Что такое зпк в двигателях

Рисковый патриотизм

В 2001 году 33-й Ассамблеей ИКАО утверждены новые требования к шуму самолетов на местности (нормы Главы 4, Том I, Приложение 16) со сроками введения в действие с 1 января 2006 года. Немаловажно, что данные нормы распространяются на новые самолеты, заявка на обеспечение норм летной годности которых подана в сертифицирующий орган после указанной даты. При этом, согласно Стандарту ИКАО, самолеты, уже имеющие сертификаты по Главе III (в том числе Ил-62М и Ту-154М), могут эксплуатироваться и после 1 января 2006 года.
В марте 2002 года Европарламент и Совет ЕС приняли директиву № 2002/30/ЕС, которая устанавливает порядок введения с 2002 года на территории стран — членов Евросоюза ограничений на эксплуатацию так называемых «самолетов с малым запасом по соответствию». Речь идет о самолетах, уровень шума которых соответствует требованиям орм Главы III с запасом не более 5 ЕРN дБ. В список «шумных» самолетов попали Ил-62М и Ту-154М. Поэтому авиакомпании во избежание штрафных санкций были вынуждены снять эти лайнеры с выгодных рейсов в Европу.
Среднемагистральный пассажирский самолет Ту-154М был самым популярным лайнером Советского Союза. Поэтому вопрос об акустической модернизации двигателей лайнера обострился до предела. ОАО «НПО «Сатурн», заручившись государственным финансированием, пошло по пути повышения эффективности звукопоглощающих конструкций за счет увеличения площади металлических ЗПК. Однако это привело к увеличению массы двигателя больше чем на 100 кг, и до летных испытаний дело не дошло.
Пермские конструкторы в инициативном порядке и при отсутствии государственного финансирования нашли оригинальное решение, заключающееся в использовании звукопоглощающих конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ).
Разработчиком технологии и изготовителем ЗПК из композиционных материалов выступило ФГУП «Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов» (г. Пермь). Основное финансирование проекта взяло на себя ОАО «ВАРЗ-400»(г. Москва).

Основная конструктивная изюминка найденного решения заключалась в том, что ЗПК из композитов наносились непосредственно на узлы со стороны потока (от исходной металлической оболочки). В результате исчезла необходимость в дополнительной обработке подсоединительных мест (фланцев), переделки двигательных и самолетных систем и коммуникаций. Незначительные потери от загромождения потока в наружном контуре компенсировались снижением массы по сравнению с металлическими аналогами ЗПК.
На ФГУП «УНИИКМ» был развернут участок доработки узлов для изготовления звукопоглощающих конструкций из полимерных композиционных материалов. Освоена доработка трех узлов: переходника, кожуха переднего и нижней половины кожуха заднего, с увеличением площади ЗПК на 3,5 кв.м.
Параллельно с разработкой системы шумоглушения с ЗПК из ПКМ специалисты пермского конструкторского бюро провели модельные испытания шевронного сопла для снижения шума струи. Заметим, что шевронное сопло не изготавливалось вновь, а дорабатывалось из существующего. Суммарное увеличение веса двигателя с постановкой дополнительных ЗПК и шевронов составило 33 кг по сравнению с двигателем, оборудованным штатной системой шумоглушения с металлическими ЗПК.
Летом 2004 года состоялись стендовые сравнительные акустические испытания двигателя Д-30КУ-154 в различной компоновке:
с серийной системой шумоглушения (полная система металлических ЗПК);
-без ЗПК на нижней половине кожуха заднего (в компоновке части парка Д-30КУ-154);
-с ЗПК из ПКМ на нижней половине кожуха заднего (для приведения в соответствие всего парка Ту-154М требованиям Главы 3);
-с модернизированной системой ЗПК и с шевронами на срезе сопла (для снижения шума реактивной струи).
Результаты проведенных испытаний легли в основу расчетов шума самолетов Ил-62М и Ту-154М. В итоге было решено внедрять в эксплуатацию нижнюю половину кожуха заднего с ЗПК из ПКМ. На сегодняшний день 27 двигателей Д-30КУ-154 оснащены кожухом задним. Максимальная наработка ЗПК на конец августа 2008 года составляет 4 900 часов, а суммарная наработка превысила показатель 70 000 часов.
Для получения Дополнения к сертификату типа с запасом более 5 EPN дБ от требований Главы 3 по шуму на местности для самолета Ту-154М со взлетным весом 100 тонн в ноябре 2005 года были организованы летные акустические испытания. Но во время их проведения произошел серьезный сбой. Ни для кого не секрет, что сертификационные акустические испытания требуют тщательной подготовки и соблюдения строгих требований. Испытания самолета долго откладывались в связи с занятостью борта в чартерных перевозках.

В результате испытания пришлось проводить при неблагоприятных погодных условиях. В целях «экономии» специалистами ОАО «Туполев» программа акустических испытаний была сокращена.
Двигатели для проверки были выделены ОАО «ВАРЗ-400» после выработки ресурса с параметрами, не соответствующими техническим условиям. Поэтому легитимность результатов этих испытаний абсолютно объективно поставлена под сомнение Авиационным регистром.
Оставалось провести сертификацию расчетным путем на основании стендовых испытаний. Но и здесь ОАО «Туполев» потеряло время, так как заявку на сертификацию можно было подать только до 1 января 2006 года в связи с вводом в действие Главы 4 Стандарта ИКАО.
Последней надеждой внедрения в жизнь результатов работы пермских двигателестроителей остается дальнемагистральный самолет Ил-62М, который можно сертифицировать с уменьшением взлетного веса в соответствии с требованиями Главы 4. Но на такую работу нет финансирования, то есть заказчика. Сегодня богатому эксплуатанту проще заплатить большие деньги, купить готовый сертифицированный самолет, чем ждать неопределенное время, когда сертифицируют после доработки двигателей его старый борт.
Нельзя утверждать, что огромный объем работ, проведенный ОАО «Авиадвигатель» совместно с ФГУП «УНИИКМ», выброшен в корзину. Получен уникальный опыт. Во-первых, разработана технология доработки металлических узлов авиационных двигателей постановкой ЗПК из ПКМ. Во-вторых, опробована технология снижения шума сопла постановкой шевронов. Кроме того, изготовлены, внедрены и успешно апробованы в эксплуатации 24 комплекта доработанных ЗПК из ПКМ на нижних половинах кожуха заднего.
Но есть и негативные результаты. Не получено одобрение на серийное производство полной системы шумоглушения с ЗПК из ПКМ и шевронное сопло на двигатели Д-30КУ и Д-30КУ-154. Нет заявок на проведение испытаний для подтверждения соответствия самолетов Ил-62М и Ту-154М акустическим нормам с указанными выше доработками. На ФГУП «УНИИКМ» свернуто уникальное производство изготовления звукопоглощающих конструкций для доработки узлов двигателей Д-30КУ и Д-30КУ-154.
Отсутствие заинтересованности в продлении жизни уникальных самолетов Ил-62М и Ту-154М стало причиной того, что их место в отечественном авиапарке все больше и больше занимают подержанные иномарки.

АО «ОДК-ПМ»
Экзаменационный центр
Центр оценки квалификаций
Пресс-центр
- Новости
- Контакты для СМИ
Исполнительный орган общества АО «ОДК»
Продукция
Обслуживание
Для поставщиков
Обратная связь
ОДК-ПМ в соцсетях
Контакты
Правовая информация
Противодействие коррупции

ТУРБОВЕНТИЛЯТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Турбовентиляторный двигатель содержит корпус, панели корпуса вентилятора, кожух передний, кожух наружный задней подвески, кожух сопла, внутренний кожух вентилятора, ряды панелей газогенератора и панели обшивки турбины, а также двигательную установку с соплом и звукопоглощающие конструкции. Звукопоглощающие конструкции выполнены на кожухе переднем, кожухе наружном задней подвески, кожухе сопла, панелях корпуса вентилятора, внутреннем кожухе вентилятора, рядах панелей газогенератора и панелях обшивки турбины. Звукопоглощающие конструкции имеют трактовые и внетрактовые перфорированные стенки и фронтовые и тыловые слои заполнителей. Звукопоглощающие конструкции выполнены из полимерного композиционно-волокнистого материала, а фронтовые и тыловые слои заполнителей выполнены сотовыми с внетрактовыми перфорированными стенками между ними или трубчатыми. Высоты полостей фронтового и тылового слоев заполнителей соотносятся как 8…22/15…6, а перфорации трактовых и внетрактовых перфорированных как 12…7/10…2, в зависимости от преобладающих звуковых волн в месте установки звукопоглощающих конструкций в двигателе. Изобретение позволяет повысить звукопоглощение двигателя и снизить его массу. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Читать еще: Honda crx какие двигатели

1. Турбовентиляторный двигатель, содержащий корпус, панели корпуса вентилятора, кожух передний, кожух наружный задней подвески, кожух сопла, внутренний кожух вентилятора, ряды панелей газогенератора и панели обшивки турбины, а также двигательную установку с соплом и звукопоглощающие конструкции кожуха переднего, кожуха наружного задней подвески и кожуха сопла, причем звукопоглощающие конструкции имеют трактовые и внетрактовые перфорированные стенки и фронтовые и тыловые слои заполнителей, отличающийся тем, что он дополнительно имеет звукопоглощающие конструкции панелей корпуса вентилятора, внутреннего кожуха вентилятора, рядов панелей газогенератора и панелей обшивки турбины, при этом звукопоглощающие конструкции выполнены из полимерного композиционно-волокнистого материала, фронтовые и тыловые слои заполнителей выполнены сотовыми с внетрактовыми перфорированными стенками между ними или трубчатыми, причем соотношение высот полостей слоев заполнителей составляет h₁/h₂=8…22/15…6, а соотношение перфораций трактовых и внетрактовых перфорированных стенок P₁/P₂=12…7/10…2 в зависимости от преобладающих звуковых волн в месте установки звукопоглощающих конструкций в двигателе, где:
h₁ — высота полости фронтового слоя заполнителя в мм;
h₂ — высота полости тылового слоя заполнителя в мм;
P₁ — % перфорации трактовой перфорированной стенки;
P₂ — % перфорации внетрактовой перфорированной стенки. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающая конструкция панелей корпуса вентилятора выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=9/9 и P₁/P₂=8/5. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающая конструкция кожуха переднего выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=10/10 и P₁/P₂=8/5. 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающая конструкция кожуха наружного задней подвески выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=14/7 и P₁/P₂=8/2. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающая конструкция цилиндрической (конической) части кожуха сопла выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=14/7 (8/7) и P₁/P₂=8/2 (8/5). 6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающая конструкция внутреннего кожуха вентилятора выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=14/7 и P₁/P₂=8/2. 7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающие конструкции рядов панелей газогенератора выполнены в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=10/10 и P₁/P₂=8/8. 8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что звукопоглощающая конструкция панелей обшивки турбины выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=15/10 и P₁/P₂=10/4.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, точнее — к двигателям со звукопоглощающими конструкциями.

Известен турбовентиляторный двигатель с однослойной звукопоглощающей конструкцией, имеющей металлические перфорированную трактовую стенку, сотовый заполнитель и стенку силового корпуса двигателя, скрепленные между собой сваркой или пайкой — журнал «Аэрокосмический курьер» №2, 2003 г., стр.16, рис.2.

Недостаток такого двигателя заключается в недостаточно широком диапазоне звукопоглощения — не более 500…1250 Гц и значительной массе.

Известен другой турбовентиляторный двигатель, содержащий корпус, панели корпуса вентилятора, кожух передний, кожух наружный задней подвески, кожух сопла, внутренний кожух вентилятора, ряды панелей газогенератора и панели обшивки турбины, а также двигательную установку с соплом и звукопоглощающие конструкции кожуха переднего, кожуха наружного задней подвески и кожуха сопла, причем звукопоглощающие конструкции имеют трактовые и внетрактовые перфорированные стенки и фронтовые и тыловые слои заполнителей — патент RU 2267628 C1 F02C 7/24 на «Звукопоглощающую панель для тракта вентиляторного двигателя», опубл. 10.01.2006 Бюл. №1.

По своим признакам и достигаемому результату этот двигатель наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.

Двигатель выполнен с конструктивно одинаковыми в части шумопоглащения двухслойными звукопоглощающими конструкциями, установленными в зонах кожуха переднего, кожуха задней подвески и кожуха сопла двигателя, имеющих одинаковые по высоте фронтовые и тыловые слои заполнителей, перфорацию трактовых стенок — 8,5…11,5%, а внетрактовых — 1,5…2,5% соответственно от площади каждой из стенок.

Стенки силового корпуса, тыловые слои заполнителей и перфорированные внетрактовые стенки выполнены металлическими.

Такое выполнение двигателя позволило увеличить эффективность звукопоглощения в диапазоне частот 1250 Гц и выше.

Однако достигаемый в этом двигателе эффект звукопоглощения обеспечивается при значительной его массе. Более того, продекларированный в патенте эффект звукопоглощения оказался недостигнутым и при испытаниях опытного образца двигателя с защищенной патентом панелью подтвержден эффект звукопоглощения и запасы по шуму на уровне ниже Главы 3 норм ИКАО (Международной организации гражданской авиации).

Задача изобретения заключается в повышении звукопоглощения двигателя при уменьшении его массы.

Эта задача решается усовершенствованием турбовентиляторного двигателя, содержащего корпус, панели корпуса вентилятора, кожух передний, кожух наружный задней подвески, кожух сопла, внутренний кожух вентилятора, ряды панелей газогенератора и панели обшивки турбины, а также двигательную установку с соплом и звукопоглощающие конструкции кожуха переднего, кожуха наружного задней подвески и кожуха сопла, причем звукопоглощающие конструкции имеют трактовые и внетрактовые перфорированные стенки и фронтовые и тыловые слои заполнителей.

Усовершенствование заключается в том, что турбовентиляторный двигатель дополнительно имеет звукопоглощающие конструкции панелей корпуса вентилятора, внутреннего кожуха вентилятора, рядов панелей газогенератора и панелей обшивки турбины, при этом звукопоглощающие конструкции выполнены из полимерного композиционно-волокнистого материала, фронтовые и тыловые слои заполнителей выполнены сотовыми с внетрактовыми перфорированными стенками между ними или трубчатыми, причем соотношение высот полостей слоев заполнителей составляет h₁/h₂=8…22/15…6, а соотношение перфораций трактовоых и внетрактовых перфорированных стенок P₁/P₂=12…7/10…2 в зависимости от преобладающих звуковых волн в месте установки звукопоглощающих конструкций в двигателе, где

h₁ — высота полости фронтового слоя заполнителя в мм;

h₂ — высота полости тылового слоя заполнителя в мм;

P₁ — % перфорации трактовой перфорированной стенки;

Р₂ — % перфорации внетрактовой перфорированной стенки;

звукопоглощающая конструкция панелей корпуса вентилятора выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=9/9 и P₁/P₂=8/5;

звукопоглощающая конструкция кожуха переднего выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=10/10 и P₁/P₂=8/5;

звукопоглощающая конструкция кожуха наружного задней подвески выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=14/7 и P₁/P₂=8/2;

звукопоглощающая конструкция цилиндрической (конической) части кожуха сопла выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=14/7 (8/7) и Р₁/Р₂=8/2 (8/5)

звукопоглощающая конструкция внутреннего кожуха вентилятора выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=14/7 и P₁/P₂=8/2;

звукопоглощающие конструкции рядов панелей газогенератора выполнены в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=10/10 и Р₁/Р₂=8/8;

звукопоглощающая конструкция панелей обшивки турбины выполнена в соответствии с соотношениями: h₁/h₂=15/10 и P₁/P₂=10/4.

Снабжение двигателя дополнительно звукопоглощающими конструкциями панелей корпуса вентилятора, внутреннего кожуха вентилятора, рядов панелей газогенератора и панелей обшивки турбины, выполнение при этом звукопоглощающих конструкций из полимерного композиционно-волокнистого материала, фронтовых и тыловых слоев заполнителей сотовыми с внетрактовыми перфорированными стенками между ними или трубчатыми, причем соотношение высот полостей заполнителей составляет h₁/h₂=8…22/15…6, а соотношение перфораций трактовых и внетрактовых перфорированных стенок P₁/P₂=12…7/10…2 (экспликации смотри выше) в зависимости от преобладающих звуковых волн в месте установки звукопоглощающих конструкций в двигателе (что позволило расширить диапазон звукопоглощения до уровня

5000 Гц и уменьшить массу двигателя за счет уменьшения высоты слоев и массы звукопоглощающих конструкций с учетом места их установки).

Выполнение изобретения в соответствии с левыми частями числовых диапазонов соотношений: h₁/h₂=8/15 и P₁/P₂=12/10 соответствует крайней границе существования звукопоглощающих конструкций в вариантах с сотовыми и трубчатыми заполнителями.

Выполнение изобретения в соответствии с правыми частями числовых диапазонов соотношений: h₁/h₂=22/6 и P₁/P₂=7/2 соответствует другой крайней границе существования звукопоглощающих конструкций в вариантах с сотовыми и трубчатыми заполнителями.

В вариантах исполнения двигателя выполнение звукопоглощающих конструкций:

Читать еще: График работы дизельных двигателей

— панелей корпуса вентилятора в соответствии с соотношениями

— кожуха переднего в соответствии с соотношениями

— кожуха наружного задней подвески в соответствии с соотношениями

— цилиндрической (конической) части кожуха сопла в соответствии с соотношениями

— кожуха вентилятора в соответствии с соотношениями

— рядов панелей газогенератора в соответствии с соотношениями

— панелей обшивки турбины в соответствии с соотношениями

позволяет выполнить звукопоглощающие конструкции с оптимальными высотой полостей слоев заполнителей, массой и звукопоглощением преобладающих частот в месте их установки в двигателе.

Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, где показано на:

Фиг.1 — двигатель в осевом сечении;

Фиг.2 — звукопоглощающие конструкции с сотовыми заполнителями;

Фиг.3 — звукопоглощающие конструкции с трубчатыми заполнителями;

h₁, h₂ — высоты полостей соответственно фронтового и тылового слоев заполнителей в мм;

P₁, P₂ — % перфорации соответственно трактовой и внетрактовой перфорированных стенок;

дается описание предлагаемого двигателя.

Турбовентиляторный двигатель содержит корпус 1, двигательную установку 2 с соплом 3 и панели корпуса вентилятора, кожух передний, кожух наружный задней подвески, кожух сопла, внутренний кожух вентилятора, ряды панелей газогенератора, панели обшивки турбины, обозначенные на чертежах цифрами 4…11, что и расположенные на них звукопоглощающие конструкции (4…11):

— 4 панелей корпуса вентилятора,

— 5 кожуха переднего,

— 6 кожуха наружного задней подвески,

— 8 внутреннего кожуха вентилятора,

— 9, 10 рядов панелей газогенератора и

— 11 панелей обшивки турбины, имеющие трактовые перфорированные 12, внетрактовые перфорированные 13 и неперфорированные внетрактовые 14 стенки и фронтовые и тыловые слои заполнителей.

Двигатель характеризуется тем, что дополнительно имеет звукопоглощающие конструкции 4, 8, 9, 10, 11 соответственно корпуса вентилятора, внутреннего кожуха вентилятора, рядов панелей газогенератора и панелей обшивки турбины, при этом все звукопоглощающие конструкции 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 выполнены из композиционно-волокнистого материала, фронтовые и тыловые слои заполнителей выполнены сотовыми 15, 16 с внетрактовыми перфорированными стенками 13 между ними или трубчатыми 17, 18, причем соотношение высот полостей слоев заполнителей h₁/h₂=8…22/15…6 и перфораций стенок P₁/P₂=12…7/10…2 в зависимости от преобладающих звуковых волн в месте установки звукопоглощающих конструкций 4…11 в двигателе (что позволило повысить уровень звукопоглощения и уменьшить массу двигателя за счет уменьшения высоты слоев и массы звукопоглощающих конструкций).

Трактовые перфорированные стенки 12 могут выполняться однослойными (Фиг.2) или двухслойными, например, склеенными со стенками трубчатых заполнителей 17 (Фиг.3).

В вариантах исполнения двигателя звукопоглощающие конструкции (ЗПК) 4…11 выполнены в соответствии с соотношениями:

(благодаря чему обеспечивается выполнение звукопоглощающих конструкций с оптимальными высотой слоев заполнителей, массой и звукопоглощением преобладающих частот в месте их установки в двигателе).

Надежность заявляемого изобретения обеспечивается изготовлением звукопоглощающих конструкций 4…11 клеевым соединением и полимеризацией элементов в совокупности с механическим скреплением с наружными силовыми сопрягаемыми узлами двигателя; кожухи панелей газогенератора при этом могут быть изготовлены в виде звукопоглощающих конструкций 9, 10, 11, а звукопоглощающие конструкции 9, 10 могут быть изготовлены виде единых узлов (не показано).

Турбовентиляторный двигатель по изобретению реализуется в двигателе ПС-90А и его модификациях; имеет по сравнению с прототипом повышенное звукопоглощение, надежную виброакустическую прочность и запасы по шуму, примерно соответствующие Главе 4 норм ИКАО, и меньшую на 123…164 кг массу.

Cubana de Aviacion уверена в пермских моторах

Флагманская авиакомпания Республики Куба — Cubana de Aviacion — сегодня имеет в своем парке восемь самолетов российского производства: четыре Ил-96-300, два пассажирских Ту-204-100Е и два грузовых Ту-204СЕ. Все они оснащены двигателями ПС-90А разработки пермского КБ. Об особенностях эксплуатации пермских двигателей кубинской авиакомпанией ответил главный специалист по двигателям Cubana de Aviacion Энрике ПЕРЕС АГИАР.

— Покупка преимущественно российских ВС объясняется экономической блокадой и санкциями со стороны США и других государств мира. Если бы была возможность, Вашу компанию заинтересовали бы «аэробусы» или «боинги»?
— Нашей авиакомпании, как и любой другой, интересна та техника, которую мы можем уверенно эксплуатировать долгое время.
На первый взгляд эксплуатация «боингов», «аэробусов» экономически выгодна: самолетов и двигателей для них произведены тысячи. Их легко ремонтировать: из-за территориальной близости их удобно доставлять на Кубу. К сожалению, Россия находится очень далеко. Согласитесь, вести бизнес в таких условиях непросто.
С другой стороны, техника российского производства — залог спокойной работы и абсолютной уверенности в завтрашнем дне. Эта уверенность сохранилась у нас еще со времен существования Советского Союза. Мы ни на минуту не сомневаемся в добросовестности наших российских коллег, которые не забудут о нас в трудную минуту.
У нас богатый опыт эксплуатации российской техники и доброжелательные отношения с партнерами из России. Поэтому мы уверены: самолеты Ил-96-300 и Ту-204 под флагом авиакомпании Cubana de Aviacion будут успешно летать еще не меньше 30 лет.

— Какова география полетов ВС Вашей компании?
— На Ил-96-300 мы интенсивно летаем в Испанию, Аргентину, Бразилию. В Россию, к сожалению, пока регулярных рейсов нет, но в 2019 году мы рассматриваем возможность возобновить полеты в столицу России.
Самолеты семейства Ту-204 перевозят пассажиров и грузы в основном в страны Латинской Америки: Мексику, Аргентину, Бразилию, Панаму. Впрочем, нашим лайнерам знакомо небо и Северной Америки. Не сомневайтесь: самолеты с двигателями ПС-90А не стоят на земле — мы используем их максимально!

— Можете ли Вы сравнить самолеты советского периода и современные с точки зрения их качества, надежности?
— Современные самолеты и двигатели российского производства ничуть не уступают высокому качеству авиатехники советской эпохи. Вопрос в другом: как их эксплуатировать. Как уже было сказано, выполнение различных форм техобслуживания, капитальный ремонт как воздушного судна, так и двигательной установки — дорогостоящие операции. Кроме того, климатические условия России и моей страны очень разные. Двигатели ПС-90А оказались в непростых тропических условиях эксплуатации, что, разумеется, не могло не отра-зиться на ресурсе некоторых узлов и агрегатов.

— Как были усовершенствованы двигатели Вашей компании в процессе эксплуатации?
— Еще в начале эксплуатации ПС-90А были вопросы, связанные с работой коробки приводов, центральным приводом, но их быстро решили. Затем произвели модернизацию двигателей путем установки звукопоглощающих конструкций (ЗПК) второго поколения. Установка ЗПК нового поколения из композитных материалов значительно повысила акустические показатели ПС-90А. Для более эффективной работы двигателей в условиях высокогорья агрегат зажигания ПВФ 22-7 был заменен на ПВФ 22-20.
Хочу подчеркнуть, мы открыты для предложений по дальнейшему обновлению техники и готовы к дальнейшему сотрудничеству с пермскими двигателестроителями.

— Остались ли нерешенные вопросы по ПС-90А Вашей компании?
— На мой взгляд, особого внимания заслуживает прогар лопаток первой ступени турбины высокого давления (ТВД) и сопловых лопаток второй ступени ТВД. Я объясняю это особенностями климата: большая влажность, высокие температуры, низкое атмосферное давление в условиях высокогорья — все это сказывется на эксплуатации узлов, агрегатов, модулей двигателя.
Еще одной причиной прогаров может быть качество материала, из которого сделаны лопатки. Разработчик ПС-90А — «ОДК-Авиадвигатель» — постоянно работает над решением этих проблем. Для увеличения износостойкости сопловых лопаток на них наносят керамическое теплозащитное покрытие, но, к сожалению, это не панацея. Мы знаем и о других разработках пермских конструкторов — лопатках с оптимизированным охлаждением, лопатках из интерметаллидного сплава ВКНА и лопатках из сплава ЖС32-ВИ. Надеюсь, что все эти меры продлят работу двигателя на крыле и они смогут «летать» до 10 тысяч часов. В данный момент максимальная наработка ПС-90А до съема с крыла по причине прогара лопаток ТВД составляет 7–8 тысяч часов.

Читать еще: Датчик холостого хода для двигателя ланос

— Как налажено обслуживание двигателей?
— Cubana de Aviacion и «ОДК-ПМ» сотрудничают в рамках договора, в соответствии с которым двигатели нашей компании проходят капитальный ремонт на заводе-производителе. Отправка двигателя в Россию не влияет на плановое выполнение рейсов, потому что у нас есть резервные двигатели. ПС-90А — хороший двигатель, которым оснащен практически весь наш авиапарк.
Практически все работы на двигателе мы выполняем сами. В 2010 году руководство компании обучило своих технических специалистов в Перми, в учебном центре «ОДК-ПМ». Каждые три года мы посылаем новых специалистов на обучение или повышаем квалификацию уже обученных людей, несмотря на то, что на Кубе постоянно находятся два представителя «ОДК-ПМ», которые оказывают консультационную помощь. Если у нас возникают какие-то сложные вопросы, требующие оперативного решения, пермяки всегда помогают. Мы отправляем официальную информацию о возникшей проблеме в Управление поддержки заказчика «ОДК-ПМ». При необходимости они обращаются в «ОДК-Авиадвигатель», находят решение проблемы и транслируют его нам.

— Проводился ли в Вашей компании модульный ремонт ПС-90А?
— Да, в нашей практике были заменены ТВД в условиях эксплуатации. Замены проводились специалистами «ОДК-ПМ», которые специально приезжали на Кубу.

— Планируете ли еще модульные ремонты?
— Если у пермяков появятся модифицированные модули ТВД, например, которые позволят продлить эксплуатацию ПС-90А до 12 тысяч часов, мы с удовольствием заменим. Мы готовы пробовать все лучшее. Тем более что наши самолеты периодически становятся бортами специального назначения. Это большая ответственность.

— Cubana de Aviacion — государственная авиакомпания. Что для Вас важнее: политика или бизнес?
— Мы стараемся находить баланс политических и экономических интересов. Государственные интересы превыше всего, но компания должна быть прибыльной, ведь для поддержания летной годности самолетов и двигателей нужны средства.

— Значит, нужно увеличивать пассажиропоток. А каков он на сегодняшний день?
— Все зависит от рейса. Большим спросом пользуются Бразилия, Аргентина, Мексика, Венесуэла. Раньше была полная загрузка бортов, летавших в Испанию. Но сейчас у нас появился конкурент — новая авиакомпания.

— Доставка грузов тоже хороший способ пополнить свою казну. А возят ли Ваши воздушные «грузовики» что-то интересное, неординарное?
— В основном грузы довольно прозаичные: почта, товары народного потребления и т.д. Но бывают и необычные грузы. Например, цветы из Голландии. Эти рейсы проводились с промежуточными посадками в Канаде. Перевозили также дельфинов, лошадей.

— Для островного государства, каким является Куба, авиагрузоперевозки не просто важная часть бизнеса, но и способ жизнеобеспечения. Грузовых коммерческих самолетов, наверное, должно быть больше, и они должны быть разного типа. У Вашей компании два Ту-204СЕ для перевозки грузов на паллетах. Не рассматривался ли вопрос приобретения рамповых самолетов типа Ил-76 для расширения возможностей грузоперевозок?
— Еще во времена СССР на Кубе были два грузовых самолета Ил-76, и они прекрасно летали. Но в период российской перестройки мы вынуждены были поставить самолеты на хранение. В то время России было не до наших «грузовиков», а теперь их уже не восстановить, к сожалению. Но если у вашей страны есть новые или модернизированные Ил-76, Cubana de Aviacion открыта для всех предложений России.

Беседовали Виктор и Ольга ОСИПОВЫ

Источник: «Пермские авиационные двигатели» № 42

Лаборатория механизмов генерации шума и модального анализа (ЛМГШиМА)

По данным на 15.02.2021

Ученые лаборатории выполняют фундаментальные и прикладные научные исследования в области аэроакустики современных авиационных двигателей. Результатами исследований станут принципиально новые многоканальные методы измерений шума, адаптированные под исследования различных механизмов излучения звука и усовершенствованные методы проектирования высокоэффективных звукопоглощающих конструкций из полимерных композиционных материалов с отработкой технологии изготовления.

Название проекта: Развитие инновационных методов исследования механизмов генерации шума турбулентными течениями

Приоритет СНТР: е

Цель проекта: Создание инструментария, позволяющего проводить комплексные исследования шума турбулентных течений и локализацию источников шума современных авиадвигателей с целью разработки технологий снижения шума перспективных самолетов

Научные результаты:

Разработан и апробирован метод азимутальной декомпозиции шума реактивной струи вблизи жесткой отражающей поверхности. Впервые в мире проведены измерения азимутальных мод шума струи авиационного двигателя на натурном стенде.

Разработана и апробирована в лабораторных условиях методика измерения модального состава шума в воздухозаборном канале авиационного двигателя.

Впервые в отечественной практике получены экспериментальные данные по азимутальному составу шума в воздухозаборнике и выполнена локализация источников звука современного авиационного двигателя.

Разработана методика экспериментального исследования акустических и пролетных аэродинамических характеристик движущихся мультипольных источников различных размеров на основе многоканальных методов измерений. Разработан и апробирован метод бимформинга для локализации источника звука дипольного типа.

Разработан и апробирован метод измерения азимутальной и радиальной структуры звукового поля в каналах при наличии импедансного отражения на стенках. Разработана методика выбора схем размещения ячеек звукопоглощающих конструкций с повышенным звукопоглощением в широком диапазоне частот, метод определения акустических характеристик крупногабаритных звукопоглощающих конструкций при заданном азимутальном модальном составе звукового поля.

Внедрение результатов исследования:

Созданы компьютерные программы для определения оптимального расположения микрофонов в плоских и кольцевых многомикрофонных решетках. Проведена обработка измеренных акустических данных, позволяющие определять модальный состав шума в канале авиационного двигателя. Получено 2 свидетельства регистрации программ для ЭВМ. Данные программы использовались при отработке программы испытаний и для обработки результатов акустических измерений авиационного двигателя на открытом стенде.

Созданы компьютерные программы для проектирования эффективных звукопоглощающих конструкций (ЗПК) для каналов авиационных двигателей. С их помощью были разработаны ЗПК с резонансными ячейками новых конфигураций, имеющие повышенное звукопоглощение в широком диапазоне частот. Получено 3 патента и 4 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.

Разработана технология создания ЗПК с повышенным уровнем звукопоглощения, изготовлены опытные образцы полномасштабных ЗПК для установки на перспективный отечественный авиационный двигатель, получен 1 патент.

Разработано входное устройство для 40-канального генератора вращающихся мод, получен 1 патент.

Разработан интерферометр с контролем усилия поджатия образца ЗПК, позволяющий снизить разбросы получаемых акустических характеристик, получен 1 патент.

Образование и переподготовка кадров:

Разработано и внедрено 7 дисциплин в учебный процесс ПНИПУ по направлению магистерской подготовки «Двигатели летательных аппаратов»: Математические основы акустики, Основы акустических исследований, Аэроакустика, Современные методы акустических измерений, Теория и практика обработки акустических сигналов и полей, Метод конечных элементов в задачах акустики, Численное моделирование акустических процессов в двигателях летательных аппаратов.

Разработано 2 программы повышения квалификации для специалистов сторонних организаций. 21 специалист прошел обучение.

14 человек из числа сотрудников лаборатории поступили в аспирантуру.

Защиты: 1 докторская диссертация, 4 кандидатские диссертации, 5 выпускных квалификационных работ специалиста, 4 выпускные квалификационные работы магистра, 5 выпускных квалификационных работ бакалавра.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Создана уникальная научная установка «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», активно используемая при выполнении научно-исследовательских работ в рамках грантов и хоздоговорных работ.

Сотрудничество:

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского (Россия), АО «ОДК-Авиадвигатель» (Россия): совместные исследования, публикации, стажировки студентов, аспирантов и молодых ученых.