Разработка модели, позволяющей осуществлять контроль технического состояния вертолётного двигателя для повышения эффективности выявления неисправностей
ВВЕДЕНИЕ
Контроль параметров авиационного двигателя является важнейшей частью разработки, испытаний и эксплуатации летательных аппаратов и бортовой аппаратуры. Несовершенство бортового диагностического оборудования, уменьшение возможности получения реальной информации статистики по появлению разнообразных дефектов привело к ситуации, когда принятие решения о техническом состоянии вертолётных двигателей и работе воздействий по управлению проводятся в условиях значимой неопределенности.
Хотя и существует значительный объем исследований в области контроля и диагностики турбовальных газотурбинных вертолётных двигателей, современные технологии диагностики технического состояния важных систем вертолётного двигателя не являются абсолютно качественными по причинам, основными из которых являются:
1.Разобщенность баз данных испытаний;
2.Отсутствие новых методик, позволяющих точно и эффективно осуществлять поддержку принятия решений, для того чтобы сокращать общее время, тратящееся н
СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ....................................................................................................3
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................4
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ НИР................................................6
2 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРОБЛЕМЕ ДИАГНОСТИКИ ТУРБОВАЛЬНОГО ВЕРТОЛЁТНОГО ДВИГАТЕЛЯ.........................................................................................................9
2.1 Общая характеристика области исследований, значение её в промышленности, науке, актуальность стоящих перед областью задач........................................................................................................................9
2.2 Факторы, влияющие на диагностику вертолётного двигателя................................................................................................................10
2.2.1 Режимы работы двигателя................................................................................................................10
2.3 Классификация основных направлений исследований в данной области....................................................................................................................14
2.3.1 Метод интеллектуального анализа данных....................................................................................................................14
2.3.2 Расчётное исследование характеристик турбовального двигателя с использованием двумерного подхода к моделированию компрессора...........18
2.3.3 Анализ методов обнаружения неустойчивых режимов работы осевого компрессора вертолетного двигателя с использованием метода анализа вибраций.................................................................................................................22
3 ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МОЩНОСТИ КОМПРЕССОРА ТУРБОВАЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО ИЗМЕНЕНИЮ ЗАПАСА ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ................................................................................................30
3.1 Общая характеристика задачи........................................................................30
3.2 Постановка задачи...........................................................................................32
3.3 Решение задачи................................................................................................35
3.4 Экспериментальная часть...............................................................................41
3.5 Результаты натурных испытаний...................................................................46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ......................................................................................................50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Кулагин В.В. , Кузьмичев В.С. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. В 2кн. Кн.1. Основы теории ГТД. Рабочий процесс и термогазодинамический анализ.Машиностроение.2017.
Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей / Ю. С. Елисеев, В. В. Крымов, К. А. Малиновский и др. М. : Высш. шк., 2002. С. 139–180.
Диагностика и неразрушающий контроль летательных аппаратов и авиадвигателей : учеб. пособие / В. А. Пивоваров, О. Ф. Машошин, С. Г. Хрустиков и др. М. : МГТУ ГА, 2011. С. 50–70.
Пивоваров В. А., Машошин О. Ф. Дефектоскопия гражданской авиационной техники : учеб. пособие для вузов. М. : Транспорт, 1997. 136 с.
Ахмедзянов, А.М. Диагностика состояния ВРД по термогазодинамическим параметрам / А. М. Ахмедзянов, Н. Г. Дубравский, А. П. Тунаков. М. : Машиностроение, 1983.206 с.
Васильев, В.И. Нейросетевой контроль параметров газотурбинного двигателя / В.И.Васильев, С. В.Жернаков, Л.Б. Уразбахтина // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. М. : Радиотехника.2001.№1. С. 37–43.
Васильев, С.Н. Интеллектуальное управление динамическими системами / С.Н.Васильев,А.К.Жерлов, Е. А. Федосов, Б. Е. Федунов.М. :Физматлит, 2000. 352 с.
Фрик, П. Г. Турбулентность: подходы и модели [Текст] / П. Г. Фрик. – Москва – Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. – 292 с.
Андерсон, В. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. T. 1-2 [Текст] / В. Андерсон, Дж. Таннехилб, Р. Плетчер. – М.: Мир, 1990. – 384 с., 337 c.
Макаров, В. Е. Аэроупругость лопаточных машин: 3D моделирование вынужденных колебаний лопаток вентилятора и расчетная оценка условий возникновения автоколебаний в квази-SD постановке [Текст]: сб. тезисов / В. Е. Макаров, С. П. Андреев, В. А. Шорстов, Т. В. Буюкли. – Саров, РФЯЯЦ-ВНИИЭФ, 2010. – С. 92.
Редчиц, А. А. Математическое моделирование отрывных течений на основе нестационарных уравнений Навье-Стокса [Текст] / А. А. Редчиц // Научны
Уровень управления (I) непосредственно взаимодействует с силовым агрегатом через датчики и исполнительные механизмы. Уровень контроля и диагностики (II) осуществляет наблюдение за работой двигателя и его системы управления и в случае обнаружения определенных неисправностей отказов или дефектов фиксирует этот факт и принимает решение об изменении состояния системы. Верхний уровень управления эксплуатацией (III) осуществляет управление процессом эксплуатации газотурбинным двигателем (прогноз, планирование), обеспечивая максимальную выработку ресурса авиационного двигателя (увеличение времени его эксплуатации) и своевременное (обоснованное) снятие его с эксплуатации.
Каждый из вышеперечисленных уровней может быть описан своими количественными и качественными математическими моделями.
При этом с I по III уровень в процессе управления эксплуатацией газотурбин