Испытания проводимые на этапе НИР

НИР – научно-исследовательские работы, результатом которых является создание экспериментального образца двигателя и Технического Предложения, по результатам рассмотрения которого принимается решение по разворачиванию ОКР, создается проект ТТЗ (ТЗ) и аванпроект.

Цели НИР – обоснование обеспечения реальных возможностей и целесообразности достижения требуемых показателей качества двигателей нового поколения или модернизации.

Виды НИР:

- по научно-техническому прогнозированию развития двигателей и планированию (организации) прикладных НИР;

- по изысканию принципов и путей создания новых (модифицированных) и модернизации существующих двигателей, исследованию вопросов их использования и эксплуатации.

Исполнители НИР: ОКБ и НИИ технологии, металлургии, материалов, кабельной продукции, пластмасс и неметаллов, сварки, пайки, гальваники и покрытий, методов контроля и др.

В отдельных случаях работы над новым двигателем заканчиваются на стадии НИР – экспериментальный образец двигателя.

Экспериментальные образцы систем, элементов и других составных частей двигателя создаются с целью проверки эффективности новых технических, конструктивных и технологических решений.

Экспериментальные газогенераторы (ГГ) создаются с целью исследования и отработки взаимодействия компрессора, КС и турбины. Экспериментальные ГГ должны иметь уровень параметров двигателей нового поколения.

Экспериментальные двигатели предназначены для исследования и отработки взаимодействия элементов, ГГ и систем, определения свойств и особенностей конструктивных схем перспективных двигателей с уровнем параметров, соответствующим новому поколению двигателей.

Экспериментальные двигатели, создаваемые для исследований новых конструктивных схем, могут быть разработаны с использованием доведенных элементов, систем и ГГ, а также существующих двигателей.

В ходе НИР проводятся экспериментальные исследования и испыта-ния как отдельных элементов двигателя так и экспериментального двигателя в целом на специально создаваемых для этого лабораторных моделирующих и натурных испытательных стендах.

При испытаниях экспериментальных двигателей, а также систем, элементов, узлов и других составных частей двигателей осуществляется:

- исследование газодинамических характеристик элементов, прочности деталей, последствий отказов систем и элементов;

- определение эффективности системы охлаждения двигателей, оптимальных условий работы элементов и систем;

- выбор наилучших конструктивных вариантов;

- оценка точности теоретических расчетов;

- разработка рекомендаций по совершенствованию конструкции элементов и систем.

Проводится комплекс испытаний экспериментальных ГГ, в процессе которых осуществляется:

- проверка ГГ в наиболее тяжелых условиях работы, соответствующих прогнозируемым типовым полетным циклам, в том числе при максимальных значениях температуры и давления на входе, температуры газа перед турбиной с необходимыми запасами;

- определение запасов по газодинамической устойчивости (дроссели, интерцепторы и др.);

- оценка возможности достижения в дальнейшем заданного ресурса (наработка);

- определение основных параметров и характеристик, коэффициентов и параметров рабочего процесса компрессора, КС, турбины при их совместной работе в условиях соответствующих эксплуатационным;

- исследования прочностных характеристик основных деталей и узлов, отработка систем охлаждения;

- проверка весовых данных.

Статистика:

Разработка совершенно нового двигателя без задела для нового ЛА
10-13 л:

- при наличии НТЗ по узлам и системам 7-10 л;

- при выполнении доводки через поузловую доводку 5-7л.

Количество двигателей, изготавливаемых до предъявления на ОПИ:

- без поузловой доводки 50-60 шт.

- при наличии поузловой доводки 10-20 шт.

- при наличии НТЗ по узлам и при поузловой доводке 3-5 шт.

Это достигается за счет того, что:

- узел приходит на сборку (испытания) с конкретными известными параметрами, в том числе и ресурсом;

- нет потерь двигателей от разрушения и аварий узлов;

- упрощен и облегчен процесс введения мероприятий по узлу, системе, выше информативность испытаний;

- легче реализуется метод структурного анализа эмпирических данных при прогнозировании характеристик и оценке правильности выбранного пути;

- удешевление процесса доводки и сокращение сроков за счет сокращения количества ошибок;

- упрощается и сокращается время освоения узлов и систем серийным заводом за счет более раннего его подключения к изготовлению деталей и узлов, т.е. кооперация на более ранней стадии.

В обеспечение работ требуется вычислительная техника, а также стенды и установки для испытаний узлов двигателя и самого двигателя в сборе. Опыт показывает, что можно в процессе доводки ожидать 30-50 поломок, которые потребуют большой переделки узлов, а также несколько тысяч незначительных конструктивных изменений.

В ходе НИР проводятся следующие виды испытаний:

- исследовательские испытания;

- испытания с использованием моделей;

- лабораторные испытания;

- функциональные испытания;

- испытания на прочность, устойчивость, безопасность;

- граничные испытания;

- неразрушающие испытания;

- разрушающие испытания.

Особенности подготовки двигателя и стенда к испытаниям:

- большой объем препарации (первичных средств и приемников, датчиков измерения давлений, температур, вибраций, напряжений, премещений и др.) на двигателе;

- отсутствие (в большинстве случаев) штатной двигательной автоматики (РЭД или КРД, топливные агрегаты и др.);

- отсутствие точно установленных ограничений параметров (температуры газов, вибраций, частот вращения и др.) то есть ограничения назначены на основании расчетного анализа – осторожный подход;

- большой дополнительный объем измерительных каналов ИВК стенда в обеспечение измерений во всем объеме препарации;

- необходимость наличия специального программного обеспечения в части реализации функций управления двигателем и стендовыми системами, контроля, измерений, сбора и обработки информации (дискретность, количество опросов, работа на ограничениях, работа при возникновении критических и аварийных ситуаций…);

- необходимость обеспечения возможности ручного управления (без автоматики) двигателем и стендовыми системами, визуального контроля состояния и поведения двигателя и элементов стенда;

- необходимость увеличенной по сравнению с этапами ОКР или серийного производства частоты проведения осмотров двигателя и большой объем осмотров между запусками на этапах испытания.

Нормативные документы, регламентирующие объемы и содержание работ:

- Государственные Стандарты (ГОСТ), Отраслевые стандарты (ОСТ), Общие Требования (ОТТ), Нормы Летной Годности Самолета (НЛГС), Руководство по Испытаниям Авиационной Техники (РИАТ), Руководящие Технические Материалы (РТМ), Положение о специальных испытаниях, Нормы прочности, Авиационные Правила (АП), Положение об установлении и увеличении ресурса авиадвигателей и др.

Date: 2015-07-23; view: 1543; Нарушение авторских прав