К ПРОБЛЕМЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ГАЗОТУРБИННОГО АВИАДВИГАТЕЛЯ ПО СПЕКТРАМ
3D-ВИБРАЦИЙ

Болознев Виктор Васильевич, кандидат технических наук, профессор, кафедра радиоэлектронных и квантовых устройств, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева (420084, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, 10)
Застела Михаил Юрьевич, кандидат технических наук, профессор, кафедра радиоэлектронных и квантовых устройств, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева (420084, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, 10)
Мирсаитов Фанис Наилевич, кандидат технических наук, директор департамента информационных технологий, ООО «Тулпар-Техник» (420306, Россия, Татарстан, Лаишевский р-н, Аэропорт «Казань-2»)

629.7.03: 658.562

Показано, что контроль параметров жидкостных (космических) реактивных двигателей возможен с помощью измерения косвенного параметра – электронной концентрации в пламени, а применительно к газотурбинным (авиационным) двигателям – контроль вибраций. Доказано, что причинами вибраций лопаток турбины и компрессора являются комплексные процессы во многих узлах газотурбинного двигателя (ГТД). Доказано, что необходимо контролировать виброспектр, причем виброконтроль лопаток роторного двигателя позволяет выявить до половины всех неисправностей ротора на доаварийной стадии. Приведена основная причина отсутствия виброконтроля – сложность сопряжения датчиков с реальными конструкциями ГТД. Показано, что проблема функциональной диагностики газотурбинного авиадвигателя представляет совокупность задачи контроля лопаток с неизвестными спектрами по каждой из координатных осей, а также задачи вибродиагностики лопаток с помощью датчиков, установка которых в ГТД практически невозможна. Предложено для диагностки ГТД использовать радиоволновой тракт как способ оценки состояния газотурбинного авиадвигателя в полете по виброспектрам лопаток турбины и компрессора. Исследован процесс формирования и диагностическая значимость отклика при радиоволновом виброконтроле режима газотурбинного двигателя в полете. Применение разработанного метода позволяет выявить дефекты на предаварийной стадии, а конструктивная реализация не требует изменения конструкций новых и действующих ГТД.

функциональная диагностика, газотурбинный двигатель, лопатка турбины, радиолокационный метод, виброспектр, диагностический отклик, 3D-вибрации.

 Скачать статью в формате PDF

1. Болознев, В. В. Датчик диэлектрической проницаемости потока ионизированного газа / В. В. Болознев, А. Ш. Чабдаров // Приборы и техника эксперимента. – 1992. – № 5. – С. 149–152.
2. Сафонова, Е. В. Теплостойкие СВЧ датчики систем контроля режимов горения : дис. … канд. техн. наук : 05.11.13 / Сафонова Е. В. – Казань, 2003. – 183 с.
3. Мирсаитов, Ф. Н. Радиолокационная вибродиагностика газотурбинного авиадвигателя в условиях полета / Ф. Н. Мирсаитов, М. Ю. Застела, В. В. Болознев // Труды Междунар. симп. Надежность и качество. – 2014. – Т. 2. – С. 5.
4. Кеба, И. В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей/И.В.Кеба.–М.:Транспорт,1980.–247 с.
5. Барков, А. В. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации / А. В. Барков, Н. А. Баркова, А. Ю. Азовцев. – СПб. : СПбГМТУ, 2000. – 116 с.
6. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов: учебное пособие / под ред. В. Н. Кулешова, Н. Н. Удалова, В. М. Богачева. – М. : Изд. дом МЭИ, 2008. – 416 с.
7. Якобсон, П. П. Особенности вибрационной диагностики газотурбинных установок / П. П. Якобсон // Литература: доклады. – 2003. – URL: http://www.vibrotek.ru/russian/biblioteka/21 (дата обращения:
01.06.2013).
8. Zielinski, M. Noncontact Crack Detection on Compressor Rotor Blades to Prevent Further Damage after HC-Failure / M. Zielinski, G. Ziller // RTO MP-AVT-121 Meeting Proceedings, NATO. – 2005. – P. 19/1–19/10.
9. Юрков, Н. К. Риски отказов сложных технических систем / Н. К. Юрков // Надежность и качество сложных систем. – 2014. – № 1 (5). – С. 18–25.
10. Комаров, И. В. Основы теории радиолокационных систем с непрерывным излучением частотно-модулированных колебаний / И. В. Комаров, С. М. Смольский. – М. : Горячая линия. Телеком,2010.–392 с.
11. Болознев, В. В. Методы и средства радиоволновой вибродиагностики двигателей летательных аппара-
тов / В. В. Болознев, М. Ю. Застела, Ф. Н. Мирсаитов // Надежность и качество сложных систем. –2015. – № 2 (10). – С. 102–108.