+
Экспериментальные исследования прочностной надежности перспективных газотурбинных двигателей
стр.3-14
Ю.А. Ножницкий, Б.А. Балуев, Ю.А. Федина
Проведен анализ проблем экспериментального исследования прочностной надежности перспективных двигателей. Рассмотрены возможности экспериментальной базы прочностных исследований двигателей Центрального института авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ФГУП «ЦИАМ им. П. И. Баранова») и основные направления модернизации экспериментальной базы.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Разработка экспериментальных методов определения прочностных и теплофизических свойств отдельных, имеющих реальную толщину, слоев теплозащитных покрытий при рабочих температурах
стр.15-20
Н.Г. Бычков, Ю.А. Ножницкий, А.В. Першин, А.Ш. Хамидуллин
Рассмотрены разработанные в ЦИАМ методы, конструкции образцов и оборудование для проведения экспериментальных исследований по определению прочностных свойств и коэффициента температурного расширения отдельных, имеющих реальную толщину, слоев керамических теплозащитных покрытий при рабочих температурах. Приводятся результаты определения прочностных свойств покрытий NiCrAlY+ ZrO2‐Y2O3, полученных по серийной технологии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Влияние условий эксплуатации на релаксацию остаточных напряжений сжатия в наклепанных пазах хвостовиков лопаток ТВД из жаропрочных монокристаллических никелевых сплавов
стр.21-27
Т.П. Захарова, М.А. Розанов, С.В. Теплова
Наклеп микрошариками хвостовиков лопаток турбин авиационных газотурбинных двигателей предназначен для повышения сопротивления мало‐ и многоцикловой усталости. Проведены испытания образцов, изготовленных из жаропрочных никелевых сплавов, в условиях стационарных и циклических режимов нагрева по программам полетных условий. Показано, что цикличность нагрева значительно ускоряет процесс релаксации остаточных напряжений сжатия в наклепанном слое и снижает эффективность наклепа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ влияния конфигурации бандажных полок лопаток турбин перспективных двигателей на прочностные характеристики
стр.28-32
Б.Е. Васильев, Л.А. Магеррамова
Изучено влияние некоторых конструктивных особенностей бандажных полок рабочих ло‐
паток высокотемпературных турбин газотурбинных двигателей (угла между рабочей гранью и окруж‐
ным направлением и угла между рабочей и смежной гранью) на напряженно‐деформированное со‐
стояние зон полки, лимитирующих ее долговечность. На примере частной оптимизации названных уг‐
лов бандажной полки рассмотренной рабочей лопатки турбины показана возможность увеличения
длительной прочности и уменьшения вытяжки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Расчетное исследование влияния автофретирования на циклическую долговечность диска ТВД
стр.33-36
К.Д. Каримбаев, А.Р. Лепешкин, А.В. Сальников
Представлены результаты расчетных исследований операции автофретирования диска турбины высокого давления (ТВД) авиационного двигателя. Определено изменение напряженно‐деформированного состояния (НДС) заготовки по циклам во время автофретирования и при последующей эксплуатации и изменение НДС при эксплуатации без автофретирования. Сделан сравнительный анализ расчетной циклической долговечности заготовки в рабочих условиях с учетом предварительного автофретирования и без него. Результаты расчетных исследований показали, что операция автофретирования заготовки диска ТВД повышает его циклическую долговечность.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оптимизация спектра частот колебаний рабочих колес турбин с охлаждаемыми лопатками
стр.37-43
А.В. Сальников, Г.В. Мельникова
В статье разработан усовершенствованный подход к оптимизации спектра частот лопаток турбин со сложной системой охлаждения. Метод основан на использовании при частотной оптимизации вместо реальной охлаждаемой лопатки эквивалентной ей по анализируемому частотному спектру сплошной лопатки. При этом профиля охлаждаемой и эквивалентной лопаток идентичны, а эквивалентность достигается за счет изменения свойств материала сплошной лопатки. Оптимизация заключается в отстройке лопаток по частоте от опасных форм колебаний при минимальном изменении неопасных собственных частот и минимизации массы самих лопаток. Показано, что для удовлетворения требований по оптимизации собственных частот по нескольким формам колебаний лучшие результаты можно получить путем создания эквивалентной лопатки с выделенными в поперечных сечениях тонкими «стенками» и сплошными внутренними частями, объемы которых изменяются в соответствии с варьируемыми размерами хордами и толщинами сечений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Расчетно‐экспериментальное исследование эффективности защиты вертолетного двигателя от попадания посторонних предметов
стр.44-49
Б.Ф. Шорр, А.В. Горячев, В.С. Мацаренко, В.Г. Жулин, В.В. Савенков
Рассмотрены результаты верификации разработанной в ЦИАМ математической модели повреждения сеточного устройства защиты вертолетного двигателя от попадания посторонних предметов. С этой целью проведено сопоставление данных расчета с результатами баллистических испытаний макета двигателя при забросе в него крупных градин и птиц. Показана эффективность защитного устройства и достаточная адекватность расчетных моделей, при этом выявлено большое значение условий закрепления защитной сетки, которые влияют на расчетную оценку ее повреждений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Математическое моделирование операций изотермической штамповки и сверхпластической формовки изготовления полой лопатки вентилятора
стр.50-60
Рассмотрен процесс математического моделирования операций изотермической штамповки и сверхпластической формовки полой лопатки вентилятора авиационного двигателя с целью создания ее заготовки, определения режимов работы оборудования, выявления возможных дефектов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Расчет коэффициента аэродинамического демпфирования лопаток рабочего колеса вентилятора ТРДД большой степени двухконтурности
стр.61-64
В.Е. Макаров, С.П. Андреев, В.А. Шорстов, Т.В. Буюкли
На основе расчетов нестационарного вязкого 3D–течения в вентиляторе турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) большой степени двухконтурности проведено исследование влияния сдвига фаз между лопатками на величину коэффициента аэродинамического демпфирования для первых трех форм собственных колебаний лопаток. Расчеты выполнялись на сетке, содержащей 14 823 000 ячеек, высокая степень повторяемости параметров течения достигалась за 5 оборотов ротора, время расчета на 2‐х узлах (по 24 ядра в каждом) занимало ~ 40 ч. При сдвигах фаз ‐40°, ‐20° и 0° для первой формы был получен отрицательный коэффициент аэродинамического демпфирования
δ аэр ~-0,018 .
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Особенности изменения радиального зазора и износа прирабатываемого покрытия в осевом компрессоре при флаттере лопаток
стр.65-69
Предложена математическая модель изменения радиального зазора и специфических особенностей износа прирабатываемого покрытия на корпусе осевого компрессора при возникновении флаттера рабочих лопаток. Показано, что при возникновении флаттера лопаток с бегущей волной деформации изменение радиального зазора может быть представлено набором функций Бесселя первого рода. Предложен способ диагностики флаттера рабочих лопаток компрессора по характерным
особенностям износа прирабатываемого покрытия. Приведены примеры, когда на основе анализа особенностей износа прирабатываемого покрытия можно сделать вывод о наличии или отсутствии флаттера на данном режиме работы компрессора, а также определить номер диаметральной формы колебаний, по которой реализован флаттер.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Определение радиальных перемещений корпусов и роторов многовальных авиационных двигателей с противовращением роторов при эволюциях самолета
стр.70-76
Б.С. Блинник, А.Д. Бортников, Е.М. Гуго, В.В. Стародубцев
Применительно к задаче назначения радиальных зазоров в проточной части авиационных
газотурбинных двигателей (АГТД) рассмотрен вопрос об определении перемещений корпусов и рото‐
ров от нагрузок, возникающих при эволюциях летательного аппарата (ЛА). Упругие перемещения кор‐
пусов и роторов, вызываемые инерционными и эволюционными перегрузками сопоставимы со значе‐
ниями эксплуатационных радиальных зазоров и должны учитываться. При определении перемещений,
от гироскопических моментов, возникающих при эволюциях, необходимо принимать во внимание
противовращение роторов низкого и высокого давления (РНД и РВД). Влияние нагрузок, возникающих
при эволюциях ЛА, на радиальные перемещения ротора и корпуса газогенератора рассмотрено на
примере двухконтурного двигателя с противовращением роторов. При определении перемещений ро‐
торов рассмотрено взаимное влияние упругих деформаций в опорах силовых корпусов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Применение композиционных материалов для изготовления входного направляющего аппарата ГТД
стр.77-80
А.М. Ахметов, С.Н.Никитин, В.Л.Юрьев, И.Г.Каримов
Научно‐технический прогресс предъявляет все больше требований к ГТД по топливной экономичности, экологичности, трудоемкости изготовления. Для обеспечения возрастающих требований необходим поиск решений в области снижения массы конструкции, применение более легких, но не
менее прочных материалов; к такими материалам относятся композиционные материалы (КМ). Анализ современных конструкций двигателей показывает, что значительная часть ДСЕ (кожух, обтекатели, корпусные детали, стойки и закрылки входного направляющего аппарата (ВНА), лопатки спрямляющих аппаратов, лопатки перепуска воздуха, рабочие лопатки и кольца корпуса и др.) компрессора могут быть
изготовлены из ПКМ (полимерных композиционных материалов) [2]. Предлагаемое улучшение в ВНА – это замена материала на полимерные композиционные материалы (ПКМ). Применение ПКМ позволит
улучшить технические и эксплуатационные характеристики двигателя
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Электрогидравлическая система управления гашением твердотопливной двигательной установки
стр.81-91
А.Б. Бачурин, Е.С. Литвинов, Е.В. Стрельников, В.А. Целищев
В рамках решения современной проблемы серийного использования твердотопливных двигательных установок в космической отрасли, связанной с ограниченными возможностями глубокого регулирования модуля тяги и многократного включения‐выключения установки, предлагается внедрение комбинированной системы управления. Приводится схема регулируемой ракетной двигательной установки, оснащенной данной системой управления, и описываются способы регулирования, заложенные в ее основу. Рассматриваются переходные процессы в РДТТ при использовании контура электрогидравлической системы, отвечающего за гашение и подготовку двигателя к повторному запуску.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Анализ возможности стабилизации пламени в форсажной камере ТРДДФ при использовании камеры сгорания постоянного объема
стр.92-96
В.И. Богданов, А.К. Дормидонтов
В статье рассмотрен способ стабилизации пламени в форсажной камере ТРДДФ при использовании камеры сгорания постоянного объема с высоким уровнем характеристик. Горение и стабилизация пламени достигаются за счет воздействия высокочастотных газовых струй на топливовоздушную смесь в форсажной камере.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Расчет напряженно‐деформированного состояния центробежного колеса компрессора из титанового сплава
стр.97-102
B.C. Жернаков, И.Н. Будилов, А.Н. Ермоленко
Выполнен трехмерный упругий расчет напряженно‐деформированного состояния (НДС) центробежного компрессора (ЦК) с учетом эксплуатационных нагрузок и температур. Произведена оценка влияния газодинамических и центробежных сил на НДС пера лопатки. Выявлены наиболее нагруженные участки ЦК, построены векторные поля главных напряжений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Основы метода отслеживания струй
стр.103-110
И.А. Кривошеев, К.Е. Рожков, Н.Б. Симонов
Рассматривается моделирование и проектирование лопаточных машин
(компрессоров и турбин) в составе ГТД. Предлагается оригинальный метод отслеживания струй (МОС). В отличие от использования треугольников скоростей, МОС позволяет проследить непрерывное (вдоль
поверхностей тока) изменение кинематических термодинамических параметров рабочего тела, изменение окружных сил и крутящих моментов, действующих на профили и на частицы рабочего тела,
с соблюдением условий безударного входа и выхода потока из решеток профилей сформировать форму проточной части, межлопаточных каналов и с учетом этого спрофилировать лопатки.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Термодинамические основы изотермического расширения и методика расчета турбины ГТД с изотермическим расширением
стр.111-118
М.А. Мураева, И.М. Горюнов, В.Ф. Харитонов
В статье излагаются теоретические основы изотермического расширения в турбине ГТД как термодинамического процесса. Предлагается методика термодинамического расчета турбины с изотермическим расширением, на основе которой составлен алгоритм расчета, реализованный
в программном комплексе DVIGwT. Проведена проверка адекватности предложенной методики.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Экспериментальное исследование малоцикловой усталости монокристаллов жаропрочного никелевого сплава ВЖМ5 при высоких температурах
стр.119-125
Е.Р. Голубовский, М.Е. Волков, Н.М. Эммаусский, С.А. Шибаев
Представлены экспериментальные данные, полученные по результатам испытаний на малоцикловую усталость (МЦУ) монокристаллических образцов из перспективного жаропрочного никелевого сплава ВЖМ5. Режимы испытаний – температуры 850 и 1050 С`. Получены численные модели и кривые МЦУ зависимости числа циклов до разрушения Nf от
размаха деформации в цикле и аналогичные зависимости для N= Nf/2 от максимальных и минимальных напряжений. Приведены результаты анализа характера разрушения образцов, на основании которого установлено различие разрушения при температурах 850 и 1050 С`.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
О критериях потери устойчивости сжатых стержней за пределами упругости при жестком нагружении
стр.126-131
К.Д. Каримбаев, Д.С. Пальчиков
Рассматривается задача Эйлера о потере устойчивости центрально‐сжимаемых стержней постоянного поперечного сечения, средней гибкости ‐ т.е. тех у которых критические напряжения превышают предел пропорциональности и потеря устойчивости происходит в упруго ‐пластической области работы материала. В статье исследованы результаты построения полной кривой критических напряжений титанового сплава ВТ8‐1 по кривой деформирования, на основе различных подходов решения этой задачи с использованием касательного, приведенного и секущего модулей. Были специально
изготовлены образцы такой гибкости, при которой эти подходы предсказывали качественно различные результаты: либо потеря устойчивости с продольным прогибом, либо разрушение без потери устойчивости. Эксперименты показали, что в стержнях средней гибкости изготовленных из материала ВТ8‐1 потеря устойчивости происходит сразу же, при появлении пластических деформаций, при напряжениях близких к пределу пропорциональности.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Конвективный теплообмен в каналах с переменным поперечным сечением
стр.139-149
И.С. Елисеев, Н.М. Цирельман
В статье приводятся результаты исследования влияния структуры слоистых композитов на величину остаточных напряжений. В качестве объектов исследования рассмотрены композитные балки с различным количеством слоев и разными углами укладки. Представлены теоретические основы расчета остаточных напряжений в слоистых КМ. Приведены результаты вычислительного эксперимента по выявлению влияния структуры композитов (числа слоев, углов укладки,
несбалансированности структуры) на величину остаточных напряжений и деформированное состояние балочных элементов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Оптимальное управление технологическим процессом электролитно‐плазменного полирования на основе контроля состояния объекта по импедансным спектрам
стр.150-157
В.Р. Мукаева, Е.В. Парфенов, М.В. Горбатков, Р.Р. Невьянцева
Приводятся результаты экспериментального исследования, и предлагается модель процесса электролитно‐плазменного полирования (ЭПП) как объекта управления в виде структуры из типовых динамических звеньев с переменными параметрами. Рассматривается новый метод оптимального управления процессом ЭПП на основе контроля шероховатости поверхности и толщины съема поверхностного слоя по импедансным спектрам и регулирования управляющего напряжения по оптимальной траектории, рассчитанной методом линейного программирования. Описывается структурная схема автоматизированной системы оптимального управления и элементы аппаратно‐программного
комплекса АСУ ТП, реализующиепредложенный метод управления процессом ЭПП.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Измерители пробивных напряжений искровых, плазменных и полупроводниковых свечей зажигания газотурбинных двигателей
стр.158-162
Ф.А. Гизатуллин, Р.М. Салихов, В.А. Чигвинцев
Анализируются возможные схемы измерителей динамических и статических пробивных напряжений свечей зажигания различных типов. Представлены результаты разработки цифрового измерителя динамических пробивных напряжений полупроводниковых свечей и вариантов измерителя динамических и статических пробивных напряжений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Комплексный подход к управлению качеством искровых свечей зажигания для поршневых двигателей на различных стадиях жизненного цикла
стр.163-170
А.Н. Ильин, Е.А. Филонина
Объектом исследования являются искровые свечи зажигания для поршневых двигателей. В качестве элемента свечи, определяющего ее основные эксплуатационные параметры, рассмотрен резистивный герметик. Проведены эксперименты по измерению электрического сопротивления свечей и испытанию свечей различных производителей на стабильность сопротивления при изменении температуры. Предложена структура экспертной системы, реализующей комплексный подход
к управлению качеством свечей зажигания. Представлены некоторые модули экспертной системы, в виде элементов базы данных, разработанные с целью сокращения затрат на подготовку производства и повышения стабильности технологического процесса.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Интегрированные в авиационный двигатель беспилотного летательного аппарата высокотемпературные, высокооборотные электромеханические преобразователи энергии
стр.171-177
Ф.Р. Исмагилов, В.Е. Вавилов, Р.Д. Каримов, В.И. Бекузин
В работе показана возможность создания высокотемпературных, высокооборотных стартер‐генераторов с возможностью интеграции в турбореактивных двигателях беспилотных летательных аппаратов, проведен анализ основных конструктивных и активных материалов, а также произведены расчеты, в результате которых установлено, что с учетом достижений современной промышленности возможно создание высокооборотного высокооборотных стартер‐генераторов для беспилотных летательных аппаратов с удельными характеристиками 0,2‐0,22 кг/кВт.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Двухуровневый параллельный алгоритм выполнения численной фазы разложения Холецкого для разреженных матриц
стр.178-189
С.А. Лебедев, И.Б. Мееров, Е.А. Козинов, Д.Р. Ахмеджанов, А.Ю. Пирова, А.В. Сысоев
Рассматривается задача распараллеливания численной фазы разложения Холецкого для разреженных симметричных положительно определенных матриц. Предложена новая схема распараллеливания мультифронтального метода для систем с общей памятью. Данная схема основана на сочетании двух подходов к организации параллелизма на разных уровнях дерева исключения. В нижней части дерева выполняется параллельная обработка узлов, хранящихся в приоритетной очереди. На
верхних уровнях дерева узлы обсчитываются последовательно с использованием многопоточного BLAS. Приведены результаты вычислительных экспериментов на матрицах из коллекции университета
Флориды. Показана сопоставимость выполненной реализации с решателями MUMPS и MKL PARDISO.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Абстрагирование раскройного плана до плоского графа для эффективного решения задачи вырезания деталей
стр.190-196
Т.А. Макаровских, Е.А. Савицкий
Новые технологии позволяют осуществлять вырезание по произвольной траектории с достаточной для практики точностью. Снятие требования резки только сквозными прямолинейными резами позволяет существенно снизить отходы материала. К ресурсосберегающим технологиям раскроя листового материала относятся технологии ICP и ECP, допускающие совмещение фрагментов контуров вырезаемых деталей. Проблемы уменьшения отходов материала и максимального совмещения фрагментов контуров вырезаемых деталей решается на этапе составления раскройного плана. В статье рассмотрен способ представления данных о раскройном плане, которые используются при построении эффективных алгоритмов поиска маршрутов, удовлетворяющих определенным технологическим ограничениям.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
