e-mail: visolonin@ciam.ru

Представлены факторы воздействия выхлопных газов авиационных двигателей на атмосферные процессы и климат и меры по ограничению эмиссии. Приведен краткий анализ работ, выполняемых в рамках зарубежных программ, направленных на создание экологичных и эффективных летательных аппаратов с силовыми установками новых типов и схем и низким расходом топлива, а также применение альтернативных топлив. Отмечены исследования, направленные на улучшение экологических характеристик авиационных двигателей и изучение их влияния на климат, которые были проведены в ЦИАМ. Даны рекомендации по организации исследований и разработок для повышения конкурентоспособности отечественных двигателей.

Ключевые слова: эмиссия, влияние на климат, влияние на атмосферу, нормы ИКАО, программы разработки, ключевые технологии, топливная экономичность, гибридная силовая установка, альтернативное топливо

e-mail: adalendar@ciam.ru

Сформированы предварительные требования к двигателю – демонстратору технологий силовой установки сверхзвукового гражданского самолета нового поколения. Приведен предварительный перечень технологий, которые могут быть продемонстрированы на двигателе в ходе его разработки и последующего использования как инструмента по доведению критических технологий до высоких уровней готовности. Описан подход к формированию облика демонстратора. Представлены результаты расчетного исследования по определению рациональных параметров. Выполнен анализ достижимых тягово-экономических характеристик демонстратора на основных режимах его работы.

Ключевые слова: сверхзвуковой гражданский самолет, силовая установка, двигатель – демонстратор технологий, ТРДД, экспериментальный газогенератор

e-mail: mytemis@ciam.ru

Представлена упрощенная модель, позволяющая оценить упругие свойства лепестков газодинамического подшипника, которая учитывает их контактное взаимодействие. Методика моделирования основана на уравнениях теории изгиба стержня, осевая линия которого является плоской кривой, записанных в связанной системе координат. Применимость стержневой модели для исследования напряженно-деформированного состояния упругих элементов лепесткового газодинамического подшипника подтверждена сравнительными расчетами с использованием конечно-элементной (КЭ) модели, основанной на теории плоского деформированного состояния, на примере решения задачи о нагружении изолированного гофра сосредоточенной силой. Исследовано влияние различных методик и параметров точности моделирования контакта между упругими элементами подшипника для КЭ-модели. Для задачи расчета лепестка трехлепесткового газодинамического подшипника продемонстрирован асимптотический характер приближения результатов, получаемых с использованием КЭ-модели, к результатам, получаемым по упрощенной модели, при повышении параметров точности моделирования контактного взаимодействия. Приведены данные, подтверждающие эффективность применения разработанной упрощенной модели по сравнению с разработанной ранее КЭ-моделью, в том числе сокращение времени расчета.

Ключевые слова: лепестковый газодинамический подшипник, радиальный подшипник, упругогазодинамический контакт, механика стержней

e-mail: zakharov_vv@npoem.ru

Проведена унификация гальванических покрытий на уплотнительных элементах разъемных соединений узлов и агрегатов жидкостного ракетного двигателя – замена медно-фторопластового покрытия на медно-серебряное. Проведен сравнительный анализ покрытий по составу электролитов, экологической опасности, трудоемкости нанесения, устранимости дефектов и др., который показал необходимость такой замены. Составлена программа экспериментальной проверки эффективности медно-серебряного покрытия.

Ключевые слова: жидкостный ракетный двигатель, уплотнительный элемент, герметичность, турбо­насосный агрегат, гальваническое покрытие, насос окислителя, насос горючего, разъемное соединение

e-mail: pvmakarov@ciam.ru

Статья посвящена проблеме обеспечения динамической прочности лопаток компрессора на этапе создания авиационного газотурбинного двигателя. Для сокращения длительной и дорогостоящей экспериментальной доводки лопаток компрессора поставлена задача о более детальном прогнозировании динамического поведения лопаток компрессора на стадии проектирования с использованием численного моделирования динамических процессов, вызывающих развитые колебания лопаток и приводящих к их усталостному разрушению. Проанализированы созданные подходы к прогнозированию вынужденных резонансных колебаний лопаток компрессора, а также условия возникновения флаттера лопаток. Описаны созданные методики и численные алгоритмы для решения указанных выше задач, сопоставлены результаты их использования с данными, полученными в экспериментах.

Ключевые слова: резонанс, флаттер, демпфирование, лопатка, компрессор, газотурбинный двигатель

e-mail: guetsov@yahoo.com

В статье обсуждаются вопросы стабильности жаропрочных сплавов и сталей, применяемых в газотурбостроении, в контексте прогнозирования их механических характеристик и ресурса. Рассмотрены факторы, влияющие на стабильность свойств материала: время эксплуатации (количество циклов), температура, химический и фазовый состав материала, наклеп, высокотемпературная коррозия.

Ключевые слова: жаропрочный сплав, нестабильность, микроструктура, прочность, пластичность, прогнозирование, ресурс

e-mail: pvelikanov@mail.ru

Предложен метод, позволяющий прогнозировать долговечность ответственных деталей турбин по параметру длительной прочности. Метод основан на анализе напряженно-деформированного состояния (НДС) наиболее нагруженных деталей – дисков и рабочих лопаток первой ступени турбины высокого давления – наземных газотурбинных установок (ГТУ) НК-16СТ, НК-16-18СТ и НК-16-18СТД серии 5 для газоперекачивающих агрегатов (ГПА). Показано, что длительная эксплуатация двигателей (как авиационных, так и ГТУ для ГПА) и особенности их работы приводят к изменению НДС деталей. В работе используются многочисленные статистически обработанные данные о механических характеристиках (и их изменении) и долговечности материала дисков (ЭИ698-ВД) и рабочих лопаток (ЖС6У-ВИ) турбин с разной эксплуатационной наработкой. Прогнозирование долговечности деталей реализовано путем учета изменения статистических запасов прочности и долговечности в процессе длительной эксплуатации по вероятностному критерию разрушения Биргера.

Ключевые слова: турбина, диск, рабочая лопатка, ЭИ698-ВД, ЖС6У-ВИ, долговечность, вероятностный критерий разрушения, критерий Биргера

e-mail: motor@armmeh.ru

Представлены основные положения методики математического моделирования взаимосогласованных, взаимозависимых тепловых граничных условий для расчета температурных полей, полей деформации и напряжений деталей цилиндропоршневой группы (головка цилиндра – клапаны – поршень – кольца – гильза цилиндра). Показана многообразность задачи, связанная с различными типами и условиями теплообмена на определяющих тепловое состояние поверхностях этих деталей, а также с взаимозависимостью температурных полей, которые должны быть согласованы между собой и моделироваться совместно в рамках общей задачи моделирования теплового нагружения цилиндропоршневой группы. Описана программа для расчета теплового состояния теплонапряженных деталей поршневых двигателей, в которой реализована предложенная методика, и приведены результаты двухмерного и трехмерного расчета температурных полей.

Ключевые слова: поршневой двигатель, ДВС, тепловое состояние, теплообмен, температурное поле, граничные условия, моделирование, расчет