1. Слайд 12.1
Понятие ресурса ГТД
•
•
Ресурс - важнейшее эксплуатационное свойство
ГТД. Он является основным показателем
надежности и долговечности авиационных ГТД,
влияющим на экономичность эксплуатации. С
точки зрения прочностной надежности ГТД
ресурс - время безотказной работы основных
деталей и узлов, разрушение которых приводит
к потере работоспособности ГТД в целом.
Надёжность любого технического объекта,
каковым является и ГТД, определяется как
свойство объекта выполнять заданные функции,
сохраняя
во
времени эксплуатационные
показатели.
– Долговечность - свойство изделия сохранять
работоспособность
при
установленной
системе ТО и ремонтов до некоторого
предельного
состояния,
которое
обуславливается либо экономическими
показателями,
либо
требованиями
безопасности. Численно долговечность
оценивается ресурсом.

2. Слайд 12.2
Виды дефектов ГТД в эксплуатации
•
•
•
•
•
В эксплуатации можно выделить следующие
виды дефектов:
- прочностные (конструктивные) дефекты в
виде поломок отдельных деталей и узлов;
параметрические дефекты, связанные с
необеспечением заданных параметров ГТД;
• - производственные дефекты;
- эксплуатационные дефекты, которые связаны с
нарушением регламента эксплуатации или
нештатными условиями работы ГТД.
Ресурс ГТД определяют прочностные и
параметрические дефекты, надежность прочностные и производственные. Безопасность
эксплуатации
связана
с
проявлением
прочностных,
производственных
и
эксплуатационных дефектов.

3. Слайд 12.3
Основные детали, определяющие
ресурс ГТД
• Такими
деталями,
как
правило,
являются
лопатки
и
диски
компрессоров и турбин, валы, корпуса
КС и некоторые другие. Критерием
классификации детали как "основной"
служит возможность возникновения
аварийной
или
катастрофической
ситуации для ЛА в случае её отказа. Так
как время до разрушения у разных
деталей ГТД различно, то ресурс ГТД
назначается по детали, имеющей
наименьшее время безотказной работы.

4. Слайд 12.4
Ресурсные и нересурсные дефекты
• До исчерпания ресурса парка ГТД
могут иметь место дефекты отдельных
деталей на некоторых ГТД. Такие
дефекты являются нересурсными и
обусловлены обычно технологическими
отклонениями в производстве или
нарушениями
регламентированных
условий
эксплуатации.
Основной
признак нересурсного дефекта проявление его вне зависимости от
наработки ГТД в эксплуатации, в то
время
как
ресурсные
дефекты
проявляются в массовом количестве
только после определенной примерно
одинаковой наработки.

5. Слайд 12.5
Ресурс ГТД, как сложной системы
•
•
Ресурс ГТД, как сложной системы, отличается от ресурса
отдельного элемента, например, лопатки или диска. Ресурс
отдельного элемента определяется его наработкой до предельного
состояния, которая удовлетворительно описывается физическими
или статистическими моделями. Эти модели отражают
исчерпание долговечности элемента и учитывают характер его
нагружения, рассеивание свойств элемента и некоторые другие
факторы.
Ресурс ГТД как сложной системы определяется как время работы
до ремонта, в течение которого целесообразно и допустимо
использовать ГТД в конкретных условиях эксплуатации или как
наработка ГТД до достижения им предельного состояния, при
котором эксплуатация его невозможна или нежелательна из-за
снижения эффективности либо возросшей опасности для
человека.
– Целесообразность
использования ГТД определяется
получением максимального
экономического эффекта в
эксплуатации, а допустимость – функционированием ГТД с
необходимым уровнем надёжности.
– Поэтому назначение ресурса ГТД требует учёта многих
факторов, в том числе
физических, определяющих
изменение свойств ГТД во времени, и экономических,
определяющих целесообразность дальнейшего увеличения
ресурса при конкретных условиях эксплуатации, ТО и
ремонта.

6. Слайд 12.6
Виды ресурсов
•
Для авиационных ГТД регламентируются
следующие виды ресурсов и наработок:
- назначенный ресурс,
- эксплуатационный ресурс
- межремонтный ресурс.
• Регламентируются также назначенные ресурсы
основных деталей и узлов ГТД.
• Все виды ресурсов устанавливаются в часах
общей наработки и числе полетных циклов или
в других единицах (в том числе условных),
отражающих процесс накопления повреждений
и исчерпания ресурса деталей под действием
каких-либо факторов, вычисляемых через
контролируемые в эксплуатации параметры
работы.

7. Слайд 12.7
Назначенный ресурс (HP) ГТД
•
•
•
•
•
•
Назначенный ресурс (HP) ГТД - установленная в
нормативно-технической документации (НТД) для данного
этапа серийного производства и эксплуатации суммарная
наработка, при достижении которой применение ГТД по
назначению прекращается.
HP поэтапно увеличивается на основании результатов
проведения специальных ресурсных испытаний от своего
начального значения, устанавливаемого к моменту начала
серийной эксплуатации, до величины полного назначенного
ресурса, на который спроектирован ГТД. При выработке
полного назначенного ресурса ГТД окончательно снимается
с эксплуатации.
Полный
назначенный
ресурс
определяется
при
проектировании расчетным путем как наименьшее время
безотказной работы одной из основных деталей ГТД:
∀ τ  =τ рКτ ,
где τ р - время до разрушения детали, Кτ - нормируемый
коэффициент запаса по долговечности,
В пределах HP могут проводиться предусмотренные
ремонтной и эксплуатационной документацией замены
деталей, модулей и агрегатов, ремонты (в том числе и
капитальные) ГТД в эксплуатации или на ремонтном
предприятии.
HP может состоять из нескольких межремонтных ресурсов
(МРР). HP является суммой ресурсов до первого
капитального
ремонта
и
межремонтных
(суммой
эксплуатационных ресурсов).

8. Слайд 12.8
•
•
•
Эксплуатационный ресурс
ГТД
Эксплуатационный ресурс ГТД - установленная в
НТД для данного этапа серийного производства и
эксплуатации наработка нового или ремонтного ГТД,
в пределах которой он может эксплуатироваться без
капитального ремонта.
Для нового ГТД эксплуатационный ресурс совпадает
с его ресурсом до первого капитального ремонта, для
ремонтного ГТД - с МРР.
Как и HP, эксплуатационный ресурс поэтапно
увеличивается
на
основании
положительных
результатов ресурсных испытаний от начальных
значений до значений не меньших, чем заданные ТУ
на ГТД.
– HP и МРР являются фиксированными ресурсами,
т.к.
они
предусматривают
прекращение
эксплуатации
ГТД
через
фиксированные
интервалы наработки независимо от его ТС. При
выработке МРР ГТД подлежит ремонту; при
выработке HP ГТД не подлежит дальнейшей
эксплуатации.

9. Слайд 12.9
Ресурсы при эксплуатации ГТД по
техническому состоянию (ЭТС)
•
При эксплуатации ГТД по техническому
состоянию
(ЭТС)
его
наработка
ограничивается:
- гарантийным ресурсом,
- гарантийной наработкой,
- разрешенной наработкой при ЭТС.
• Гарантийный ресурс и гарантийная наработка
при ЭТС ГТД, узла, детали - установленная в
НТД наработка, в течение которой разработчик
и изготовитель или ремонтное предприятие
гарантируют и
обеспечивают выполнение
установленных требований к ГТД, узлу, детали
при условии соблюдения правил эксплуатации,
хранения и транспортировки.
• Разрешенная наработка при ЭТС - разрешаемая
этапами наработка ГТД в эксплуатации сверх
гарантийного ресурса (гарантийной наработки)
при периодическом контроле его технического
состояния
(ТС).
Продолжительность
разрешенного этапа эксплуатации определяется
периодичностью осмотров и регламентных
работ.

10. Слайд 12.10
Схема ресурсов ГТД
•
Гар. рес.
Ресурс до 1 кр
Гар. рес.
МРР
Гар. рес.
МРР
Гар. рес.
МРР
Назначенный ресурс
Гар. рес. – гарантийный ресурс, Ресурс до 1 кр – ресурс до первого капитального
ремонта, МРР - межремонтный ресурс

11. Слайд 12.11
Назначенный срок службы
При
малой
интенсивности
полётов
эксплуатация ГТД ограничивается также
назначенным сроком службы – календарной
продолжительностью его эксплуатации.

12. Слайд 12.12
Показатели сохраняемости
•
•
•
•
•
•
Сохраняемость – свойство ГТД сохранять значения
показателей
безотказности,
долговечности,
ремонтопригодности в течение и после хранения и
транспортирования.
Для авиационных ГТД регламентируются так же,
как и показатели долговечности, показатели
сохраняемости:
- эксплуатационный срок службы
- срок службы ГТД в составе ЛА резерва.
Эксплуатационный срок службы (наработка в
эксплуатации с учетом срока хранения) установленная
в
НТД
календарная
продолжительность, в пределах которой ГТД может
использоваться без капитального ремонта. Для
нового ГТД
эксплуатационный срок службы
совпадает со сроком службы до первого
капитального ремонта; для ремонтного ГТД - со
сроком службы ремонтного ГТД.
Срок службы ГТД в составе ЛА резерва установленная
в.
НТД
календарная
продолжительность хранения и эксплуатации ГТД в
составе ЛА резерва, включающая хранение с
периодическими облетами и последующую (после
хранения) эксплуатацию ГТД до его капитального
ремонта.

13. Слайд 12.13
Нормируемые показатели ресурса
ТРДД НК-86
Показатель ресурса
1 Назначенны й ресурс,ч
2 Назначенны й ресурс,ц
3 Гарантийный ресурс до кап. ремонта, ч
4 Гарантийный ресурс до кап. ремонта, ц
5 Наработка на взлётном режиме, ч (2,2%)
6 Наработка на максимальном продолжительном режиме,
ч (20%)
7 Наработка рабочих лопаток первой ступени турбины, ч
8 Наработка рабочих лопаток первой ступени турбины, ц
9 Наработка рабочих лопаток первой ступени турбины на
взлётном режиме, ч
10 Наработка до кап. ремонта, ч
11 Наработка до кап. ремонта, ц
12 Срок службы, лет
13 Срок службы до ремонта, лет
Новый
двигатель
+
+
+
+
+
+
Двигатель после
кап. ремонта
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

14. Слайд 12.14
Основные правила эксплуатации,
обеспечивающие ресурс ГТД
•
•
Использование взлетного и МП режимов
Ограничение суммарной продолжительности
использования взлетного и максимального
продолжительного режимов за ресурс, так как
при работе на этих режимах скорость
накопления повреждений в материале деталей
максимальна
Допустимая относительная суммарная наработка на режимах
Тип ГТД
Д-36
НК-8 – 2У
АИ-25
НК-86
Допустимая относительная суммарная наработка на режимах, %
взлётном
максимальном продолжительном
3,5
25
15
20
5
40
2,2
20

15. Слайд 12.15
Ограничение максимальной Tг* при
запуске и в полете.
• В эксплуатационной НТД содержится типовое требование
•
•
•
•
об ограничении максимальной Tг* при запуске и в
полете.
На большинстве отечественных ГТД первого и второго
поколений Tг* определяется по косвенному измерению - по
результатам измерения Tт*.
Все ГТД, эксплуатирующиеся на гражданских самолетах,
оборудованы системами оповещения экипажа об опасной Tт*
и
имеют
системы
автоматического
ограничения
*
максимального значения Tт . На некоторых типах ГТД при
выходе Tт* за максимально допустимое значение
автоматическая система выключает ГТД, так как работа ГТД
на таком тепловом режиме неизбежно приведет к его
разрушению. Однако внезапное отключение ГТД на взлете
может
привести
к
недопустимому
снижению
энерговооруженности ЛА и затруднению пилотирования,
что заставляет отказаться от выключения ГТД до набора
безопасной H полета, прибегая к блокировкам системы
выключения по режиму работы ГТД, H, Vп, обжатию стойки
шасси, положению РУД и т.д.
При взлете или наборе H, когда не реализуются условия для
отключения
блокировок
автоматической
системы,
предусматривается в случае достижения Tт* предельной
величины, уменьшение режима работы ГТД.
ГТД
выключается только в том случае, если уменьшение режима
не приведет к снижению Tт* до допустимого уровня.
В случае достижения Tт* предельного значения ГТД,
оснащенные электронной САР, автоматически переводятся
на пониженный режим работы, а экипаж информируется об
этом путем загорания соответствующих табло.

16. Слайд 12.16
Отбор воздуха от компрессора
•
При отборе воздуха от компрессора
САР поддерживает постоянную nВД в
условиях отбора воздуха за счет
повышения Tг*. Отбор воздуха наиболее
опасен на взлетном режиме, когда Tг*
без
отбора
воздуха
близка
к
максимально
допустимой.
Этим
объясняется
в
РЛЭ
запрещения
применения на взлете «полного» отбора
воздуха
от
ГТД
в
противообледенительную систему ЛА и
систему кондиционирования.

17. Слайд 12.17
Прогрев ГТД после запуска.
•
Особенности процесса нагружения наиболее
ответственных деталей учитываются и в
требованиях по обязательному прогреву ГТД
после запуска.
• При прогреве ГТД выравниваются T по радиусу
турбинных дисков, в значительной степени
снижаются температурные напряжения.

18. Слайд 12.18
Повреждения лопаток в виде рисок,
забоин, вмятин, трещин
•
•
•
•
•
В эксплуатации допускаются повреждения лопаток в виде
рисок, забоин, вмятин, трещин. Эти повреждения играют
роль концентраторов напряжений. Степень опасности
повреждений оценивается эффективным коэффициентом
концентрации напряжений
(7.2)
• Kσ = σ нов.лоп/σ повр.лоп,
где σ нов.лоп - предел выносливости новой РЛ; σ повр.лоп - предел
выносливости РЛ с эксплуатационными повреждениями.
Значение коэффициента Kσ зависит от глубины повреждения
(рисунок 7.2).
Рисунок 7.2 Зависимость эффективного коэффициента
концентрации от глубины механических повреждений
Острые забоины на кромках лопаток компрессора глубиной
δ=1,5 мм снижают выносливость этих деталей в 2... 2,5 раза.
Наиболее опасны механические повреждения лопаток в
местах с максимальными статическими или вибрационными
напряжениями