Цитата:
Этот двигатель отличается от выпускаемого нами ТВ7-117СМ наличием центробежной ступени в компрессоре с так называемым надроторным диском. Кроме того, он имеет несколько иные законы регулирования, другую «математику». Степень унификации ТВ7-117СТ и ТВ7-117СМ составит порядка 80%. Для серийного производства ТВ7-117СТ принципиально новых технологий не потребуется, но для изготовления закрытого центробежного колеса потребуется новое оборудование.
https://military.wikireading.r ...
Цитата:
Этот двигатель отличается от выпускаемого нами ТВ7-117СМ наличием центробежной ступени в компрессоре с так называемым надроторным диском. Кроме того, он имеет несколько иные законы регулирования, другую «математику». Степень унификации ТВ7-117СТ и ТВ7-117СМ составит порядка 80%. Для серийного производства ТВ7-117СТ принципиально новых технологий не потребуется, но для изготовления закрытого центробежного колеса потребуется новое оборудование.
https://military.wikireading.r ...
Прочность практически не отличается. Профиль диска и лопатки такой же. Только сверху на лопатки нахлобучена "миска без донышка" толщиной примерно как у лопаток. Если "миска" держится непрочно и отваливается, её рвёт на мелкие кусочки и частично ломает лопатки центробежного колеса, обломки забивают выход компрессора. Итог - помпаж без всяких последствий для прочности, т.е. просто отказ двигателя. Сама по себе она слаба для поломки корпуса.
Про регулирование ваще. У безфорсажного двигателя без ВНА один-единственный канал управления - подача топлива. Связь между подачей и работой овершенно однозначная, сколько наплюхал, столько и накрутило. Какие алгоритмы в автоматику не пихай, всё сводится к расходу топлива. И какие циферки на экране не малюй, а либо скорость есть, либо её нету.
трудно найти отсутствующую черную кошку в темной комнате :))
Да запросто. Достаешь из кармана пакетик "Китикета" или что там сейчас рекламируют и кошка появляется, даже если её там не было :-)))
Balder
Старожил форума
25.10.2021 09:24
И всё-таки на главный вопрос никто так и не ответил - почему на вертолётах всё нормально (и слава Аллаху), а на самолёте этот же в принципе двигатель взял вдруг и развалился?
И всё-таки на главный вопрос никто так и не ответил - почему на вертолётах всё нормально (и слава Аллаху), а на самолёте этот же в принципе двигатель взял вдруг и развалился?
Честно говоря, не знаю насколько широко они применяются на указанных вертолетах. На Ми-28, вроде, ТВ3-117 изначально стоял. Ми-38, пока, не много выпустили. На Ка-52, как пишут: "Силовая установка серийных машин состоит из 2-х турбовальных двигателей ВК-2500, являющихся модификацией повышенной мощности двигателей ТВ3-117ВМА. Предсерийные машины, а также как минимум первые серийные вертолёты установочной партии, оснащались турбовальными двигателями ТВ3-117ВМА." Так что ТВ3-117 - форевер!
Алексей Б_
Старожил форума
25.10.2021 13:31
А так, если действительно, на вертолетах "все нормально", проблема в том, с точки зрения логики, чем отличаются данные двигатели, а именно: вал от свободной турбины - вперед и передний редуктор.
Прочность практически не отличается. Профиль диска и лопатки такой же. Только сверху на лопатки нахлобучена "миска без донышка" толщиной примерно как у лопаток. Если "миска" держится непрочно и отваливается, её рвёт на мелкие кусочки и частично ломает лопатки центробежного колеса, обломки забивают выход компрессора. Итог - помпаж без всяких последствий для прочности, т.е. просто отказ двигателя. Сама по себе она слаба для поломки корпуса.
Про регулирование ваще. У безфорсажного двигателя без ВНА один-единственный канал управления - подача топлива. Связь между подачей и работой овершенно однозначная, сколько наплюхал, столько и накрутило. Какие алгоритмы в автоматику не пихай, всё сводится к расходу топлива. И какие циферки на экране не малюй, а либо скорость есть, либо её нету.
Про регулирование речи не было - приведено ради цельности цитаты. Только про саму ступень компрессора. Вообще-то у нас тут все ходы записаны.;)
Вот что в начале продолжения этой темы написал один уважаемый человек:
Закрытое колесо при прочих равных уменьшает утечки воздуха через гребень лопатки (это плюс), уменьшает запас до помпажа, повышает потери на вращение колеса и дико усложняет технологию изготовления, а это всё минусы. Именно поэтому колёса везде открытые. Поэтому закрытое колесо - это скорее шаг отчаяния.
И второй такой же уважаемый человек на той же странице:
Закрытой ее точно не делали, оно при таких нагрузках развалилось бы)
Что на это скажете? В особенности по вопросу прочности колеса ступени компрессора при "дико усложнённой" технологии его изготовления.
nikkil
Старожил форума
25.10.2021 19:22
AAlfim
…Про регулирование ваще. У безфорсажного двигателя без ВНА один-единственный канал управления - подача топлива. Связь между подачей и работой овершенно однозначная, сколько наплюхал, столько и накрутило. Какие алгоритмы в автоматику не пихай, всё сводится к расходу топлива. И какие циферки на экране не малюй, а либо скорость есть, либо её нету.
Чисто мое мнение.
Если говорить конкретно о ТВ7-117, то кроме подачи топлива регулируется свободная турбина изменением шага ВВ у самолетного и НВ у вертолетного вариантов.
Ну а если говорить о регулировании авиационных ГТД вообчем, то:
1) На конференциях и НТС неоднократно озвучивалось, что самый большой буржуинский секрет — инфа по алгоритмам управления.
Относительно недавно, в Италии был арестован один из функционеров ОДК, которого обвинили в попытке получить конфиндециальные сведения по вопросам, связанным с регулированием.
2) По технике: для того чтобы чем-то управлять, сначала нужно измерить внешние параметры и параметры объекта. Если частоту вращения можно измерить более-менее точно, то с измерением давлений воздуха, температур, расходов очень много вопросов.
Ну а измерение тяги и запасов ГДУ более чем весьма проблематично.
3) Что касается динамики, если считаете, что статические/астатические/изодромные регуляторы придуманы, типа от нечего делать, то Вы также несколько заблуждаетесь…
4) Все выше изложенное касалось только эксплуатации, так как при изготовлении двигателя регулирующих параметров еще больше.
5) Ну а про этап доводки двигателя и говорить нечего… Там все сложно… И много чего есть регулировать.
А так, если действительно, на вертолетах "все нормально", проблема в том, с точки зрения логики, чем отличаются данные двигатели, а именно: вал от свободной турбины - вперед и передний редуктор.
Нет ничего "нормального" на вертолётах с ТВ7-117. Ми-28 и Ка-52 - установлен ВК-2500, то есть модификация ТВ3-117ВМА.
То есть вал свободной турбины точно так же крутится внутри вала газогенератора и тот же самый межвальный подшипник. Отсюда те же самые проблемы с надёжностью. И отсюда решение о приостановке полётов Ми-38 с очень характерным уточнением:
Ну, вляпался, вляпался... Конечно слева! Т.е. ступень с надроторным диском прочнее чем без него. Т.е. как вы написали, имеет практически идеальную прочность.
То есть вал свободной турбины точно так же крутится внутри вала газогенератора и тот же самый межвальный подшипник. Отсюда те же самые проблемы с надёжностью. И отсюда решение о приостановке полётов Ми-38 с очень характерным уточнением:
Ну, что-то такое я и предполагал , исходя из информации в Нэте. Просто не был уверен, можно ли ей верить.
Алексей Б_
Старожил форума
25.10.2021 21:41
vasilf
ТВ7-117В ничем принципиально не отличается от всех остальных ТВ7-117:
То есть вал свободной турбины точно так же крутится внутри вала газогенератора и тот же самый межвальный подшипник. Отсюда те же самые проблемы с надёжностью. И отсюда решение о приостановке полётов Ми-38 с очень характерным уточнением.
Т.е. они на вертолёт поставили двигатель с выходом вала свободной турбины вперёд??? Вот интересно, какая была в этом необходимость? Чем их "классика" не устроила? М-м-мда...
Ну, вляпался, вляпался... Конечно слева! Т.е. ступень с надроторным диском прочнее чем без него. Т.е. как вы написали, имеет практически идеальную прочность.
Это если считать, что и там и там при изготовлении материал содержит одинаковое количество дефектов. А при производстве более сложного изделия число дефектов растёт вместе с увеличением его сложности.
Это если считать, что и там и там при изготовлении материал содержит одинаковое количество дефектов. А при производстве более сложного изделия число дефектов растёт вместе с увеличением его сложности.
Теоретически и логически, вроде, да, но мы говорили про прочность согласно сопромата. Лопатки даже на центробежной ступени на периферии имею колебания, а вы верхним диском, связывая лопатки между собой, сводите эти колебания почти до нуля. Два параллельных диска, связанные между собой радиальными перемычками очень прочная конструкция, практически равная монолитному диску такой же толщины.
vasilf
ТВ7-117В ничем принципиально не отличается от всех остальных ТВ7-117:
То есть вал свободной турбины точно так же крутится внутри вала газогенератора и тот же самый межвальный подшипник. Отсюда те же самые проблемы с надёжностью. И отсюда решение о приостановке полётов Ми-38 с очень характерным уточнением.
Т.е. они на вертолёт поставили двигатель с выходом вала свободной турбины вперёд??? Вот интересно, какая была в этом необходимость? Чем их "классика" не устроила? М-м-мда...
Да, так и было. Потому что Ми-38 изначально проектировался под PW127 T/S, где всё именно так:
https://ibb.co/TPDzFP7
Картинка эта взята из доклада PW на European Rotorcraft Forum, который проходил в Казани в сентябре 2007 года. Тогда мир и дружба ещё были в самом разгаре:
https://dspace-erf.nlr.nl/xmlu ...
Любопытно, что поначалу у ТВ7-117В на входе компрессора устанавливалась сферическая защитная сетка, а потом стали ставить коническую, как на PW127 T/S. Разницу между ними можно увидеть в Карте данных Сертификата типа (Издание 4):
https://favt.gov.ru/public/odo ...
Ещё из Карты данных можно узнать, что наименьшим назначенным ресурсом (2110 часов) обладает вал свободной турбины. Судя по тому, что на момент остановки полётов Ми-38 летал один вертолёт из трёх, выпущенных серийно (2 военных, 1 гражданский), маловероятно, что даже такой ресурс реально достигается в эксплуатации.
Теоретически и логически, вроде, да, но мы говорили про прочность согласно сопромата. Лопатки даже на центробежной ступени на периферии имею колебания, а вы верхним диском, связывая лопатки между собой, сводите эти колебания почти до нуля. Два параллельных диска, связанные между собой радиальными перемычками очень прочная конструкция, практически равная монолитному диску такой же толщины.
С точки зрения теории сопромата, возможно и так, но с точки зрения технологии реального производства - всё с точностью до наоборот.
Поэтому цитата:
При высоких скоростях (более 300 м/с) применяют колеса без покрывающих дисков.
https://www.turbinist.ru/1365- ...
Про регулирование речи не было - приведено ради цельности цитаты. Только про саму ступень компрессора. Вообще-то у нас тут все ходы записаны.;)
Вот что в начале продолжения этой темы написал один уважаемый человек:
Закрытое колесо при прочих равных уменьшает утечки воздуха через гребень лопатки (это плюс), уменьшает запас до помпажа, повышает потери на вращение колеса и дико усложняет технологию изготовления, а это всё минусы. Именно поэтому колёса везде открытые. Поэтому закрытое колесо - это скорее шаг отчаяния.
И второй такой же уважаемый человек на той же странице:
Закрытой ее точно не делали, оно при таких нагрузках развалилось бы)
Что на это скажете? В особенности по вопросу прочности колеса ступени компрессора при "дико усложнённой" технологии его изготовления.
Так за последние ... много лет ничего и не изменилось. Про все эти плюсы и минусы, кроме помпажа, шибко умным студентам рассказали ещё в институте. Про помпаж уже собственный опыт.
Главное препятствие технология. Закрытые изогнутые каналы. Вы видели детали точного литья из стали или титана? С зеркальной поверхностью без мехобработки? Я нет.
Закрытые центробежные колёса на нагнетателях газокомпрессорных станций имеют прямые каналы, куда можно залезть. И то поверхность не очень.
Сделать открытое колесо и накрыть крышкой? А как крепить? Сварка - вибрация. Клёпка - опять она, проклятая.
Байкал57
Старожил форума
26.10.2021 08:40
Закрытые центробежные колёса с момента обьявления их на ТВ7-117 привели за 15 лет в тупикище. Нет худа без добра.
У нас есть технологии производства супербатарей с литием, суперпроводники, магнитные подшипники вращения, так-что ТВ7-117СТ заменим на гибридную СУ с малооборотистым ГТД и супероборотистым электродвигателем большого ресурса. Главное есть Ил-112, но два года пока с малой нагрузкой живем испытаниями и ждем.
Уральские исследователи приблизились к созданию эффективной твердотельной литиевой батареи, которая будет отличаться от обычной большей энергоемкостью, экономичностью, безопасностью, коротким периодом зарядки и долгим сроком службы.
https://www.warandpeace.ru/
Так за последние ... много лет ничего и не изменилось. Про все эти плюсы и минусы, кроме помпажа, шибко умным студентам рассказали ещё в институте. Про помпаж уже собственный опыт.
Главное препятствие технология. Закрытые изогнутые каналы. Вы видели детали точного литья из стали или титана? С зеркальной поверхностью без мехобработки? Я нет.
Закрытые центробежные колёса на нагнетателях газокомпрессорных станций имеют прямые каналы, куда можно залезть. И то поверхность не очень.
Сделать открытое колесо и накрыть крышкой? А как крепить? Сварка - вибрация. Клёпка - опять она, проклятая.
Ну так об этом и речь. Зеркальная поверхность зачем? Чтобы получить её прочность (с минимумом микротрещин), сравнимую с прочностью основной массы материала. Любая сварка, помимо вибрации, нарушает структуру материала, где-то упрочняет, а где-то его ослабляет. Любые отверстия под заклёпки, помимо вибрации, всегда концентраторы напряжений и поэтому ослабляют конструкцию. Так что я бы пока не стал отбрасывать разрушение центробежной ступени компрессора как одну из возможных причин.
Ну так об этом и речь. Зеркальная поверхность зачем? Чтобы получить её прочность (с минимумом микротрещин), сравнимую с прочностью основной массы материала. Любая сварка, помимо вибрации, нарушает структуру материала, где-то упрочняет, а где-то его ослабляет. Любые отверстия под заклёпки, помимо вибрации, всегда концентраторы напряжений и поэтому ослабляют конструкцию. Так что я бы пока не стал отбрасывать разрушение центробежной ступени компрессора как одну из возможных причин.
Так я же это уже описывал 24.10.2021 23:27. Клочки диска и/или лопаток вызовут помпаж и аварийно остановят движок. Для разрывания диска этого недостаточно.
А проблемы диска вы описали точно.
Зеркальная (или правильно заданный профиль поверхности) нужны ради КПД, чего ради вообще всё затевается.
AAlfim
…Про регулирование ваще. У безфорсажного двигателя без ВНА один-единственный канал управления - подача топлива. Связь между подачей и работой овершенно однозначная, сколько наплюхал, столько и накрутило. Какие алгоритмы в автоматику не пихай, всё сводится к расходу топлива. И какие циферки на экране не малюй, а либо скорость есть, либо её нету.
Чисто мое мнение.
Если говорить конкретно о ТВ7-117, то кроме подачи топлива регулируется свободная турбина изменением шага ВВ у самолетного и НВ у вертолетного вариантов.
Ну а если говорить о регулировании авиационных ГТД вообчем, то:
1) На конференциях и НТС неоднократно озвучивалось, что самый большой буржуинский секрет — инфа по алгоритмам управления.
Относительно недавно, в Италии был арестован один из функционеров ОДК, которого обвинили в попытке получить конфиндециальные сведения по вопросам, связанным с регулированием.
2) По технике: для того чтобы чем-то управлять, сначала нужно измерить внешние параметры и параметры объекта. Если частоту вращения можно измерить более-менее точно, то с измерением давлений воздуха, температур, расходов очень много вопросов.
Ну а измерение тяги и запасов ГДУ более чем весьма проблематично.
3) Что касается динамики, если считаете, что статические/астатические/изодромные регуляторы придуманы, типа от нечего делать, то Вы также несколько заблуждаетесь…
4) Все выше изложенное касалось только эксплуатации, так как при изготовлении двигателя регулирующих параметров еще больше.
5) Ну а про этап доводки двигателя и говорить нечего… Там все сложно… И много чего есть регулировать.
Ну не знаю. Все законы регулирования ГТД были выведены где-то в 40х годах двадцатого века. Было дело, много изучали в период освоения низкоэмиссионных камер сгорания, но и там уже вроде наработали как ими управлять.
Пропеллер, несущий винт, генератор или нагнетатель - это нагрузка, о поведении которой в следующий момент двигатель может ничего не знать и всё равно должен отработать заданный режим, пока не упрётся в ограничение. Если автоматика знает, как будет вести себя нагрузка в ближайшем будущем, то это хорошо, меньше переходные процессы.
1) За исключением DLE, которое само по себе большая кака, управление сводится к допустимому забросу температуры и длительности переходного процесса при наборе мощности. У меня веские основания так считать, в 1990х работал на фирме Compressor Controls Corp, организованной бывшими нашими на просторах американщины. Их системы управления ставились у нас в Газпроме на любые ГТУ. Топливный регулятор настраивался по желаемому переходному процессу, определялась граница помпажа конкретного агрегата и в общем почти всё. Настроил и поехали. Антипомпажная защита, регулирование режима и распределение мощности по последовательно-параллельной работе агрегатов.
2) Этак философски, правильных измерений вообще нет. Но исходя из того же опыта, неправильные измерения при обеспечении повторяемости результатов позволяют успешно управлять. Те же системы управления CCC для регулирования ГТУ обходились четырьмя параметрами:
- температура воздуха на входе;
- давление за компрессором;
- температура газов;
- частоты вращения роторов.
И работала при отказе одного из параметров с ухудшением качества регулирования.
3) Все эти регуляторы в приложении к ГТД придуманы для обеспечения максимальной динамики путём допустимого заброса температуры, поскольку именно эта величина определяет избыток мощности, разгоняющий ротора. Частные случаи ПИД-контура регулирования, реализующиеся в виде единственного воздействия: топливного крана. И если ужасно научный и навороченый алгоритм по воздействию на кран не отличается от обыкновенного ПИД, то зачем он нужен? Результат то один.
4) Нет при изготовлении двигателя регулирующих параметров. Накрутили положение лопаток, закрыли капот, кнопку пуск нажали - вот тут регулятор и включился. Он ничего про наши манипуляции не знает, работает с тем, что есть. ПИД-контур основного регулятора в окружении ограничений, в общем случае каждое ограничение может плавать. Воткнулись в ограничение (чего вообще-то допускать не следует), начинает работать ПИД-контур этого ограничения. А мы раз уж дошли до жизни такой, сидим ка зрители и ждём, долетим или того...
5) Правильный регулятор на 99% настроен до того как первый раз нажмут кнопку "Пуск".
astoronny
Старожил форума
26.10.2021 19:39
AAlfim, это не так.
Поведение "нагрузки" сильно влияет на законы регулирования, да и вообще не всю "философию" системы управления.
Уж поверьте, как человеку иногда сильно вовлеченному в "законодательную" деятельность :-)
Собственно, ветка "Введение..." по сути и начиналась с вопросов основ системы регулирования авиадвигателя 🤪
P.S. Общепринятых способов регулировать двигатель - сиречь положение линий совместных режимов работы на характеристиках узлов - по крайней мере еще несколько... помимо ВНА 🤣
Так я же это уже описывал 24.10.2021 23:27. Клочки диска и/или лопаток вызовут помпаж и аварийно остановят движок. Для разрывания диска этого недостаточно.
А проблемы диска вы описали точно.
Зеркальная (или правильно заданный профиль поверхности) нужны ради КПД, чего ради вообще всё затевается.
Мы не знаем, каким образом был сооружён этот прорыв в виде закрытого центробежного колеса. Поэтому не представляем, где его слабые места, в каком из них и как его может разорвать - частично или целиком. Так что вопрос пока остаётся открытым.
Там не или, там и - точно заданный профиль лопатки даёт КПД, а её зеркальная поверхность не только снижает потери, но и повышает её прочность.
Алексей Б_
Старожил форума
26.10.2021 22:54
vasilf
Да, так и было. Потому что Ми-38 изначально проектировался под PW127 T/S, где всё именно так:
https://ibb.co/TPDzFP7 -----------
Ну, да, про это я прочитал...
Картинка эта взята из доклада PW на European Rotorcraft Forum, который проходил в Казани в сентябре 2007 года. Тогда мир и дружба ещё были в самом разгаре:
https://dspace-erf.nlr.nl/xmlu ...
Так тут вообще какой-то PT6C-67A. Прямо, тяни-толкай. И тебе вперед, и назад... Но вал-то свободной турбины, все-таки, назад.
Алексей Б_
Старожил форума
26.10.2021 22:57
vasilf
Любые отверстия под заклёпки, помимо вибрации, всегда концентраторы напряжений и поэтому ослабляют конструкцию. Так что я бы пока не стал отбрасывать разрушение центробежной ступени компрессора как одну из возможных причин.
Подождите, у вас есть информация, что там были именно заклепки? А ежели там было литье под давлением в разбираемые формы?
С точки зрения теории сопромата, возможно и так, но с точки зрения технологии реального производства - всё с точностью до наоборот.
Поэтому цитата:
При высоких скоростях (более 300 м/с) применяют колеса без покрывающих дисков.
https://www.turbinist.ru/1365- ...
Как-то неубедительно. Ля-ля-ля, всё хорошо и фраза " При высоких скоростях (более 300 м/с) применяют колеса без покрывающих дисков." И всё! Ни тебе аргументов, ни тебе выкладок... Ну-у-у, вообще-то, что такое в голове всплывает, но очень смутно. Буду вспоминать и разбираться. Ну, или разбираться и вспоминать...
Алексей Б_
Старожил форума
26.10.2021 23:19
vasilf
Там не или, там и - точно заданный профиль лопатки даёт КПД, а её зеркальная поверхность не только снижает потери, но и повышает её прочность.
Достаточно спорное заявление по поводу прочности. Теоретически, вроде да - каждая рытвинка, даже микроскопическая - источник напряжения, но стоит ли игра свеч. Ну а если сердцевина рыхлая - хоть обполируйся...
Читал в молодости фантастический рассказ. Произошло несколько катастроф турбовинтовых самолетов и в одной погибла девушка главного героя. Уж как там чего, не помню, но он попал в прошлое и начал расследовать причины катастроф будущего. И как сейчас помню, оказалось, что лопасти винта делались на одном заводе, сборка соответственно, на другом. Винты перед отправлением упаковывали, упаковку крепили скотчем, скотч резали ножом, упаковка заканчивалась у основания лопасти. И при обрезке скотча упаковщик ножом надрезал, практически царапал, именно основание винта, что потом приводило к его отрыву, потому как напряжения большие, а место самое напряженное. В общем, он в прошлом изменил технологию упаковки (запретил нож) и в будущем, при возвращении, его девушка осталась жива.
Алексей Б_
Старожил форума
26.10.2021 23:21
...основание лопасти, что потом приводило к её отрыву....
...основание лопасти, что потом приводило к её отрыву....
Я помню этот рассказ (или даже повесть). На автора явно произвел глубокое впечатление Ан-70, только что начавший летать...:-)
Но тут есть всего одно "но", но большое!
Понятие "концентратора напряжений" - для острого угла, резкого перегиба, забоины, царапины, микротрещины и т.д. - из всех материалов верно только для металлов из за их микрокристаллической структуры.
Пластики к такому не склонны, а уж композиционные материалы тем более. Я уже не помню, что там в рассказе, но если это был стеклопластик (как у оригинала СВ-27), то маловероятно. У углепластика можно было бы ожидать определенных проблем не от концентраторов, а от нарушения водонепроницаемости поверхности, но это уже другая история...
Но рассказ (или повесть?) все равно хороший :-)
И всё-таки на главный вопрос никто так и не ответил - почему на вертолётах всё нормально (и слава Аллаху), а на самолёте этот же в принципе двигатель взял вдруг и развалился?
Очень личное дилетантское мнение:
Системой регулирования шага винта.
AAlfim, это не так.
Поведение "нагрузки" сильно влияет на законы регулирования, да и вообще не всю "философию" системы управления.
Уж поверьте, как человеку иногда сильно вовлеченному в "законодательную" деятельность :-)
Собственно, ветка "Введение..." по сути и начиналась с вопросов основ системы регулирования авиадвигателя 🤪
P.S. Общепринятых способов регулировать двигатель - сиречь положение линий совместных режимов работы на характеристиках узлов - по крайней мере еще несколько... помимо ВНА 🤣
Не понял, что из написаного не так.
Мы смотрим на двигатель с разных сторон. Вы, как разработчик, больше изнутри, в процессе создания. А я больше снаружи, типа передо мной "черный ящик", надо им рулить. Вам надо увязывать компрессор с турбиной, делать камеру сгорания и массу других узлов. Мне тоже читали лекцию по согласованию компрессора и турбины, даже помню название параметра: Цэ и длинную неочевидную формулу.
А для меня всё уже сделано. Шо выросло, то выросло и другого не будет. Железяка, на ней фланец топливной магистрали и технические данные, включая ограничения по частоте вращения, температуре и т.д.
Как правило, всё богатство сводится к нескольким ПИД-контурам, но в каждый момент временит работает только один. Ну и пара дискретных перенастроек на случай чего-то нехорошего.
Совместное управление несколькими согласованными регуляторами применяется много где ради получения динамики в целом и/или сглаживания реакции. Тот же "шаг-газ" одновременно крутит привод шага несущего винта и даёт команду САУ ГТД изменить уставку ПИД-контура. Опережающее действие. А если оставить только "шаг", то сначала возрастёт сопротивление вращению, потом снизится частота вращения и только тогда САУ ГТД включится и начнёт подливать керосинчик. В итоге провал высоты и заброс температуры.
Не понял, что из написаного не так.
Мы смотрим на двигатель с разных сторон. Вы, как разработчик, больше изнутри, в процессе создания. А я больше снаружи, типа передо мной "черный ящик", надо им рулить. Вам надо увязывать компрессор с турбиной, делать камеру сгорания и массу других узлов. Мне тоже читали лекцию по согласованию компрессора и турбины, даже помню название параметра: Цэ и длинную неочевидную формулу.
А для меня всё уже сделано. Шо выросло, то выросло и другого не будет. Железяка, на ней фланец топливной магистрали и технические данные, включая ограничения по частоте вращения, температуре и т.д.
Как правило, всё богатство сводится к нескольким ПИД-контурам, но в каждый момент временит работает только один. Ну и пара дискретных перенастроек на случай чего-то нехорошего.
Совместное управление несколькими согласованными регуляторами применяется много где ради получения динамики в целом и/или сглаживания реакции. Тот же "шаг-газ" одновременно крутит привод шага несущего винта и даёт команду САУ ГТД изменить уставку ПИД-контура. Опережающее действие. А если оставить только "шаг", то сначала возрастёт сопротивление вращению, потом снизится частота вращения и только тогда САУ ГТД включится и начнёт подливать керосинчик. В итоге провал высоты и заброс температуры.
В дополнение:
В общем случае для надлежащего регулирования параметров авиадвигателя во всем эксплуатационном диапазоне параметров окружающей среды -- кроме управления законами подачи топлива применяются:
-- изменения углов установки ВНА
-- изменения углов установки НА нескольких ступеней
-- клапаны перепуска воздуха
-- регулирование площади сопел первого и второго контуров или общего сопла
-- активное управление зазорами
-- и т.д.
~~~~~~~
из более экзотических:
-- поворотные сопловые аппараты
-- поворотные лопатки вентилятора
-- впрыск "испаряемой" жидкости типа воды
-- впрыск водного пара
-- и т.д.
С точки зрения законов управления, на ТВД поддержание постоянных оборотов винта является ОСНОВНЫМ законом управления, все остальное "пристраевается" к этому.
Например на одновальных ТВД с постоянными оборотами комперессора/турбины в сильно изменяющихся условиях на входе это выливается в совершенно другую "философию управления", чем в двигателях с отдельной турбиной винта.
Кроме того, постоянные обороты винта являются неким обобщающим заблуждением...
У старого-доброго НК-12 имеются три частоты вращения.
У нового, ну, теперь уже "относительно нового" Д-27 их пять.
Сорок лет назад яковлевцы работали над концепцией оптимизации переменных оборотов винта по режимам, но все это, видимо, кануло в Лету...
Я помню этот рассказ (или даже повесть). На автора явно произвел глубокое впечатление Ан-70, только что начавший летать...:-)
Но тут есть всего одно "но", но большое!
Понятие "концентратора напряжений" - для острого угла, резкого перегиба, забоины, царапины, микротрещины и т.д. - из всех материалов верно только для металлов из за их микрокристаллической структуры.
Пластики к такому не склонны, а уж композиционные материалы тем более. Я уже не помню, что там в рассказе, но если это был стеклопластик (как у оригинала СВ-27), то маловероятно. У углепластика можно было бы ожидать определенных проблем не от концентраторов, а от нарушения водонепроницаемости поверхности, но это уже другая история...
Но рассказ (или повесть?) все равно хороший :-)
Я тоже читал похожую повесть, может эту же, а может и другую с аналогичным сюжетом.
Главный герой был из спецслужбы, которая в случае гибели людей и катастроф отправляла своих сотрудников в прошлое, для коррекции случившегося…
Напечатано это было задолго до появления Ан-70. Если не изменяет склероз, под «саблевидными» винтами автор этого произведения подразумевал что-то металлическое, кривое и остро заточенное.
Лично я думаю, что автора на эту сюжетную линию натолкнула версия катастрофы Ан-22, пропавшего над океаном. Этот борт вез гуманитарную помощь в Южную Америку, пострадавшим от землетрясения. Конкретику искать влом, желающие могут загуглить в интернете.
Так как никаких следов катастрофы не было, соответственно был и большой простор для всевозможных версий и предположений… Обсуждение было и здесь, т.е. на форумавиа.ру
Если же вернуться к катастрофе Ил-112, то «сплетни в виде версий», которые публикуются на этой ветке, отнюдь не так безобидны, как многим кажется. Соответствующая «контора» мониторит интернет, и несущаяся здесь господами сплетниками хрень вполне может оказаться и на столе у прокурора. А потом, кому-то из разработчиков, придется тратить время и силы доказывая, ложность откопанных прокурорскими версий...
Очень личное дилетантское мнение:
Системой регулирования шага винта.
Вероятность этого отрицать нельзя. Хотя эта система, несмотря на сложность, ещё у немцев в войну появилась, а на Ан-24, Ан-12, Ан-22, Ту-114, Ту-95, Ил-18, Ил-38 и других, по идее, должна быть отработана от и до. Хотя... разучиться что-то делать гораздо проще, чем научиться заново, тем более, что перерыв в российском турбовинтовом самолётостроении чудовищен - более 50 лет...
Алексей Б_
Старожил форума
28.10.2021 11:58
Вот нашел кое-что, но тоже, как-то неубедительно, типа, поверьте на слово... "С точки зрения механической прочности РК полуоткрытого типа имеют наибольшую прочность по сравнению с колесами закрытого типа, так как наличие покрывного диска приводит к увеличению напряжений во всех элементах основного диска".
За счет чего? За счет дополнительной массы этого самого покрывного диска?
Вот нашел кое-что, но тоже, как-то неубедительно, типа, поверьте на слово... "С точки зрения механической прочности РК полуоткрытого типа имеют наибольшую прочность по сравнению с колесами закрытого типа, так как наличие покрывного диска приводит к увеличению напряжений во всех элементах основного диска".
За счет чего? За счет дополнительной массы этого самого покрывного диска?
Леша, привет. Возможно в закрытой конструкции концентраторов напряжения больше. Больше сопряжений поверхностей, больше углов. Практически в 2 раза...
Алексей Б_
Старожил форума
28.10.2021 13:55
Привет, Юр! Так, вот и интересно, но везде как-то расплывчато об это говорят.
Алексей Б_
Старожил форума
28.10.2021 14:09
Вот у Скубачевского: "... закрытые колеса применяются редко, что объясняется, с одной стороны, трудностью изготовления, с другой стороны - недостаточной прочностью при высоких окружных скоростях передней стенки, ограничивающей радиальные межлопаточные каналы. Передняя стенка ослаблена входным отверстием и, кроме того, при механической обработке в ней частично перерезаются волокна материала, что также уменьшает ее прочность. Такие колеса изготавливаются путем механической обработки штамповки из алюминиевого сплава."
Тоже, как не очень конкретно...
Спасибо, очень полезно. И подтверждает наши взгляды с разных сторон.
Мой поход "снаружи", когда наиболее важен результат, а не пути его достижения, стоит на трё китах:
а) Двигателю для полёта на заданной высоте, с заданной скоростью и при прочих равных необходимо сжечь определённое количество топлива. Ни больше ни меньше. И что бы там не думали скрытые в недрах мозги, они должны выдать именно это количество горючего. И для одинаковой динамики нужно подлить одинаковое количество керосина и получить в ответ одинаковый заброс температуры. И в помаж завалится одинаково. То есть железка на одинаковое воздействие выдаст одинаковую реакцию. В том числе по ресурсу. Двигатель не знает никаких законов, у него всё конкретно: положение всего, что можно поменять, расход топлива и тяга как результат. АдназначнА! (С)
б) Автоматика должна быть технически реализуема. На заре газотурбостроения уже были известны все закономерности работы ГТД, да вот реализовать могли только гидравлику. Думаю, немцы сделали регуляторы по закону N=const в первую очередь из-за отработанности этой схемы. И работает это вполне успешно уже страшно подумать сколько лет.
Сейчас фантазия может разгуляться куда шире, так ведь и проблемы ширеют соответственно. Самый навороченый алгоритм становится бесполезными строчками кода, как только навернётся важный датчик. Вон как Айрбас над Атлантикой.
в) Алгоритм следует делать "удобным". В идеале пилот садится в кресло, с разрешения диспетчера нажимает кнопку "Поехали!" и спокойно читает газетки до остановки у трапа на другом конце земного шара. До такой благостной картины нам далеко, но мы стремимся :-)
Автоматика тоже не шибко одобрительно относится к постоянному дёрганию алгоритмов, повышается вероятность ошибок, которые к тому же и фиг выловишь. Опять же нет ни одного вечного датчика. А регулировать двигатель в теории можно по любому параметру, лишь бы он отражал полное состояние двигателя.
Давайте я расскажу про свою работу, которая как раз на этих китах и стоит. Компания Compressor Controls Corp, контроллеры серии 3+. Шоб вы знали, процессор Z80! Хватало для всего.
Газотурбинная установка с центробежным нагнетателем. Нагрузка висит на силовой турбине. Момент инерции ротора нагнетателя, конечно, больше, чем у самой турбины, но на порядки меньше ротора электрогенератора, обрывом которого любят пугать. Динамика в случае чего лихая. Сам по себе двигатель как двигатель, ставят туда... чего только не ставят. Единственное общее - газотурбинный цикл.
Двигателем рулит топливный контроллер. Главный контур регулирования "внешний": частота вращения силовой турбины. Границы сверху-снизу и всё.
Регулятор контролирует параметры двигателя: температура воздуха на входе, давление за компрессором, температура газов на турбине и частоты вращения роторов. По каждому каналу есть ограничения, заложено регулирование режима при отказе других каналов измерения (говорящее фирменное название "стратегия выживания"). Система работоспособна при отказе любого канала измерения, при двух в общем может работать, качество регулирования, естественно, хуже. Отказ топливного крана тоже контролируется. Бывало дело...
Сбоку стоит Антипомпажный контроллер. Бдит за нагнетателем (запас до границы помпажа). Перепад давления на входном конфузоре, давление и температура газа на входе / выходе. Уже в мозгах пересчитываются в абсолютные. Опять же при отказе канала посчитает с другой стороны. Если режим заметно дёрнется, приоткроет антипомпажный в линии рециркуляции с выхода на вход. Если нагнетатель валится в помпаж, распахнёт полностью и, если не помогло, отсчитает два хлопка и выдаст "Аварийный останов". Граница помпажа определяется индивидуально для каждого нагнетателя, для этого или загоняю в помпаж, или по газодинамическим характеристикам. Последнее очевидно хуже, но есть машины, которые после двух хлопков отправляют в ремонт. Увы. С тех пор к помпажу как явлению отношусь спокойно.
Над этими двумя стоит Контроллер процесса. Следит за ещё более внешним миром и выдаёт топливному регулятору "больше / меньше". Может поддерживать давление на входе, на выходе, разницу давлений, степень сжатия и прочую экзотику, вплоть до запаса до помпажа.
Этот набор в том или ином виде присутствует в любом дрыгателе, включая стоящий в ведре с гайками. Правда, там большинство функций выполняет прокладка между рулём и сиденьем :-)
А дальше уже специфика газоперекачки. Агрегаты объединены в компрессорные цеха, 2...8 машин. Один цех - одна физическая труба. Работают последовательно-параллельно (большие заморочки) или просто параллельно, что значно краще. А машины разные, где двигатель мощнее, где в нагнетателе зазоры меньше. Стоит цеховой Контроллер процесса, контролирует что задано (обычно давление на выходе цеха) и распределяет нагрузку между агрегатами. Делать это можно всяко разно, опыт привёл к поддержанию равного запаса до помпажа. Иначе даже при нормальной работе "сильные" машины могут задавить "слабую" в помпаж, не говоря уже о происшествиях на газопроводе. Этот контроллер последний, кто имеет собственные датчики.
Компрессорная станция может объединять несколько цехов. Желающим достаточно посмотреть, сколько ниток идёт на участке. Вот это и есть количество цехов. Например, расположеные рядом КС Карпинская и Краснотурьинская рядом с одноимёнными городами. Агрегаты отсюда и до горизонта. В Краснотурьинске родился А.С.Попов, я был в Доме-музее. Как правило, трубы на входе и выходе станции соединяют перемычками, давление естественным образом выравнивается и тогда уже Контроллер процесса станции разгоняет цеха, а они в свою очередь агрегаты.
Ну это я уже заврался :-)
С этого подхода я и смотрю на двигатель.
Будьте здоровы!!!
Вот у Скубачевского: "... закрытые колеса применяются редко, что объясняется, с одной стороны, трудностью изготовления, с другой стороны - недостаточной прочностью при высоких окружных скоростях передней стенки, ограничивающей радиальные межлопаточные каналы. Передняя стенка ослаблена входным отверстием и, кроме того, при механической обработке в ней частично перерезаются волокна материала, что также уменьшает ее прочность. Такие колеса изготавливаются путем механической обработки штамповки из алюминиевого сплава."
Тоже, как не очень конкретно...
Вот у Скубачевского: "... закрытые колеса применяются редко, что объясняется, с одной стороны, трудностью изготовления, с другой стороны - недостаточной прочностью при высоких окружных скоростях передней стенки, ограничивающей радиальные межлопаточные каналы. Передняя стенка ослаблена входным отверстием и, кроме того, при механической обработке в ней частично перерезаются волокна материала, что также уменьшает ее прочность. Такие колеса изготавливаются путем механической обработки штамповки из алюминиевого сплава."
Тоже, как не очень конкретно...
Вот думаю, что именно из-за мехобработки сложных поверхностей увеличивается количество участков где остаются остаточные напряжения. Что соответственно влияет на характеристики детали.
astoronny
Старожил форума
28.10.2021 15:32
2 nikkil и Алексей Б_:
nikkil, Вы правы, повесть "Встречники" Владимира Савченко, Журнал «Уральский следопыт» №№ 3-4, 1980 год.
Задолго до Ан-70 и металл...
http://flibusta.is/b/521764
И-150
Старожил форума
28.10.2021 18:04
astoronny
Не думал о Вас так хорошо, но в чём-то правы. Это к предыющим постам.
Полагаете, что та, которая справа, она тоже, согласно сопромату, имеет идеальную прочность?
http://avia-simply.ru/wp-conte ...
Конечно! Гораздо больше, чем та, что справа. Практически монолит!