Вопрос 33. Методы установления ресурса деталей и узлов двигателя.

Под ресурсом двигателя и его основных де­талей, разрушение которых может привести к опас­ным для самолета последствиям, понимается ус­тановленная и подтвержденная всеми требуемыми видами исследований и испытаний суммарная на­работка, при достижении которой эксплуатация основных деталей или двигателя должна быть пре­кращена. Ресурс относится к основным показате­лям качества двигателя, которые характеризуют степень совершенства двигателя и в значительной мере определяют экономическую эффективность его эксплуатации.

Ресурс изделия закладывается на всех этапах его жизненного цикла: от начальной стадии выполнения проектно-конструкторских работ до заключительной стадии эксплуатации. Основным условием полного со­ответствия авиационного изделия заданным требованиям по ресурсу является строгое выполнение правила: ресурс закладывается при проектировании, обеспечивается в производстве и поддерживается в эксплуатации.

На начальных стадиях проектирования двигателя, включая разра­ботку его эскизного проекта, основными методами оценки степени опасности последствий функциональных отказов являются инженер­ный анализ, базирующийся на статистических сведениях из опыта эксплуатации самолетов и двигателей предшествующих поколений, расчетная и экспертная оценки. На последующих стадиях создания и испытаний сертифицируемого двигателя и самолета оценка последствий отказов проводится с использованием результатов математического моде­лирования, лабораторных, стендовых и летных испытаний двигателя, са­молета и их систем.

В связи с непрерывным ростом ресурсов двигателей, практика пока­зала, что проведение испытаний на ресурс обходится дорого, так как эти испытания должны проводиться на большом числе образцов и в тече­ние длительного времени. Кроме того, обработка результатов испытаний при условии получения полной информации занимает длительное время. Поэтому возникает необходимость проведения форсированных испытаний на ресурс, испытания эти проводятся при форсированных режимах и выполняются в сравнительно короткое время.

Исследования показали, что основная часть дефектов (порядка 60 %) на деталях связана с недостаточной прочностью последних, причем боль­шая половина дефектов (~42 %) обусловлена знакопеременными нагрузка­ми и теплосменами. Возникновение остальных видов дефектов связано с процессами износа, попаданием в двигатель посторонних предметов и на­рушениями требований технического обслуживания.

Важным научным и экспериментальным направлением является изу­чение прочности и долговечности дисков и роторов на разгонных стендах. Оно требует разработки и постоянного совершенствования методологии испытаний в направлении информативности эксперимента, совершенство­вание методов математической обработки результатов эксперимента, уско­рения испытаний, приближения условий стендовых испытаний конструк­ций к эксплуатационным, усовершенствование системы программного управления (СПУ) основными агрегатами и системами разгонного стенда с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения, повыше­ния точности и надёжности СПУ при циклических испытаниях.