигателей от посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси. Разработанные в диссертации рекомендации по повышению защищенности двигателей были использованы также на самолетах МиГ-23, где за счет снятия с парка самолетов защитных устройств велосипедного типа, устанавливаемых на колесах шасси, величина наработки двигателей на один досрочный съем повысилась в два раза.
Методики оценки защищенности двигателей были использованы для оценки компоновки разрабатываемых самолетов-истребителей нового поколения.
9. В диссертации разработаны также рекомендации по повышению эффективности очистки аэродромных покрытий. Заброс твердых посторонних предметов с поверхности ВПП в авиадвигатели по длине ВПП происходит неравномерно. Существуют участки ВПП, на которых возможность заброса твердых посторонних предметов повышена (зоны вероятного заброса). Поэтому в работе были определены размеры и месторасположение зон вероятного заброса посторонних предметов с поверхности ВПП для различных типов самолетов.
Определение зон вероятного заброса твердых посторонних предметов позволяет повысить защищенность двигателей в условиях интенсивной эксплуатации аэродрома за счет более тщательной очистки этих зон в минимальные временные "окна" между полетами самолетов.
Библиография Комов, Алексей Алексеевич, диссертация по теме Безопасность в чрезвычайных ситуациях (по отраслям наук)
1. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М.: Физматгиз, 1960.
2. Анализ повреждаемости двигателей из-за попадания посторонних предметов в газовоздушный тракт в условиях эксплуатации в гражданской авиации: Техническая справка / ГосНИИ ЭР AT ГА. М., 1981.
3. Адлер Ю.Н., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971.
4. Abbott W.A. Studies of flow fields created by vertical and inclined jets when stationary or moving over a horizontal surface// ARC CP. 1965. -№911.
5. A Life of ups and downs// Flying Review. 1969.
6. Amin N.F., Richards CJ. Thrust reverses exhaust plume reingestion tests for a STOL fighter model// AIAA. 1229. - 1983.
7. Балабин И.В., Гамаюнова Э.Ф., Кнороз A.B. Исследование упругих свойств автомобильного колеса с применением теории планирования эксперимента // Автомобильная промышленность. 1981. - № 6.
8. Башта Т.М., Толстых И.П. Исследование динамики авиаколес при маневрах самолета на земле // Техника воздушного флота. 1945. -№1.
9. Белоцерковский С.М. Математическое моделирование плоскопараллельного отрывного обтекания тел. М.: Наука, 1988.
10. Беседов Н.П. О подбрасывании предметов вихрем, образующимся под воздухозаборником // Ученые записки ЦАГИ. 1975. - № 3.
11. Бубеков М.Г. Исследование по определению грязезащитных устройств на объекте 3016: Научно-технический отчет по теме 24176-МД/в/ч 44526.-М., 1978.
12. Варданян Б.Р., Бибиков В .Я. Как предупредить повреждения двигателей посторонними предметами //Авиация и космонавтика. -1966. №7.
13. Ващенко Н.В., Комоз A.A. Исследование эффективности систем инерционной сепарации посторонних предметов применительно к входным устройствам авиационных двигателей: Научно-технический отчет/ ЛИИ. № 725-77-Ш. -М., 1977.
14. Ващенко Н.В., Розенфельд И. А., Кизим В .Я., Комов A.A. Исследование зависимости ПСД от конструктивных и эксплуатационных факторов. Пути и методы снижения ПСД: Научно-технический отчет/ в/ч 72360. № 482-152. - М., 1982.
15. Ващенко Н.В., Кизим В.Я., Комов A.A. Направления и методы решения проблемы защиты ГТД от попадания посторонних предметов с поверхности аэродрома в эксплуатации // Сборник научных трудов/ ЛИИ. 1983.
16. Вахрушев И.А. Общее уравнение для коэффициента лобового сопротивления частиц различной изотермической формы при относительном движении в безграничной среде // Химическая промышленность. 1965. - № 8.
17. Великанов П.Н. По отработке методики .определения зон пролета частиц щебня, отбрасываемых колесами передней стойки шасси в процессе разбега и пробега объекта "2М" по бетонной В ГШ: Научно-технический отчет/ ЛИИ. № 820-76-111. - М., 1976.
18. Великанов П.Н. О возможности применения газовоздушного щитка: Научно-технический отчет/ ЛИИ. № 102-77-111. -М., 1977.
19. Великанов П.Н., Назаров В.В., Усиков Ю.А. По определению возможности попадания частиц щебня из-под колес передней стойки шасси в воздухозаборники объекта 9.12: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 238-78-111. - М., 1978.
20. Верный Л.И., Комов A.A., Голубев С.А. Исследование системы визуализации газовых струй при реверсировании тяги двигателей ЫК-8-2У на самолете ТУ-154: Научно-технический отчет / ЛИИ. -№ 384-80-111. -М., 1980.
21. Гилерсон А.Г. Эффективность реверсивных устройств при торможении самолетов. М.: Машиностроение, 1995.
22. Голубев С.А., Комов A.A., Кизим В.Я. Оценка возможности заброса посторонних предметов в воздухозаборники самолета ТУ-154 колесами шасси и вихревыми жгутами: Научно-техническийотчет / ЛИИ. № 1190-79-Ш. - М, 1979.
23. Голубев С.А., Комов A.A., Кизим В.Я. Определение условий движения самолета ТУ-154 по бетонной ВПП, при которых возможензаброс колесами шасси в двигатели самолета посторонних предметов: Научно-технический отчет/ ЛИИ. №693-80-111. -М., 1980.
24. Граф В.А., Ковальчук С.М. Реверсивные устройства силовых установок с воздушно-реактивными двигателями: Реферативный обзор / ЛИИ. № 490.-М., 1983.
25. Граф В.А. Исследование заброса твердых частиц с В ГШ в воздухозаборники самолета при пробеге с реверсом тяги и разработка средств защиты ГТД: Научно-технический отчет/ ЛИИ. -№ 843-90-111. -М., 1990.
26. Граф В.А. Способ оценки возможности заброса посторонних предметов с ВПП реверсивными струями при пробеге самолета // Сборник научных трудов / ЛИИ. М.,1987.
27. Граф В.А. Исследование заброса посторонних предметов с ВПП в воздухозаборники двигателей при пробеге самолета ТУ-134 с реверсом тяги: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 488-87-111. -М„ 1987.
28. Граф В.А., Карамышев С.А. Исследование заброса посторонних предметов с ВПП в воздухозаборники двигателей самолета ТУ-134А при пробеге с использованием пониженных режимов реверса тяги: Научно-технический отчет/ЛИИ. № 1747-87-111.-М., 1987.
29. Григорян К.Х. Роторная защита двигателей от попадания посторонних предметов: A.C. № 2461053/06 СССР. 1977.
30. Гродзовский Г.Л. О движении мелких частиц в газовом потоке // Ученые записки ЦАГИ. 1974. - № 2.
31. Гуляев В.В., Семон Б.И., Русаков В.И. Расчет поля течения вне воздухозаборника и в его канале: Научно-технический сборник/ РВАУ.-Рига, 1987.
32. Дедеш В.Т., Розенфельд И.А. Методика расчетной оценки защищенности ГТД компоновочной схемы самолета от частиц аэродромной засоренности// Техника воздушного флота 1998,- № 4-5.
33. Долголенко Г.П., Розенфельд И.А., Кизим В.Я., Комов A.A., Великанов П.Н. Исследование защищенности ГТД от повреждения посторонними предметами// Методы и результаты испытаний ГТД: Сб. докладов всесоюзной научно-технической конференции. -ЛИИ, 1988.
34. Дубовый Б.Ш., Бойко В.Е. Разделение щебня по объемному весу воздушной струей. М.: Гостехиздат, 1961.
35. Glenny D.E., Pyestock. N.G.T.E. ingestion of debris into intakes by vortex action// ARC CR. 1968. - № 1114.
36. Eagles J.D. Development of the Tornado Thrust Reverser/ Society of Experimental Test Pilots, European Section. 1978.
37. Евдокимов А.И., Орехов В.Д., Семон Б.И. Параметры движения посторонних предметов на входе в дозвуковой воздухозаборник: Конструкция и системы управления ГТД// Сб. научно-методических материалов/ ВВИА. М., 1990.
38. Евдокимов А.И., Максимов Ю.Е., Назаров А.П. Коэффициенты восстановления составляющих скорости частицы при соударении с преградой: Конструкция и системы управления ГТД// Сб. научно-методических материалов / ВВИА. М., 1987.
39. Евдокимов А.И., Новицкий С.М., Попов В.А. Характеристики посторонних предметов, появляющихся на аэродромных покрытиях в процессе эксплуатации: Конструкция и системы управления ГТД// Сб. научно-методических материалов ВВИА.
40. Идельчик И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов. М.: Энергия, 1964.
41. Инструкция по эксплуатации изделия Т-6. Кн. 1/М., 1978.
42. Иритани и Баб. Силы, действующие в зоне контакта пневматической шины //ATA. 1964. - № 17.
43. Карамышев С.А., Розенфельд И.А. О защищенности двигателя ПС-90 от повреждений его посторонними предметами при установке на пассажирские самолеты ТУ-204 и ИЛ-96-300: Заключение/ ЛИИ. № 727-90-Ш. - Жуковский, 1990.
44. Караск A.A., Ульянов Б.И. Аэродинамические характеристики тел при срывных режимах обтекания: аэродинамика ЛА// Сб. научно-методических материалов ВВИА. М., 1976.
45. Кац Б.М. Об оценке влияния отбора воздуха (газа) на параметры авиационных ГТД // Труды ЦИАМ имени ПИ. Баранова. -1977. -№ 774.
46. Кац Л.М., Филатов В.Я., Левицкая Т.П., Комов A.A. Воздухозаборник двухконтурного двигателя: A.C. №909901 СССР. 1978.
47. Kendall J.M. Experimental Study of a Compressible Viscous Vortex// T.R. -1962. -№32-290.
48. Кильчевский H.A. Динамическое контактное сжатие твердых тел. Удар. Киев: Наукова думка, 1975.
49. Кизим В.Я., Комов A.A., Финкель С.Г. и др. Исследование эффективности систем защиты объекта Т-6 от попадания посторонних предметов в воздухозаборники: Научно-технический отчет / ЛИИ. №447-77-111.-М., 1977.
50. Кизим В .Я., Комов A.A., Розеяфельд И.А. Анализ возможных причин установки убирающихся защитных сеток на входе в воздухозаборники самолета А-37В: Научно-технический отчет / ЛИИ. -№293-77-111 М., 1977.
51. Кизим В.Л., Розенфельд И.А. Проблема досрочного снятия ТРД с самолетов из-за забоин на лопатках компрессора // Сборник научных трудов / ЛИИ. М., 1977.
52. Кизим В .Я., Граф В.А., Комов A.A., Голубев С.А. Исследование эффективности струйной системы защиты самолета ИЛ-86 от попадания посторонних предметов в воздухозаборники двигателей с ВПП: Научно-технический отчет / ЛИИ. №665-80-111. -IvL, 1980.
53. Кизим В.Я., Комов A.A., Финкель С.Г. Исследование эффективности различных компоновок струйной системы защиты от попадания посторонних предметов в воздухозаборники объекта Л39-Т6-1: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 79-166-Ш. - М., 1979.
54. Кизим В.Я., Комов A.A., Граф В.А. О защищенности ГТД от попадания посторонних предметов с ВПП на самолете ИЛ-86: Заключение/ЛИИ.-М., 1985.
55. Кизим В.Я., Комов A.A. О защищенности двигателя от твердых посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси передней стойки шасси на самолете М-17 РМ: Заключение / ЛИИ. М., 1985.
56. Кизим В.Я., Комов A.A. Исследования механических и струйных систем защиты ГТД // Проблема защиты ГТД от повреждений посторонними предметами: Сб. докладов всесоюзной научно-технической конференции. ЛИИ, Жуковский, 1978.
57. Кизим В.Я., Комов A.A. О влиянии компоновки силовой установки на досрочный съем двигателей из-за попадания посторонних предметов // Сборник научных трудов / ЛИИ. — М., 1984.
58. Кизим В.Я., Ловягин А.Ф. Исследование силы вихревого шнура на поверхности аэродрома у натурных объектов с газотурбинными двигателями: Научно-технический отчет / ЛИИ. №43-84-111. -М., 1984.
59. Клестов Ю.М., Миклашевский И.Р. Экспериментальное исследование струи, соударяющейся под углом с плоским экраном, приналичии внешнего потока: Научно-технический отчет / ЦИАМ. -М., 1991.
60. Кнороз В.И. Работа автомобильной шины. -М.: Транспорт, 1976.
61. Кнороз В.И. Применение киносъемки при исследовании контакта шин // Известия АН СССР. -№ 10,- М.: АН СССР, 1954.
62. Комов A.A. Оценка эффективности механической системы защиты типа "рассекатель" от попадания посторонних предметов во входные каналы изд. "47М" при работе его в наземных условиях на объекте "2М: Научно-технический отчет / ЛИИ. №1013-76-111. -М., 1976.
63. Комов A.A. Оценка эффективности механической системы защиты типа "рассекатель" от попадания посторонних предметов во входные каналы изд. "15" при работе его в наземных условиях на объекте "201": Научцо-технический отчет / ЛИИ. №1236-76-111. -М., 1976.
64. Комов A.A. Исследование структуры вихревого течения, возникающего между воздухозаборником и поверхностью площадки: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 1419-77-Ш. - М., 1977.
65. Комов A.A., Кизим В .Я., Назаров В.В. Исследование эффективности доработки серийных ПЗУ от попадания посторонних предметов во входные каналы объектов "84" № 201 и "2М" № 308: Научно-технический отчет / ЛИИ. №1033-77-Ш. - М., 1977.
66. Комов A.A., Финкель С.Г., Нарчук А.П. Оценка эффективности струйной системы защиты от попадания посторонних предметов на вход в изд. "85" объекта Л39-Т6-1 типа "газодинамический щиток": Научно-технический отчет / ЛИИ. №483-78-Ш. - М., 1978.
67. Комов A.A., Голубев С.А. По влиянию постановки защитных сеток в каналы воздухозаборников объекта "84" № 201 на поля полных давлений перед изделием "15": Научно-технический отчет / ЛИИ. № 1490-79-Ш. -М., 1979.
68. Комов A.A., Голубев С.А., Назаров В.В. По влиянию защитных сеток, установленных в каналы воздухозаборников объекта "84" №201, на поля полных давлений перед изделиями "15": Научно-технический отчет / ЛИИ. № 373-80-Ш. - М., 1980.
69. Комов A.A., Голубев С.А., Граф В.А., Зайцев В.А. Оценка эффективности различных грязезащитных щитков на передней стойке шасси объекта "2М": Научно-технический отчет / ЛИИ. №132280.Ш.-М., 1980.
70. Комов A.A., Голубев С.А., Назаров В.В. Исследования по определению возможности выброса частиц гравия колесами передней стойки шасси за передний срез ГЗЩ при перемещениях объекта "32-23" по ВПП: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 1434-81-Ш.-М., 1981.
71. Комов A.A., Голубев С.А. Изучение возможных траекторий разлета частиц из-под колес передней стойки шасси при перемещении объекта "2М" № 508: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 68381.Ш.-М., 1981.
72. Комов А.А., Голубев С.А., Г.Н., Амелюшкин С.Н. По результатам исследований возможности попадания посторонних предметов в воздухозаборники ВСУ на самолете ТУ-154: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 330-82-Ш. - М., 1982.
73. Комов A.A., Голубев С.А., Назаров В.В. По отработке методики киносъемки траекторий разлета частиц из-под колес передней стойки шасси на объекте № 3016: Научно-технический отчет / ЛИИ. №1044-82-111. - М., 1982.
74. Комов A.A., Голубев С.А. О возможности заброса посторонних предметов колесами передней стойки шасси в воздухозаборники объекта Т-6 при разбеге: Научно-технический отчет / ЛИИ. -№ 1390-82-Ш.-М., 1982.
75. Комов A.A., Голубев С.А. О возможности заброса частиц колесами шасси в воздухозаборники объекта Т-6 при его перемещениях по ВПП: Научно-технический отчет/ЛИИ.-№850-82-Ш.- M., 1982.
76. Комов A.A. Обоснование возможности моделирования реальных условий качения колеса на стенде СРЧ: Научно-технический отчет / ЛИИ. -№ 111-82-IIL М., 1982.
77. Комов A.A., Евдокимов А.Б. По результатам летных испытаний самолета ТУ-154 №85055 по оценке влияния на посадочные характеристики изменения методики управления реверсом тяги двигателей НК-8-2У: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 1136-82-111.-М., 1982.
78. Комов A.A., Голубев С.А. О возможности заброса посторонних предметов колесами передней стойки шасси в воздухозаборники объекта Т-6: Научно-технический отчет/ЛИИ.-№650-83-Ш.-М., 1983.
79. Комов A.A. Исследование процесса разлета посторонних предметов из-под колес шасси с целью обеспечения защищенности авиационных двигателей: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 261-83-Ш.-М., 1983.
80. Комов A.A., Голубев С.А. Исследование возможности попадания посторонних предметов в воздухозаборники объекта 9.12 при пробежках по бетонной ВПП с экспериментальным ГЗЩ и без него: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 1236-84-Ш. -М., 1984.л
81. Комов А.А;," Малков C.B. Мероприятия по обеспечению защищенности изделий "88" от попадания посторонних предметов наобъекте 9.12: Научно-технический отчет / ЛИИ. №286-84-111. -М., 1984.
82. Комов А А., Голубев G.A. Об эффективности ступенчатого метода применения реверса тяги на самолете ТУ-154 №85088: Техническое заключение / ЛИИ. №1107-84-IIL - М., 1984.
83. Комов A.A. На доработку реверсивного устройства двигателя Д-ЗОКУ-154: Техническое задание / ЛИИ. №429-85-111. - М., 3985.
84. Комов A.A., Голубев С.А. По результатам летных исследований по отработке ступенчатого управления реверсом тяги двигателей Д-ЗОКУ-154 11 серии на самолете ТУ-154М №85317: Научно-технический отчет /ЛИИ. -№1354-85-111. -М., 1985.
85. Комов A.A., Голубев С.А. По результатам наземных испытаний пластинчатого щитка переднего колеса объекта 9.12: Технический акт / ЛИИ.-М., 1986.
86. Комов A.A., Голубев С. А. Летные испытания самолета ТУ-154Б85523 по оценке системы управления реверсом тяги двигателя НК8.2У: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 99-86-111. - М., 1986.
87. Комов A.A., Голубев С.А. Результаты летных испытаний самолета ТУ-154М №85317 по оценке ступенчатого управления реверсом тяги двигателей ДЗО-КУ-154 в условиях низких температур наружного воздуха: Научно-технический отчет / ЛИИ. № 736-86-111.-М., 1986.
88. Комов A.A. Предварительные исследования эффективности реверсивного устройства двигателя Д-ЗОКУ-154 с доработанными створками на самолете ТУ-154М № 85317: Научно-технический отчет / ЛИИ. №1280-86-111. - М., 1986.
89. Комов A.A. Исследования по оценке эффективности реверсивного устройства двигателя Д-ЗОКУ-154 с доработанными створками на самолете ТУ-154М № 85317: Научно-технический отчет / ЛИИ. -№1281-86-111. -М., 1986.
90. Комов A.A., Голубев С.А., Зданович В.А. Исследования эффективности ПЗЩ на объекте 9.12: Научно-технический отчет / в/ч 75360М. 1986.
91. Комов A.A., Столяров Ю.Е., Космачев В.Н., Наумова Э.И. По результатам летных испытаний самолета ТУ-154М по выбору оптимального режима обратной тяги двигателей ДЗО-КУ-154: Научно-технический отчет / п/я В-2877. № 87-58. - М., 1987.
92. Комов A.A. Оценка защищенности изд."48" от повреждений посторонними предметами с поверхности ВПП: Научно-технический отчет/ ММЗ им. Микояна. № 3053-1287-П. - М., 1988.
93. Комов A.A. Оценка защищенности изд. "48" от повреждения посторонними предметами с поверхности ВПП на объекте "0.": Научно-технический отчет/ ММЗ им. Микояна. № 3053-1989/1. 'vi. 1989.
94. Комов A.A., Ботин C.B., Малков C.B. Результаты стендовых исследований по оценке вероятности повреждений детали 0605 изд. 410 посторонними предметами: Научно-технический отчет / ММЗ им. Микояна. № 3053-89/9. -М., 1989.
95. Комов A.A., Ботин C.B., Малков C.B. Результаты стендовых исследований по оценке прочностных характеристик детали 0605 изд. 410: Научно-технический отчет / ММЗ им. Микояна. №305389-10. -М., 1989.
96. Комов A.A., Ботин C.B. Модельные исследования по оценке влияния окон подпитки на формирование воздушного потока, втекающего в воздухозаборники объекта 1.44: Научно-технический отчет / ММЗ им. Микояна. № 3053-1982-3. - М., 1989.
97. Комов A.A., Малков C.B. Результаты расчетных и модельных исследований воздействия реверсивных струй на посторонние предметы, находящиеся на поверхности ВГ1П: Научно-технический отчет / ММЗ им. Микояна. № 3053-1989/8. - М., 1989.
98. Комов A.A. Плужников В.И, Шаповалова В.Н. Рекомендации по снижению повреждаемости двигателей ПС-90А посторонними предметами с поверхности ВПГ1: Научно-технический отчет / ГосНИИ ГА.-М., 1995.
99. Комов A.A. Об эффективности грязезащитных щитков, устанавливаемых на колесах шасси // Проблема защиты ГТД от повреждений посторонними предметами: Сб. докладов всесоюзной научно-технической конференции. ЛИИ, Жуковский, 1981.
100. Комов A.A., Мельчаков B.C. Применение реверса тяги на самолетах // Сборник научных трудов / ГосНИИ ГА. М., 1991.
101. Комов A.A. Об эффективности грязезащитных щитков, устанавливаемых на колесах шасси // Сборник научных трудов / ЛИИ. -М., 1981.
102. Комов A.A. О некоторых причинах повреждения ГТД на самолетах ГА посторонними предметами// Сборник научных трудов/ ЛИИ.-М., 1982.
103. Комов A.A. Влияние взаимной компоновки воздухозаборников силовой установки и колес шасси на защищенность двигателей от попадания посторонних предметов// Сборник научных трудов/ ЛИИ. -М., 1984.
104. Комов A.A. Способы повышения эффективности применения реверсивных устройств СУ с ГТД // Сборник научных трудов/ ЛИИ. -М„ 1985.
105. Комов A.A. Влияние компоновки ЛА на защищенность двигателей от посторонних предметов, забрасываемых колесами шасси // Сборник научных трудов / ЛИИ. М., 1987.
106. Комов A.A. Результаты расчетных исследований воздействия реверсивных струй на посторонние предметы, находящиеся на поверхности ВПП //Авиадвигатель 92: Сб. докладов международной научно-технической конференции. - Москва, 1992.
107. Комов A.A. Некоторые вопросы предотвращения попадания посторонних предметов с аэродромных покрытий// Аэропорт. 2000. -№ 1.
108. Комов A.A., Тимченко Ю.А. К вопросу о порядке проведения расследования повреждений ГТД посторонними предметами// Аэропорт. 2000. - № 4.
109. Комов A.A. Пути и методы решения проблемы досрочного съема двигателей//Международный авиакосмический салон: Сб. докладов международной научно-технической конференции. Жуковский, 2001.
110. Комов A.A., Евдокимов А.И. Расчетные и модельные исследования влияния компоновки силовой установки самолета на вихреоб-разование//Международный авиакосмический салон: Сб. докладов международной научно-технической конференции. Жуковский, 2001.
111. Комов A.A. Некоторые вопросы предотвращения попадания посторонних предметов с аэродромных покрытий: Конструкция и системы управления ГТД// Сб. научно-методических материа-лов/ВВИА им. проф. И.Е. Жуковского. -М., 2001.
112. Комов A.A. Влияние конструктивного облика самолета на выбор оптимального режима обратной тяги двигателей: Конструкция и системы управления ГТД// Сб. научно-методических материа-лов/ВВИА им. проф. НЕ. Жуковского. -М., 2001.
113. Комов A.A. Оптимизация величины обратной тяги реверса: Конструкция и системы управления ГТД// Сб. научно-методических материалов/ ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. М., 2001.
114. Комов A.A. Расчетные исследования влияния компоновки силовой установки на самолете на вихревое течение: Конструкция и системы управления ГТД/ Сб. научно-методических материа-лов/ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. М., 2001.
115. Комов A.A. Повреждение авиадвигателей проблема конструкторов и эксплуатации// Международный сибирский авиакосмический салон: Сб. докладов международной научно-технической конференции. - Красноярск, 2001.
116. Комов A.A., Евдокимов А.И. Расчетные и модельные исследования влияния компоновки силовой установки самолета на вихреоб-разование// Научные чтения по авиации: Сб. докладов научно-технической конференции. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, Москва, 2002.
117. Комов A.A., Евдокимов А.И. Исследования особенностей вихре-образования при низком расположении воздухозаборника// Вестник академии наук авиации и воздухоплавания.- 2002. №2.
118. Комов A.A. Проблема ДСД ПС-90А в эксплуатации// Сборник научных трудов/ ГосНИИ ГА. 2003.
119. Комов A.A. Обеспечение защищенности двигателей от попадания твердых посторонних предметов при формировании конструктивного облика самолетов// Сборник научных трудов/ ЛИИ. 2004.
120. Комов A.A. Эффективность применения реверсивного устройства// Сборник научных трудов/ ГосНИИ ГА. 2004.
121. Комов A.A. Двигатель ПС-90А: проблема досрочного съема с крыла// Аэрокосмический курьер. 2004. - №1.
122. Комов A.A. Методика применения реверса тяги двигателей на самолете ТУ-154//Аэрокосмический курьер. 2004. - №3.
123. Комов A.A. Расчетные исследования влияния компоновки силовой установки на самолете на вихревое течение// Научный вестник МГТУ ГА.-2005. -№90.
124. Комов A.A. Двигатель ПС-90А: проблема досрочного съема с крыла// Научный вестник МГТУ ГА. 2005. - №90.
125. Комов A.A., Голубев С.А., Скоров Ю.Н. Отражательное устройство для колес летательного аппарата: A.C. № 1115365 СССР. -1985.
126. Комов A.A., Ващенко Н.В., Скоров Ю.Н. Отражательное устройство для колес шасси летательного аппарата: A.C. № 1197318 СССР. 1986.
127. Комов A.A., Зданович В.А., Сиротин H.H. Защитное устройство воздухозаборника, выполненное на шасси самолета: A.C. № 1475077 СССР. 1988.
128. Комов A.A., Скоров Ю.Н. Способ исследования взаимодействия реверсивной струи реактивного двигателя с поверхностью ВПП: A.C. № 1559866 СССР. 1989.
129. Комов A.A., Столяров Ю.Е., Шишмарев A.B. Способ посадки самолета: A.C. № 1633709 СССР. 1990.
130. Комов А.А, Столяров Ю.Е., Богачев М.А. Способ посадки самолета: Патент № 2028252 РФ. 1992.
131. Комов A.A. Грязеотражающее устройство для транспортного средства: Патент № 2061613 РФ. 1996.
132. Комов A.A., Скоров Ю.Н., Семон Б.И. Способ защиты двигателей летательного аппарата от вихревого течения: A.C. № 93043809 РФ. 1996.
133. Комов A.A. Способ защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов: Патент № 2217357 РФ. 2004.
134. Кузьмин В.А., Ширанов В.В., Комов A.A. По результатам летных испытаний самолета ТУ-154М №85317 по отработке методики посадки с применением ступенчатого реверса тяги: Технический акт/ ЛИИ. №1212-85-11. -М., 1985.
135. Лапото Ю.В., Верный Л.И., Комов A.A. Результаты летных исследований по оценке поведения самолета ТУ-154 и работы двигателей НК-8-2У его силовой установки при включении реверса тяги в полете: Научно-технический отчет/ЛИИ. № 1316-79-111.-М., 1979.
136. Летные испытания самолетов ТУ-154М №285317 и ТУ-154М №85035 по определению влияния реверса тяги боковых двигателей на эффективность руля направления на пробеге: Научнотехнический отчет/ АНТК им. А.Н. Туполева. №81-181. - М., 1987.
137. Лигум Т.И., Скрипниченко С.Ю., Шишмарев A.B. и др. Аэродинамика самолета ТУ-154. М.: Транспорт, 1977.
138. Лунин H.H. Исследование характеристик потока в сверхзвуковом воздухозаборнике с защитным устройством в стартовых условиях// Сборник научных трудов/ ЛИИ. 1982.
139. Loughney С.Е. An Unusual Component the Boeing Model 737 Nose Gear Gravel Deflector// AIAA paper. №70-912. - 1969.
140. Liera К. Stromungsvorgange bein freien Hubstrahler// Luftfahrtte-chik.-№8.-1962.
141. Mc Bee L. S. Tests Define Air Jet Shape for Best west Traction// SAE journal. VIII. - 1969.
142. Motycka D.L. Ground Vortex-Limit to Engine// Reverser Operation. -1975.
143. Мак-Миллан В.Д. Динамика твердого тела. М.: ИЛ, 1951.
144. Майкапар Г.И., Жукова Л.И. Исследования засасывания частиц грунта воздухозаборником, работающего на месте: Научно-технический отчет/ ЦАГИ. 1959.
145. Махалин В.Н., Минаев В.И. По результатам испытаний на изделии С26 (3608) защитного щитка (чертеж 11.4208.0.000.000) для переднего колеса изд. Т10 при движении колеса по участку с гравием: Технический акт/ ММЗ им. П.О. Сухого. № 11-18-04-77. -М., 1977.
146. Мингалеев Ф.М., Конькова Л.И. Влияние конструкции решеток реверса на основные параметры двигателя НК-8-2У: Техническая справка/ КМПО. ТС-1985-83. - Казань, 1985.
147. Единые нормы летной годности гражданских транспортных самолетов стран-членов СЭВ/ МВК НЛГ СССР.-М., 1985.
148. Нормы летной годности: Авиационные правила. Ч. 21/ МАК. — М., 2004.
149. Нормы летной годности гражданских легких самолетов: Авиационные правила. Ч. 23/ МАК. М., 1997.
150. Нормы летной годности самолетов транспортной категории: Авиационные правила. Ч. 25/ МАК. М., 1997.
151. Павлов М.М., Комов A.A. По оценке боковой управляемости самолета ТУ-154 после выполнения доработок решеток реверса, направленных на уменьшение влияния реверсивных струй на оперение самолета: Научно-технический отчет/ ЛИИ. №84-44~П. - М., 1984.
152. Пивоваров В.А. Повреждаемость и диагностирование авиационных конструкций. М.: Транспорт, 1994.
153. Поляков В.В. Реверсивные устройства силовых установок с воздушно-реактивными двигателями. -М.: Авиастроение, 1978.
154. Плужников В.И, Семон Б.И., Горохова Т.Г. Математическое моделирование течения воздушного потока, индуцируемого воздухозаборником, при наличии срыва с его острых кромок// Сборник научных трудов/ ГосНИИ ГА. 1991.
155. Пушкарев В.Ф., Комов A.A., Зданович В.А. Устройство для определения количества посторонних предметов попадающих в воздухозаборники летательного аппарата: A.C. № 1376459 СССР. -1989.
156. Розенфельд И.А. Оценка защищенности ГТД от попадания посторонних предметов с поверхности аэродрома: Научно-технический отчет/ ЛИИ. №544 - 92-111. —М., 1992.
157. Розенфельд И.А., Великанов П.Н., Кизим В.Я., Комов A.A. Анализ исследований, проводимых в области защиты изделий от попадания на вход посторонних предметов: Научно-технический отчет/ ЛИИ. № 198-78-Ш. -М., 1978.
158. Розенфельд И.А., Голубев С.А. Отчет по работам, направленным на решение проблемы защиты ГТД от повреждений посторонними предметами за 1983 год: Научно-технический отчет/ ЛИИ. №220-84-111.-М., 1983.
159. Розенфельд И.А., Боцьковский A.M. Обоснование необходимости введения в эксплуатацию управления режимами реверса тяги на скорости пробега самолета: Научно-технический отчет/ ЛИР1. -№216-95-111.-М., 1995.
160. Rodert, L.I. Ingestion of Foreign Objects into Turbine Engines by Vortices//TN 3330.-NACA, 1955.
161. Rubbert, P. E. A General Method for Determining the Aerodynamics Characteristics of Fan In Wing Configurations// D-6-13476-1. The Boeing Company, 1967.
162. Руководство по технической эксплуатации. Двигатель НК-8-2У/ Министерство гражданской авиации СССР. М., 1973.
163. Руководство по технической эксплуатации двигателя Д-30КУ-154/ Министерство гражданской авиации СССР. М., 1984.
164. Руководство по технической эксплуатации № ГК-473. Кн. 1/ Самолет МИГ-29 и его системы. Ч. 2. -М., 1985.
165. Введение ступенчатого управления реверсом тяги: Изделие 154Б/ Бюллетень № 154-3824-БУ. АНТК, 1986.
166. Система управления изделием. Управление закрылками и интерцепторами. Введение автоматизированной системы управления внутренними интерцепторами и закрылками при пробеге. Изделие 154Б/ Бюллетень № 154-4580-БУ. АНТК им. АН. Туполева, 1992.
167. Система управления изделием. Управление закрылками и интерцепторами. Введение автоматизированной системы управления внутренними интерцепторами и закрылками при пробеге. Изделие 154М/ Бюллетень № 154-4581-БУ. АНТК им. А.Н.Туполева, 1992.
168. Замена нижних решеток реверсивного устройства на измененные: Двигатель НК-8-2У/Бюллетень № 773-БДГ. КМПО, 1987.
169. Руководство по летной эксплуатации: Боинг 747. Ч. 1/ издание 1, ЗАЭ, 1969.
170. Мероприятия для снижения повреждаемости ГВТ двигателей ПС-90А от попадания посторонних предметов: Протокол совещания представителей промышленности/ ГосНИИ ГА, а/к АРМАЛ. -М., 1994.
171. С акай X. Динамика шины. М.: Наука, 1976.
172. Самсон В.А. Эксплуатационные и конструктивные факторы, определяющие интенсивность повреждения ТРД постороннимипредметами: Эксплуатация и ремонт авиационной техники // Сборник научных трудов/ РКИИГА. Рига, 1972.
173. Семон Б.И. Кинематическая структура потока у воздухозаборников авиационных ГТД при их работе над твердым экраном: Конструкция и системы управления ГТД// Сб. научно-методических материалов ВВИА им. Н.Е. Жуковского. М., 1986.
174. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.: Мир, 1980.
175. Сиротин H.H. Конструкция и эксплуатация, повреждаемость и работоспособность газотурбинных двигателей. М.: Иминформ, 2002.
176. Сиротин H.H. Техническая диагностика авиационных двигателей. М.: Воздушный транспорт, 1976.
177. Скрипач Б.К. Воздействие воздушного потока на свободно лежащий материал// Труды ЦАГИ. 1959.
178. Соколов В.А. Исследование распределения напряжений в контакте колеса с опорной поверхностью// Труды НАМИ. 1962.
179. Colehour J.L., Farquhar B.W. The Inlet Vortex// Journal of Aircraft. -1971. -№.1.
180. Colon P.E. The impingement of a circular jet without cross flow// Vonkarman instituted for fluid dynamics. Belgium, 1969.
181. Смолин A.A. Некоторые закономерности повреждаемости лопаток компрессоров авиационных ГТД// Сборник научных трудов/ ГосНИИГА.- 1971.
182. По результатам оценки безотказности авиационных двигателей гражданской авиации: Справка-доклад/ ГосНИИ ГА, ЦИАМ. -1991.2002.
183. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961.
184. Технические требования на нормирование допустимых эксплуатационных повреждений лопаток компрессоров газотурбинных двигателей гражданской авиации: Научно-технический отчет/ ГосНИИ ЭР AT ГА. М., 1978.
185. Результаты испытания реверсивного устройства изделия Д30-КУ-154 со створкой, имеющей направляющие для отклонения потока: Техническая справка/ п/я Р-6837. №560/3-161/86. - Пермь, 1986.
186. Sutton J.MD. Thrust reverser design for airframe compatibility// Aircraft Eng. 1976.
187. Jackson J. Development of the Boeing 767 Thrust Reverser: Boeing Commercial Airplane Co // AIAA. 86-1536. - 1986.
188. Powril H.E.G and Mc. Nicholas K. Gas Path Condition Monitoring During Accelerated Mission Nesting of a Demonstrator Engine/ AIAA. -2904. 1997.
189. Powril H.E.G and Fisher C.E. Engine Health Monitoring Towards Total Prognostics: Prognosties for Aerospace Systems)/ IEEE Aerospace Conference. Session 4. 3. - 1999.
190. Федоров P.M., Ващенко H.B., Комов A.A. Автономное устройство очистки воздуха: А. С. №169854 СССР. 1977.
191. Футорянский М.И., Комов А.А. По результатам экспериментальных исследований процессов обледенения воздухозаборников объекта 9.15: Технический акт/ ММЗ им. Микояна. М., 1988.
192. Чудаков Е.А. Избранные труды: Теория автомобиля. М.: А.Н. СССР, 1961.
193. Чуйко B.C. Внешняя баллистика. М.:ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1958.
194. Расчетная оценка защищенности двигателя на самолете RRJ от посторонних предметов, забрасываемых вихревым течением: Техническая справка/ ЗАО ГСС. М., 2004.
195. Исследование на стенде ЭУ-2 ЦАГИ условий вихреобразования и попадания посторонних предметов в воздухозаборники самолета RRJ-75 (модель ЭУ-2- RRJ-75-1): Техническая справка/ ЦАГИ. -М., 2004.
196. Регулировка максимальной обратной тяги двигателей Д-30КУ-154 2 серии на величину 3400 кгс/ Бюллетень № 1573-БУ-Г. АО "Рыбинские моторы". - 1991.
197. Шахназаров Ю.М. Безопасность полетов самолетов А-10// Проблемы безопасности полетов. №3. - 1983.
-
Похожие работы
- Управление летной годностью авиационного ГТД в части попадания посторонних предметов с использованием теории риска
- Разработка метода оценки влияния параметров рельефа покрытий на динамику взаимодействия современных воздушных судов с поверхностью аэродромов
- Исследование условий устранения попадания газов реверсивных струй и посторонних предметов с поверхности аэродрома в двигатели, расположенные в хвостовой части самолета
- Разработка рекомендаций по обеспечению безопасности полетов воздушных судов на этапах взлета и посадки в условиях горного аэродрома с применением методов математического моделирования
- Влияние особенностей эксплуатации современных и перспективных самолетов большой грузоподъемности на планировочные размеры элементов аэродромов гражданской авиации