Способ определения истинного значения тяги на максимальном режиме работы авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя Российский патент 2023 года по МПК G01M15/14 G01L5/13 F02C9/00 

Изобретение относится к способам испытаний турбореактивного двигателя для определения основных параметров при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений.

Известен способ, заключающийся в измерении параметров на максимальном режиме работы двигателя и приведении их к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части двигателя при изменении атмосферных условий (Ю.А. Литвинов, В.О. Боровик. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. Москва: Машиностроение, 1979, 288 с., стр. 136-137).

Данный способ не является оптимальным в силу того, что он не учитывает максимально допустимых значений настроек ограничителей.

Техническим результатом изобретения заключается в обеспечении определения основных параметров двигателя с учетом максимально допустимых значений настроек ограничителей.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в способе определения истинного значения тяги на максимальном режиме работы авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя, при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления, в котором предварительно для данного типа двигателей со штатной программой поддержания эксплуатационных ограничений максимальных значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя формируют программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления а также программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления с увеличением на 1% относительно исходной затем проводят испытания репрезентативного количества двигателей данного типа, при которых на максимальном режиме выполняют измерение тяги (R) и частот вращения роторов низкого и высокого давления (n₁, n₂) при программах (R, n₁, n₂) и (R_+1%, n_1+1%, n_2+1%), затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления и изменение тяги по формулам:

далее для двигателя, у которого на максимальном режиме при штатной программе превышено, по меньшей мере, одно из значений измеряют частоту вращения ротора низкого давления частоту вращения ротора высокого давления и тягу на максимальном режиме, затем определяют относительную величину отклонения исходного параметра от настройки ограничения δn₁ по формулам:

затем выбирают наименьшее значение из по абсолютной величине, которое в дальнейшем принимают за далее определяют истинное значение тяги при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя, по формуле:

Способ определения истинного значения тяги на максимальном режиме работы авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя, при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления, реализуется следующим образом.

Предварительно формируют две программы ограничения частоты вращения ротора низкого давления и и проводят испытания нескольких образцов двигателей (в количестве 5 штук), при этом на максимальном режиме выполняют измерение тяги R=9000 кгс, частоты вращения ротора высокого давления при и R=9120 кгс, при Затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления Δn₂=101,7/100,5=1,012 и изменение тяги ΔR=9120/9000=1,013.

При испытаниях двигателя с настройками ограничений частоты вращения ротора низкого давления и частоты вращения ротора высокого давления тягу на максимальном режиме определяют путем вывода двигателя на максимальный режим, при этом производят измерение частоты вращения ротора низкого давления частоты вращения ротора высокого давления и тяги R=8988 кгс. Далее определяют относительную величину отклонения настройки ограничителей:

Затем определяют истинное значение тяги при заданных значениях настроек ограничений R_ИСТ=8988*(1-1,013*0,01)=8897 кгс.

Изобретение относится к способам испытаний турбореактивного двигателя для определения основных параметров при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений. При реализации способа предварительно для данного типа двигателей со штатной программой поддержания эксплуатационных ограничений максимальных значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя формируют программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления, а также программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления с увеличением относительно исходной, затем проводят испытания репрезентативного количества двигателей данного типа, при которых на максимальном режиме выполняют измерение тяги и частот вращения роторов низкого и высокого давления, затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления и изменение тяги. Далее для двигателя, у которого на максимальном режиме при штатной программе превышено по меньшей мере одно из значений частот вращения роторов низкого и высокого давления, измеряют частоту вращения ротора низкого давления, частоту вращения ротора высокого давления и тягу на максимальном режиме, затем определяют относительную величину отклонения исходного параметра от настройки ограничения, после выбирают наименьшее значение ограничений из ограничений для ротора низкого давления и ротора высокого давления по абсолютной величине, которое в дальнейшем принимают за ограничение. Далее определяют истинное значение тяги при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя. Технический результат заключается в обеспечении определения основных параметров двигателя с учетом максимально допустимых значений настроек ограничителей.

Способ определения истинного значения тяги на максимальном режиме работы авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя, при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления, в котором предварительно для данного типа двигателей со штатной программой поддержания эксплуатационных ограничений максимальных значений частот вращения роторов низкого (n_1ОГР) и высокого давления (n_2ОГР) на максимальном режиме работы двигателя формируют программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления (n_1ОГР), а также программу ограничения частоты вращения ротора низкого давления с увеличением на 1% относительно исходной (n_1ОГР+1%), затем проводят испытания репрезентативного количества двигателей данного типа, при которых на максимальном режиме выполняют измерение тяги (R) и частот вращения роторов низкого и высокого давления (n₁, n₂) при программах n_1ОГР (R, n₁, n₂) и n_1ОГР+1% (R_+1%, n_1+1%, n_2+1%), затем определяют изменение частоты вращения ротора высокого давления и изменение тяги по формулам

далее для двигателя, у которого на максимальном режиме при штатной программе превышено по меньшей мере одно из значений (n_1ОГР), (n_2ОГР), измеряют частоту вращения ротора низкого давления (n_1ИСХ), частоту вращения ротора высокого давления (n_2ИСХ) и тягу (R_исх) на максимальном режиме, затем определяют относительную величину отклонения исходного параметра (n_1ИСХ), (n_2ИСХ) от настройки ограничения δn₁ по формулам

затем выбирают наименьшее значение δn₁ из δn₁ (по n₁), δn₁ (по n₂) по абсолютной величине, которое в дальнейшем принимают за δn₁, далее определяют истинное значение тяги (R_ист) при настройках ограничителей, не превышающих максимально допустимых значений частот вращения роторов низкого и высокого давления на максимальном режиме работы двигателя, по формуле