Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Особенности жизненного цикла газотурбинных двиг...docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
18.09.2019
Размер:
238.95 Кб
Скачать

Особенности жизненного цикла газотурбинных двигателей

Газотурбинные двигатели (ГТД) — весьма распространенный тип силовой установки, применяемый на воздушном, сухопутном, водном, железнодорожном транспорте и в энергетике.

Наиболее напряженными в смысле термодинамических параметров и нагрузок являются авиационные ГТД, которые занимают монопольное положение в качестве двигателей для самолетов и вертолетов.

Авиадвигателестроение — наиболее сложная и наукоемкая часть машиностроения, выполняющая ключевую роль в развитии национальной экономики и обеспечении безопасности страны через:

• научные исследования, конструкторские, технологические и эксплуатационные разработки в области изготовления, испытания, технического обслуживания и рационального использования авиационных двигателей и их компонентов;

  • опытное и серийное производство и испытания авиадвигателей и ряда изделий промышленного и потребительского назначения;

•создание основной и дополнительной нематериальной продукции.

Современный авиационный ГТД является наукоемким высокотехнологичным продуктом, аналогов которому по уровню напряжений и тепловому состоянию деталей нет среди других изделий машиностроения.

В условиях конкурентной борьбы за финансово емкий рынок повышение качества авиационного двигателя должно сопровождаться снижением стоимости ЖЦИ. Для этих целей необходимо:

  • при разработке — применять унифицированные, экспериментально отработанные газогенераторы и интеллектуальные CAD-системы;

  • при производстве — снижать массу и число деталей, применять высокопроизводительные технологические процессы и САМ-системы;

• в эксплуатации — увеличивать ресурс, снижать трудоемкость и стоимость технического обслуживания.

Большое влияние на методологию разработки двигателей оказывает внедрение высокоэффективных систем проектирования. CAD/CAM/CAE-системы позволяют выполнить большое количество итераций проекта для определения оптимальных решений. Междисциплинарные расчеты высокого уровня, объединяющие математические модели газодинамических, тепловых процессов и напряженно-деформируемого состояния элементов конструкции, позволяют разработчикам на много быстрее анализировать полученные результаты и принимать правильные технические решения.

Помимо программных продуктов при проектировании двигателя необходимо наличие развитой информационной базы по параметрам, областям применения, конструктивным схемам и элементам конструкции ГТД. Такая систематизированная информация в сочетании с методиками термогазодинамических, прочностных и других расчетов составляет Информационное поле разработки ГТД.

  • Поддержка принятия маркетинговых решений

  • Автоматизация бизнес-планирования

Тепловые н прочностные расчеты

  • Расчеты газодинамики и процессов горения

  • Подготовка чертежной документации

  • Трехмерное моделирование

Компьютерное проектирование КТД

  • Обучение операторов станков с ЧПУ

  • Издание литературы и уч. пособий

  • Проведение семинаров

Эксплуатации

Утилизация двигателей

  • АСУ технологической подготовки разборку

  • Складирование материалов (помарочно)

Подготовка кадров по ИТ

Испытании

Управление предприятием

Маркетинг

АСУ испытаниями изделий АСУ испытаниями камер сгорания Вибродиагностика ГТД-ПТК «Динамика» Расчет параметров изделий

  • Состояние парка и дефекты изделий

  • Доработки, поступления изделий на их движение, оирузка, исследование

  • И УТР по эксплуатации - Technical Guide Builder

  • Ведение БД по основным ресурсам

Интернет-связь, корпора тивная сеть

  • Кадры, зарплата, склады, материалы

  • Управление:

  • проектами - Primavera Systems;

  • данными об изделии PDM «Салют»; -производством АСУ «ОМЕГА»

Проектно-конструкторские работы (КЬ)

Проектирование оснастки и выпуск чертежей

  • Получение полного комплекта технологической документации

  • Разработка управляющих программ

Производство (цеха)

Технологическая подготовка производства (ОГТ, ОГМет, техбюро цехов)

Станки с ЧПУ: Starrag, Liechti.Willemin. WFL, Deckel Maho, Cincinnati КИМ с ЧПУ: LK. Optel Управление сборкой двигателя - АСУ «РАПОРТ СБ»

Рис. 1. Схема применения CALS-технологий на ФНПЦ «ММПП «Салют»

Особенностями авиационного двигателестроения являются:

  • средние по величине габаритные размеры выпускаемых изделий;

  • высокая точность деталей и изделий в целом; :

  • сложность формы и тонкостенность деталей;

  • широкое применение труднообрабатываемых и дорогих материалов;

  • большое разнообразие используемых процессов переработки, обработки и соединения материалов и полуфабрикатов;

  • тщательная разработка технической документации и жесткий контроль качества;

  • сравнительно частая смена объектов производства.

Для конструкции ГТД характерно широкое применение легких алюминиевых и магниевых сплавов, высокопрочных легированных сталей, жаростойких хромоникелевых и титановых сплавов, композитных материалов. Характер авиационного двигателестроения во многом определяет применение современных способов получения заготовок, способов обработки поверхностей, изготовление деталей малыми сериями.

Стратегическое значение приобретают наноматериалы и нанотехнологии. Так ФНПЦ «Салют» совместно с Государственной корпорацией «Роснанотех» и другими ведущими организациями проводит работы по созданию новых материалов и покрытий для авиационных ГТД.

Эксплуатация ГТД при критических частотах вращения гибких роторов, при высокой температурной нагруженности отдельных элементов конструкции и значительных градиентах температур в различных зонах изделия предъявляют повышенные требования к качеству выполнения деталей и сборочных единиц.

Производство новых ГТД требует постоянного совершенствования технологических процессов (ТП), разработки и внедрения новых методов и средств обработки, обеспечивающих постоянно растущие требования по качеству и эксплуатационной надежности. Технология изготовления деталей, узлов и двигателя в целом в значительной степени определяют ресурс изделия, трудоемкость и себестоимость. Создание новых технологий является необходимым условием конструктивного совершенствования ГТД.