Нормы летной годности гражданских воздушных судов Республики Казахстан (стр. 52 )

22) по проверке элементов гидравлических и пневматических коммуникаций двигателя на герметичность и прочность;

23) по проверке работоспособности камеры сгорания двигателя;

24) по определению характеристик масляной системы двигателя (редуктора);

25) по определению высотно-скоростных характеристик двигателя;

26) по проверке подшипниковых опор роторов двигателя;

27) по проверке уровня контролепригодности двигателя.

Все испытания должны проводиться по программам, разработанным для каждого конкретного двигателя, и могут выполняться как на двигателе, предъявленном на 150-часовые испытания, так и на другом экземпляре двигателя.

751. Проверка корпусов двигателя на прочность, жесткость, несущую способность и циклическую долговечность.

Должны быть проведены статические испытания корпусов двигателя с целью проверки прочности, жесткости и несущей способности их элементов при эксплуатационных нагрузках.

Статические испытания корпусов проводятся:

1) при воздействии эксплуатационных нагрузок в расчетном случае;

2) до разрушения или при воздействии эксплуатационных нагрузок, увеличенных на соответствующие коэффициенты запаса прочности.

При испытаниях должны быть учтены и воспроизведены эксплуатационные нагрузки, действующие на корпус двигателя как в результате работы самого двигателя (тяга, осевые силы, крутящие моменты от воздействия газового потока, силы от температурного расширения деталей), так и вследствие эволюции ВС (инерционные нагрузки, гироскопические моменты).

При необходимости производится нагрев отдельных наиболее ответственных узлов, работающих в эксплуатации в условиях повышенных температур.

Методика испытаний, включающая способы и места приложения нагрузок, время их воздействия, величины коэффициентов запаса прочности и схему измерения деформаций и перемещений, должна быть составлена в соответствии с ожидаемыми условиями эксплуатации двигателя.

Корпусные узлы двигателя с высокой степенью повышения полного давления воздуха в компрессоре (п*е > 20), подвергающиеся в эксплуатации действию больших статических давлений, должны испытываться для проверки прочности, жесткости и несущей способности под давлением, превышающим максимальное рабочее давление.

Перечень узлов, подвергающихся испытаниям, методика испытаний, величины коэффициентов запаса прочности, а также способы имитации распределения реально действующих нагружений выбираются в соответствии с ожидаемыми условиями эксплуатации двигателя.

Корпусные элементы двигателя, которые нагружены давлением воздуха, газа или жидкости и испытывают нагрузки циклического характера, должны пройти эквивалентно-циклические испытания. При этом циклы нагружений корпусных элементов двигателя должны выбираться с учетом напряжений и нагрева в ожидаемых условиях эксплуатации. Количество циклов нагружений с наиболее неблагоприятным сочетанием напряжений и нагрева, возможное в условиях эксплуатации за ресурс, определяется программой испытаний.

Примечание: допускается проведение эквивалентно-циклического испытания при пониженной температуре с увеличенным перепадом давления, величина которого определяется с учетом изменения механических свойств материала элементов в зависимости от температуры.

Если корпусной элемент подвергается дополнительным статическим или переменным нагрузкам, кроме нагрузок от давления, то должен быть проведен анализ этих нагрузок.

Если их влияние, цененное расчетным путем, мало, то допускается имитировать их действие увеличением перепада давления. Если нагрузки существенны или не могут в достаточной мере быть компенсированы увеличением давления, то испытание должно быть проведено с воспроизведением этих нагрузок.

Испытания могут проводиться как на двигателе в целом, так и на отдельном корпусе двигателя, снабженном всеми ступенями направляющих аппаратов компрессора и сопловых аппаратов турбины в сборке с ложным ротором (роторами). Крепление двигателя или отдельного корпуса на испытательном стенде должно осуществляться аналогично самолетному.

752. Исследование вибрационного состояния двигателя, его узлов и деталей должно показать отсутствие опасных по условиям прочности вибраций во всем диапазоне рабочих режимов.

Перечень узлов и деталей двигателя, вибрационные характеристики которых подлежат определению, а также объем исследований устанавливаются программой исследования вибрационного состояния двигателя.

Для многовальных двигателей часть испытаний по определению вибрационных характеристик внутренних каскадов может быть выполнена в системе однокаскадного газогенератора с последующей выборочной проверкой отдельных ступеней с наибольшими вибрационными напряжениями в системе двигателя полной компоновки. Для турбовинтового двигателя должны быть проведены испытания по определению влияния воздушного винта на вибрационные характеристики двигателя.

Вибрационные характеристики следует определять методами вибрографирования, тензометрирования, а также другими приемлемыми методами.

Исследования должны быть проведены во всем диапазоне частот вращения от малого газа до максимальной частоты вращения. При обнаружении резонансных режимов вблизи максимальной частоты вращения исследования должны проводиться до частоты вращения, превышающей максимальную на величину, указанную в программе испытаний.

Вибрационные напряжения в рабочих лопатках компрессора и турбины следует определять при всех видах колебаний. Если отсутствуют очевидные доказательства устойчивости рабочих лопаток компрессора к автоколебаниям во всем диапазоне эксплуатационных режимов работы двигателя, то для получения таких доказательств должно быть проведено соответствующее испытание двигателя с тензометрированием рабочих лопаток.

Обязательному тензометрированию подлежат:

1) рабочие лопатки всех ступеней компрессора и турбины;

2) лопатки направляющих аппаратов всех ступеней компрессора;

3) диски турбины и компрессора;

4) топливные, масляные и другие трубопроводы двигателя;

5) валы роторов и воздушных винтов.

Примечание: объем тензометрирования может быть уменьшен, если специальными испытаниями, опытом доводки, расчетами, тензометрированием прототипов и т. п. показан допустимый, по условиям прочности, уровень вибрационных напряжений лопаток, дисков, трубопроводов, валов и роторов.

Тензометрированием должно быть определено влияние на уровень вибрационных напряжений следующих факторов:

1) в рабочих лопатках компрессора:

наибольших, ожидаемых в эксплуатации, неравномерностей полей полных давлений воздуха на входе в двигатель (для первых двух ступеней);

высотно-скоростных условий полета (для ступеней, установленных программой);

воздействия средств механизации (регулируемые направляющие аппараты, перепуски воздуха) и отбора воздуха на нужды двигателя и ВС;

2) в рабочих лопатках турбины:

окружной неравномерности температуры газа перед турбиной и ее изменений при отборах воздуха из компрессора;

действия реверсивного устройства (для последних ступеней);

высотно-скоростных условий полета (для ступеней, у которых степень понижения полного давления газа в эксплуатационных условиях более чем на 10 % превышает степень понижения полного давления газа в условиях Н = 0, М = 0).

Примечание 1: окружная неравномерность газа перед турбиной может оцениваться по окружной неравномерности газа за турбиной.

Примечание 2: способы имитации работы ступени турбины в высотно-скоростных условиях и способы оценки окружной неравномерности температуры газа перед турбиной должны быть указаны в программе испытаний.

Если в результате анализа будет выявлена возможность одновременного влияния нескольких факторов на вибрационные напряжения в лопатках, то должно быть проведено тензометрирование для определения влияния сочетания этих факторов.

753. Если в результате определения вибрационных характеристик двигателя в диапазоне рабочих частот вращения будут обнаружены вибрации повышенного уровня, то достаточная вибрационная прочность должна быть подтверждена:

1) дополнительным объемом испытаний;

2) резонансными испытаниями;

3) другими данными, полученными приемлемыми методами.

754. Тензометрированием должно быть подтверждено, что у бандажированных лопаток компрессора и турбины вибрационные напряжения в лопатках не возрастают до недопустимого по условиям прочности уровня в связи с частичной потерей натяга по полкам в процессе длительной наработки, если не представлены данные о сохранении натяга в пределах ресурса.

755. При «горячих испытаниях» производится проверка работоспособности двигателя при максимальных возможных в эксплуатации значениях температуры газа перед турбиной и частот вращения роторов.

756. «Горячие испытания» необходимо проводить, если в ожидаемых условиях эксплуатации максимальные значения температуры газа более чем на 20оС и частоты вращения двигателя более чем на 2,5 с-1 (или более чем на 1,5 % от частоты вращения на взлетном режиме - в зависимости от того, что больше) могут превышать их значения на взлетном режиме, полученные в ходе 150-часовых стендовых испытаний.

Примечание: при проведении «горячих испытаний» внешняя обвязка двигателя и компоновка его агрегатов могут отличаться от двигателя для 150-часовых стендовых испытаний.

757. Длительность «горячих испытаний» должна составлять не менее 75 часов, а суммарная наработка при максимальных возможных в эксплуатации температуре газа и частоте вращения должна быть равной суммарной наработке на взлетном режиме, установленной для 150-часовых стендовых испытаний данного двигателя.

758. Максимальные возможные в эксплуатации значения температуры газа и частот вращения роторов следует определять по расчетным высотноскоростным характеристикам двигателя с учетом температуры наружного воздуха, допусков на расход топлива, требуемого отбора воздуха на самолетные нужды, высоты расположения аэродромов, возможной неравномерности потока воздуха на входе в двигатель в ожидаемых условиях эксплуатации и т. п.

759. Средства достижения требуемых параметров двигателя должны быть указаны в программе испытаний. Для воспроизведения наиболее неблагоприятного распределения в высотных условиях температуры газа и степени понижения полного давления газа в ступенях турбины могут применяться технологические сопла, сопловые аппараты с изменяемой площадью проходного сечения и другие средства, а также такие способы, как подогрев воздуха на входе, перепуск части воздуха, используемого для самолетных нужд, дросселирование воздуха на входе, испытание двигателя с гидротормозом (для турбовинтового двигателя или двигателя со свободной турбиной) или с воздушным винтом (для турбовинтового двигателя) и т. п. Воспроизведение натурной степени понижения полного давления обязательно для тех ступеней турбины, для которых в эксплуатационных условиях степень понижения полного давления более чем на 10 % превышает ее значение в условиях Н = 0, М = 0.