СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ АВИАЦИОННОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2018 года по МПК G01M15/14 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний турбореактивных двигателей (ТРД).

Известен способ испытаний ТРД с подогревом и наддувом воздуха на входе (см. Л.С. Скубачевский "Испытания воздушно-реактивных двигателей", издательство "Машиностроение", Москва, 1972, с. 19-20).

Данный способ не является оптимальным вследствие того, что не обеспечивает оптимальной работы масляной системы изделия для заданной высоты и скорости полета из-за отсутствия имитации параметров окружающей среды на срезе сопла и вокруг двигателя. Для двигателей, содержащих в маслосистеме топливно-масляный теплообменник, это приводит к нештатной работе маслосистемы, в частности топливно-масляного теплообменника, перегреву масла и его повышенному расходу в процессе испытаний.

Задача изобретения заключается в обеспечении штатной работы маслосистемы двигателя с топливно-масляным теплообменником при испытаниях с наддувом и подогревом воздуха на входе в изделие в соответствии с имитируемыми условиями полета и повышении достоверности результатов испытаний.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является обеспечение штатной работы маслосистемы при испытаниях с наддувом и подогревом воздуха на входе, в соответствии с имитируемыми полетными условиями, а также повышение достоверности результатов испытаний путем обеспечения температуры масла и расхода масла, соответствующих имитируемым полетным условиям.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе испытания авиационного ТРД, включающем испытания с подогревом и наддувом воздуха на входе в двигатель, согласно изобретению предварительно создают математическую модель двигателя, корректируют ее по результатам испытаний репрезентативного количества от трех до пяти двигателей, по математической модели определяют расход топлива, подаваемого в теплообменник на заданном режиме при заданных условиях полета, а при испытаниях двигателя с наддувом и подогревом воздуха на входе в двигатель обеспечивают дополнительную подачу топлива в топливно-масляный теплообменник с расходом, соответствующим имитируемым полетным условиям.

Сущность изобретения заключается в следующем. При проведении испытаний двигателя, содержащего топливно-масляный теплообменник в маслосистеме, с наддувом и подогревом воздуха на входе в двигатель отсутствует имитация параметров окружающей среды на выходе из двигателя (вокруг двигателя и на срезе сопла), что приводит к нештатной работе маслосистемы двигателя - пониженному расходу топлива через топливно-масляный теплообменник.

Кроме того, нередко испытания с наддувом и подогревом проводятся в целях экономии топлива и ресурса на максимальном режиме работы без включения форсажа, при этом температура и давление на входе имитируется для условий полета на форсажных режимах. Это также приводит к существенному снижению расхода топлива через топливно-масляный теплообменник, увеличению температуры масла и расхода масла при испытаниях.

На фиг. 1 показана схема подачи топлива из стендового топливного хранилища в топливо-масляный теплообменник (ТМТ).

При испытаниях двигателя с подогревом и наддувом воздуха на входе в двигатель обеспечивают дополнительную подачу топлива из топливного хранилища стендовым топливным насосом в топливно-масляный теплообменник, при этом величина расхода топлива через топливно-масляный теплообменник соответствует имитируемым полетным условиям. Далее после топливно-масляного теплообменника топливо, дополнительно поданное стендовым топливным насосом, через клапан перепуска (КП) сливается в топливное хранилище.

Таким образом, имитируется расход топлива через топливно-масляный теплообменник, соответствующий имитируемым полетным условиям, что позволяет обеспечить штатную работу маслосистемы, температуру масла и расход масла в процессе испытаний.

Пример.

Испытаниям подвергают репрезентативную группу из трех-пяти ТРД. При этом используют предварительно созданную математическую модель двигателя. Испытания проводят в термобарокамере с полной имитацией полетных условий при высоте Н=1 км и числе Маха М=1 на максимальном режиме работы двигателя.

По результатам замеров и их статического обобщения получают расход топлива на максимальном режиме работы двигателя при полной имитации полетных условий при высоте Н=1 км и числе Маха М=1-G_T=13000 кг/ч.

При испытаниях другого двигателя с наддувом и подогревом воздуха на входе при давлении на входе в двигатель р_вх=1,89 кг/см² и температуре воздуха на входе в двигатель t_вх=73°C, соответствующих условиям на входе в двигатель при полете самолета на высоте Н=1 км и числе Маха М=1, расход топлива на максимальном режиме работы двигателя составил G_T=10000 кг/ч.

Для обеспечения штатной работы топливно-масляного теплообменника при испытаниях обеспечивают дополнительную подачу топлива стендовым топливным насосом в топливно-масляный теплообменник с расходом 3000 кг/ч (для достижения суммарного расхода через топливно-масляный теплообменник 13000 кг/ч, соответствующего имитируемым полетным условиям).

Осуществление изобретения позволяет обеспечить штатную работу маслосистемы, оптимальные значения температуры и расхода масла в процессе испытаний и повысить достоверность результатов испытаний.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний турбореактивных двигателей (ТРД). Способ испытания ТРД включает подогрев и наддув воздуха на входе в двигатель. Для двигателя, содержащего топливно-масляный теплообменник, предварительно создают математическую модель двигателя, корректируют ее по результатам испытаний репрезентативного количества от трех до пяти двигателей, по математической модели определяют расход топлива, подаваемого в теплообменник на заданном режиме при заданных условиях полета, а при испытании двигателя с наддувом и подогревом воздуха на входе в двигатель обеспечивают дополнительную подачу топлива в топливно-масляный теплообменник с расходом, соответствующим имитируемым полетным условиям. Технический результат – обеспечение оптимальных значений температуры и расхода масла при проведении испытаний и повышение достоверности их результатов. 1ил.

Способ испытания авиационного турбореактивного двигателя, включающий подогрев и наддув воздуха на входе в двигатель, отличающийся тем, что для двигателя, содержащего топливно-масляный теплообменник, предварительно создают математическую модель двигателя, корректируют ее по результатам испытаний репрезентативного количества от трех до пяти двигателей, по математической модели определяют расход топлива, подаваемого в теплообменник на заданном режиме при заданных условиях полета, а при испытании двигателя с наддувом и подогревом воздуха на входе в двигатель обеспечивают дополнительную подачу топлива в топливно-масляный теплообменник с расходом, соответствующим имитируемым полетным условиям.