Способ эксплуатации двигателя

 

Изобретение относится к области эксплуатации авиационных двигателей, в частности к эксплуатации двигателей в пределах установленного ресурса. Целью данного изобретения является достижение нового технического результата, заключающегося в определении выработки ресурса двигателем с учетом его нагруженности в рабочих условиях, что позволит увеличить его фактическую наработку в эксплуатации без проведения работ по увеличению назначенного ресурса. Способ эксплуатации двигателя включает в себя установку его ресурса в соответствии с установленной нагруженностью, эксплуатацию двигателя в пределах этого ресурса и оценку его технического состояния. Новым в данном способе является то, что при оценке технического состояния определяют нагруженность двигателя в рабочих условиях, сравнивают ее с установленной нагруженностью, определяют коэффициент соответствия нагруженности в рабочих условиях и установленной, определяют приведенную наработку с учетом коэффициента соответствия и судят о возможности дальнейшей эксплуатации двигателя по разности этого ресурса и приведенной наработки. 2 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации авиационных двигателей, в частности к эксплуатации двигателей в пределах установленного ресурса.

Известен способ эксплуатации авиационного двигателя, при котором устанавливают его ресурс (до первого капитального ремонта, межремонтный, назначенный) в соответствии с установленной нагруженностью и осуществляют эксплуатацию двигателя в пределах установленного ресурса [Положение об установлении ресурсов газотурбинных двигателей гражданской авиации, их агрегатов и комплектующих изделий, издание 3, ЦИАМ, ГосНИИГА, Москва, 1994, с.10, п. 3.10.3 - аналог].

Недостатком данного способа является то, что эксплуатация двигателя производится только в пределах установленных ресурсов и не учитывает техническое состояние двигателя, позволяющее его дальнейшую эксплуатацию.

Также известен способ эксплуатации авиационных двигателей, при котором устанавливают его ресурс (до первого капитального ремонта, межремонтный, назначенный) в соответствии с установленной нагруженностью, осуществляют наработку двигателя в пределах этого ресурса и производят оценку его технического состояния. В случае удовлетворительного технического состояния двигатель эксплуатируют сверх установленного межремонтного ресурса, но в пределах назначенного ресурса [Положение об установлении ресурсов газотурбинных двигателей гражданской авиации, их агрегатов и комплектующих изделий, издание 3, ЦИАМ, ГосНИИГА, Москва, 1994, с.18, п. 5.8.3 - прототип].

К недостаткам данного способа можно отнести то, что о выработке назначенного ресурса судят без учета нагруженности двигателя в реальных условиях. Если нагруженность двигателя в реальных условиях была ниже установленной, несмотря на удовлетворительное состояние двигателя, при выработке назначенного ресурса он подлежит списанию. Это объясняется невозможностью эксплуатации двигателя сверх назначенного ресурса, обусловленной нормативными документами без проведения комплекса работ, включающего дефектацию двигателя, проведение испытаний по увеличению назначенного ресурса основных деталей и т.д.

Целью предлагаемого решения является устранение вышеуказанных недостатков и достижение нового технического результата, заключающегося в определении выработки ресурса двигателем с учетом его нагруженности в рабочих условиях, что позволит увеличить его фактическую наработку в эксплуатации без проведения работ по увеличению назначенного ресурса.

В данном способе эксплуатации двигателя, при котором устанавливают его ресурс в соответствии с установленной нагруженностью, осуществляют эксплуатацию двигателя в пределах этого ресурса и производят оценку его технического состояния.

Новым в данном способе является то, что при оценке технического состояния определяют нагруженность двигателя в рабочих условиях, сравнивают ее с установленной нагруженностью, определяют коэффициент соответствия нагруженности в рабочих условиях и установленной, определяют приведенную наработку с учетом коэффициента соответствия и судят о возможности дальнейшей эксплуатации двигателя по разности этого ресурса и приведенной наработки.

На прилагаемых чертежах изображено: фиг.1 - типовой полетный цикл двигателя Д-30 КП/КП-2; фиг.2 - реальный полетный цикл двигателя.

По оси абсцисс располагается время от запуска двигателя до его остановки за один полет.

По оси ординат отмечены режимы работы двигателя: Взл - взлетный (максимальный) режим; Ne - номинальный режим; МГ - малый газ; РУ - включение реверсивного устройства.

Пример реализации предлагаемого способа эксплуатации двигателя.

Двигателю Д-30КП при изготовлении устанавливают назначенный ресурс N_ч = 6500 ч; N_ц = 3375 полетных циклов. Данный ресурс устанавливают в результате проведения комплекса расчетно-экспериментальных работ в соответствии с установленной нагруженностью двигателя, которая задана обобщенным полетным циклом (ОПЦ) в виде зависимости режимов работы двигателя от времени полета от его запуска до остановки (см. фиг.1).

Затем двигатель эксплуатируют в авиакомпании "Алроса" г. Мирный. На фиг. 2 представлен реальный полетный цикл двигателя Д-30КП-2, по которому определяют нагруженность двигателя в рабочих условиях. Сравнение установленной нагруженности двигателя в ОПЦ и нагруженности в рабочих условиях показало, что с точки зрения малоцикловой усталости эти циклы эквивалентны. По накоплению повреждаемости с точки зрения длительной прочности реальный рабочий цикл на ~20% менее нагружен, чем ОПЦ. На основании этого сравнения определяют коэффициент соответствия рабочей нагруженности и установленной, который в данном случае равен 0,817. С учетом этого коэффициента определяют приведенную наработку: после выработки ресурса N_ч = 6500 ч приведенная наработка будет N^привед = 6500•0,817 = 5310 ч.

Таким образом, до выработки назначенного ресурса двигатель еще может эксплуатироваться в течение ΔN_ц = N_ч-N^привед = 6500-5310 = 1190 ч. При этом назначенный ресурс в циклах не будет превышен, поскольку продолжительность полетного цикла в рабочих условиях значительно больше, чем продолжительность ОПЦ.

Если эксплуатация двигателя после пересчета наработки будет производиться с сохранением условий, то после выработки 1190 ч может быть сделано повторное приведение, что даст возможность дополнительно эксплуатировать двигатель еще в течение ΔN_ц2 = ΔN_ц-ΔN_ц•0,817 = 217 ч.

Формула изобретения

Способ эксплуатации двигателя, при котором устанавливают его ресурс в соответствии с установленной нагруженностью, осуществляют эксплуатацию двигателя в пределах этого ресурса и производят оценку его технического состояния, отличающийся тем, что при оценке технического состояния определяют нагруженность двигателя в рабочих условиях, сравнивают ее с установленной нагруженностью, определяют коэффициент соответствия нагруженности в рабочих условиях и установленной, определяют приведенную наработку с учетом коэффициента соответствия и судят о возможности дальнейшей эксплуатации двигателя по разности этого ресурса и приведенной наработки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2