Роль испытания в обеспечении ресурса и надежности двигателей

Надежностью называется свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Часто под надежностью понимают также безотказность технического объекта, т.е. свойство непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Работоспособное состояние отличается тем, что параметры объекта, характеризующие его способность выполнять заданные функции, соответствуют нормативным требованиям.

Важнейшей характеристикой, тесно связанной с надежностью, является долговечность. Под долговечностью понимается свойство изделия сохранять работоспособное состояние при установленных условиях технического обслуживания до некоторого предельного состояния, которое характеризуется тем, что дальнейшее применение объекта по назначению недопустимо или нецелесообразно. Например, для авиационного двигателя предельное состояние может характеризоваться значимым уровнем вероятности наступления отказов с опасными последствиями, т.е. таких, которые могут привести к катастрофическим ситуациям. К таким отказам относятся разрушение элементов роторов, обломки которых не удерживаются внутри корпуса (нелокализованные разрушения); нелокализованные пожары; отказы, вызывающие повышение содержания в отбираемом (в систему кондиционирования) воздухе вредных примесей двигательного происхождения сверх допустимых концентраций; возникновение недопустимой тяги в направлении, противоположном движению самолета; невозможность отключения двигателя.

Межремонтным ресурсом называется наработка объекта от начала его эксплуатации или от ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние. Назначенный ресурс - суммарная наработка объекта, при достижении которой применение объекта по назначению должно быть прекращено (чаще всего по условиям безопасности).

В настоящее время ресурсы двигателей магистральных самолетов достигают 7 000...10 000 ч. В ряде случаев ресурс назначается не всему двигателю, а наиболее нагруженным узлам и элементам, например отдельно для "горячей" и "холодной" частей двигателя или для так называемых основных деталей, разрушение которых не локализуется внутри двигателя (диски компрессоров и турбин).

Практика показывает, что и в случае оптимального проектирования необходимо проведение большого объема экспериментально-доводочных работ, связанных с отработкой надежности и ресурса двигателя. При создании нового двигателя требуется до 150...200 испытаний в течение 10 000... 15 000 газовых часов при использовании нескольких десятков экземпляров опытных двигателей.

Длительные испытания - это испытания на полный ресурс в стендовых условиях по программе, которая в максимальной степени учитывает особенности работы двигателя в реальных условиях эксплуатации (эксплуатационная программа). Однако при больших значениях ресурса (3 000...4 000 ч и более) проведение длительных испытаний по эксплуатационной программе становится нецелесообразным или даже невозможным, так как проверка мероприятий, направленных на устранение дефектов и повышение ресурса, требует огромного времени, не говоря о затратах. Например, для проведения длительных испытаний двигателя на ресурс 4 000 ч необходим срок более одного года.

Поэтому в настоящее время для ускорения доводки двигателя на ресурс широко применяются эквивалентно-циклические испытания, характеризующиеся тем, что их программа за более короткое время «моделирует» работу двигателя в течение полного ресурса. Для проверки запасов работоспособности отдельных узлов и систем двигателя в разных условиях эксплуатации проводится обширная программа (более 50 видов) специальных испытаний. Успешное прохождение двигателем указанных испытаний является необходимым условием получения сертификата летной годности.

Date: 2016-01-20; view: 706; Нарушение авторских прав