Препарирование двигателя

Утвердившийся на практике термин «препарирование двигателя» означает оснащение его приемниками, служащими для измерения различных величин с целью получения информации о рабочем процессе, прочностных, вибрационных свойствах, тепловом состоянии деталей, характеристиках элементов, основных систем и др. Получение таких данных и составляет, по существу, цель испытаний; препарирование делает испытания информативными.

Препарирование непосредственно двигателя дополняется стендовыми измерительными системами для измерения силы, действующей на динамометрическую платформу, расходов топлива и воздуха. К стендовым системам относятся также измерения полетных режимных параметров, полного давления р*_в, температуры торможения Т*_в и давления окружающей среды. Препарирование включает также приемники, используемые в системе контроля и, управления двигателем. Такие измерения называют штатными. Здесь в качестве примера можно привести термопары, устанавливаемые за турбиной двигателя, сигналы которых используются для контроля уровня температуры газа перед турбиной и в некоторых случаях для регулирования подачи топлива. Сигналы этих измерений регистрируются бортовой системой контроля или стендовыми системами.

При исследованиях рабочего процесса и характеристик двигателя необходимо знать давление и температуру потока на границах элементов - вентилятора, компрессора, камеры сгорания, турбин, форсажной камеры и реактивного сопла. Однако полные и подробные измерения этих величин не всегда удается выполнить по различным причинам. Так, давление и температуру на выходе из камеры сгорания измеряют в очень редких случаях из-за трудностей установки приемников в потоке с высокой температурой газа. По конструктивным условиям трудно расположить приемники в сечениях между турбинами в многовальном двигателе. Другим препятствием к установке в проточную часть двигателя приемников является их влияние на параметры рабочего процесса вследствие появления дополнительных гидравлических сопротивлений. Кроме того, следует учитывать, что приемники являются потенциальными источниками повреждения проточной части.

При испытаниях серийных двигателей препарирование используется в минимальном объеме. Прежде всего необходимо обеспечить измерение температуры воздуха за компрессором, а применительно к двухконтурному двигателю и давление за компрессором для косвенного нахождения температуры газа перед турбиной. Измерение давления и температуры за вентилятором и турбиной производится минимальным числом приемников. Цель этих измерений состоит в проверке стабильности характеристик двигателя, о которой судят по относительному изменению измеряемых параметров газового потока.

Для опытных двигателей используется более подробное препарирование с использованием нескольких гребенок приемников температуры и давления в характерных сечениях. Гребенки применяются двух типов - радиальные и шаговые (рис. 5.8 и 5.9). Первые фиксируют радиальную неравномерность, вторые - окружную; наиболее достоверную информацию получают при использовании нескольких радиальных и шаговых гребенок.

Рис. 5.8. Схема препарирования двигателя:

о - термопара или приемник полного давления; А-А - сечение за вентилятором во внутреннем контуре; Б-Б - сечение за вентилятором в наружном контуре и за компрессором низкого давления; В-В - сечение за вентилятором в наружном контуре; Г-Г - сечение за компрессором высокого давления; Д-Д - сечение на выходе из наружного контура и за турбиной