1. Тема 7 Ресурс ГТД. Методы
эксплуатации ГТД
Лекция 14 Особенности эксплуатации
ГТД в различных климатических
условиях

2. Слайд 14.1
Особенности эксплуатации ГТД при
низких TH
•
•
•
•
•
•
4
Основные особенности эксплуатации ГТД при низких TH.
1 При tH = 0°С и ниже возможно примерзание лопаток компрессора или
турбины к неподвижному корпусу ГТД за счет попадания в его проточную
часть капелек воды и снега. Поэтому перед запуском ГТД при
предполетном осмотре проверяется легкость и плавность вращения
роторов НД и ВД и в отсутствии во входном устройстве снега или льда.
При наличии снега или льда или примерзания лопаток роторов подаётся в
проточную часть ГТД тракт струя горячего воздуха с t не выше 80°С от
наземного подогревателя. Удалять лед скалыванием запрещается.
2 При низких отрицательных TH снижается надежность запуска ГТД в
основном из–за ухудшения воспламенения ТВС в пусковых
воспламенителях и основных КС. Это отрицательное явление можно
устранить
применением
электрического
обогрева
пусковых
воспламенителей.
При tH = 5°С и ниже необходимо применять керосин с добавками до
0,1 ... 0,3% по объему жидкости «И» или «ТГФ» для предотвращения
возможности выделения воды из топлива и образования кристаллов льда в
топливных баках и на фильтрах.
3 Если при tH ниже 4- 5 °С имеют место повышенная влажность или осадки
(дождь, морось, снег), то запуск и работа ГТД производится только с
включенными противообледенительными системами воздухозаборника и
ГТД.
Если стоянка ЛА перед запуском продолжалась более 1 ч при tH ниже
минус 25 °С, когда в ГТД применяются масла МК-8, МК-8П, или tH ниже
минус 40 °С, когда применяются масла ВНИИ-НП-50-1-4Ф, МС-20Б-ЗВ,
производится подогрев ГТД, коробок приводов агрегатов, агрегатов
масляной и топливной систем, воздушных стартеров горячим воздухом от
наземного подогревателя так, чтобы tм на входе в ГТД при запуске была не
ниже 5 °С.

3. Слайд 14.1а
Особенности эксплуатации ГТД при
низких TH
(продолжение)
•
•
•
•
•
•
5 При tH минус 15°С и ниже время прогрева ГТД на режимах МГ и
0,4 ... 0,6 МП должно быть увеличено в 1,5...2 раза. Если в процессе
опробования ГТД при переходе на режим 0,7... 0,85 МП рм на входе в
ГТД ниже 2∗105 Па и загорается табло «Давление масла мало», то
необходимо снизить режим работы ГТД и прогреть его на
пониженных режимах до tм на входе 25 - 30°С.
6 Если в процессе запуска происходит обледенение топливного
фильтра и загорается табло «Фильтр засорен», то запуск ГТД
следует прекратить, переведя рычаг останова ГТД в положение
«Останов», подогреть фильтр от наземного подогревателя, слить
конденсат, снять и высушить фильтрующий элемент или заменить
его новым.
7 При tH минус 0°С и ниже, осадках в виде снега после останова
ГТД
следует
плотно
закрыть
съемными
заглушками
воздухозаборники и РС во избежание попадания снега внутрь ГТД.
РС в целях безопасности следует закрывать заглушками не ранее чем
через 10 мин после выключения ГТД.
– 8 В процессе использования наземных подогревателей для
подогрева ГТД и при стоянках ЛА с выключенными ГТД более
1 ч при tH минус 20°С и ниже рекомендуется закрывать ГТД
утепленными чехлами.
9 Турбовинтовые ГТД разрешается запускать без подогрева, если tм
на входе в ГТД не стала ниже минус 15°С и воздушный винт
свободно проворачивается от руки. Если tм ниже минус 15°С, то
ГТД нужно подогреть от аэродромных подогревателей. При tH
ниже
минус
40°С до подогрева ГТД воздушные винты
проворачивать запрещается.
10 При заправке ЛА топливом, маслом, гидрожидкостями в условиях
низких tH
необходимо принимать меры предосторожности от
попадания в заправочные горловины снега, льда, воды.

4. Слайд 14.2
Эксплуатация ГТД в условиях
влажного климата
•
•
•
•
•
Эксплуатация ГТД в условиях высоких TH,
повышенной влажности, частых и обильных осадков
приводит:
- к преждевременному износу резиновых изделий
(уплотнений),
- к возникновению коррозии металлических деталей
и агрегатов,
- к окислению всевозможных электрических
контактов.
– Если большая влажность воздуха связана с
нахождением вблизи соленых источников (океан,
море, соленые озера), то эти возможные дефекты
проявляются во много раз интенсивнее за счет
насыщения воздушного бассейна солями,
которые обладают большой коррозионной
агрессивностью.
Соли могут вызывать также и эрозионный износ
деталей газовоздушного тракта.

5. Слайд 14.3
Особенности эксплуатации ГТД в
условиях повышенной влажности.
•
•
•
•
•
•
•
• Для
уменьшения
вредного
влияния
влажности необходимо:
– - тщательно закрывать входные каналы,
выходные сопла и выхлопные трубы ГТД
заглушками;
- при предполетных осмотрах обращать внимание на
отсутствие воды или капель влаги в заборных
устройствах ГТД перед запуском ГТД;
- перед запуском проводить холодную прокрутку
ГТД;
- при длительной стоянке самолета (вертолета)
соблюдать сроки опробования ГТД, определенные
регламентом;
- не летать на малых высотах над солеными
водоемами;
- контролировать состояние проточной части ГТД;
- периодически проводить промывки проточной
части ГТД антикоррозионной жидкостью;
- планировать рейсы самолетов на периоды суток с
меньшей TH.

6. Слайд 14.4
Обледенение элементов ГТД и СУ
–
–
–
–
В атмосфере при отрицательных T могут содержаться
переохлаждённые частицы (капли) воды, ледяные кристаллы,
снежинки. При соударении с летящим самолётом они теряют
устойчивое равновесие и замерзают, образуя на элементах СУ
слой льда. Это явление называют обледенением.
Обледенение элементов СУ может происходить как в полёте,
так и на земле, в любое время и в широком диапазоне TH, H и V
полёта ЛА. Отложение льда на поверхности элементов СУ
происходит при полётах в тумане, в облаках, переохлаждённом
дожде, мокром снеге, т.е. в условиях наличия в атмосфере
видимой сконденсированной влаги.
Обледенение элементов СУ происходит в диапазоне TH от
минус 10 до 5 °С. Большинство случаев
обледенения
наблюдается на высотах до 300 м весной и на высотах до 6000
м летом.
Образование льда происходит при температуре потока T ниже
273 K. В связи с отличием T от TH (причём, чем больше V
потока, тем ниже температура потока T), обледенение может
происходить не только при TH ниже 273 K, но и при 273 < TH <
278 K. Наиболее часто обледенение происходит при 263 < TH <
273 K.
По статистическим данным установлено, что
обледенение происходит в 8 ÷10 полётах из каждых 100 и на
высотах H ниже 3000 м.

7. Слайд 14.5
Виды обледенения элементов ГТД и СУ.
Степень обледенения
•
•
Виды обледенения (по состояния воды в
атмосфере)
Вид обледенения
Физическая природа
капельное
оседание на поверхности
капель переохлаждённой
воды
сублимационное
оседание на поверхности
водяного пара с непосредственным переходом его в
кристаллическое
состояние
сухое
оседание на поверхности
кристаллов сухого льда из
атмосферы
Виды обледенения (по интенсивности)
Вид обледенения
Скорость нарастания льда
слабое
до 1мм/с;
среднее
от 1 до 2 мм/с
•
сильное
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
более 2 мм/с

8. Слайд 14.6
Элементы СУ и ГТД, подвергающиеся
обледенению
– Обледенению обычно подвергаются следующие
элементы СУ:
– - самолётный и двигательный воздухозаборники,
– - кок ГТД,
– - лопатки входного направляющего аппарата
(ВНА) компрессора,
– - рабочие лопатки (РЛ) и лопатки НА первых
ступеней компрессора,
– - агрегаты ГТД, расположенные во входном
тракте
(датчики
полного
давления,
сигнализаторы обледенения, температуры и т.п.).
– Наибольшее количество льда откладывается на
неподвижных элементах входного тракта
компрессора, - на входных и направляющих
лопатках и меньше – на подвижных РЛ. При этом
на неподвижных лопатках лёд откладывается по
всему профилю лопатки, а на подвижных РЛ (в
связи со сбросом его) в основном в местах
выходной кромки со стороны корыта.

9. Слайд 14.7
Влияние обледенения элементов СУна
работу ГТД.
– Обледенение самолётного воздухозаборника
и
элементов
компрессора
(при
неработающей
системе
противообледенения) вызывает потери и
изменение геометрии компрессора.
– Отложение льда на РЛ компрессора
приводит к дисбалансу ротора ГТД и, как
следствие, к задеванию РЛ о корпус, износу
и увеличению радиальных зазоров между
РЛ и корпусом.
Изменение геометрии
проточной части и увеличение радиальных
зазоров в компрессоре снижает его η и,
помимо
ухудшения
эксплуатационных
параметров
ГТД,
может
вызвать
неустойчивую работу - помпаж, вплоть до
самопроизвольного выключения ГТД.

10. Слайд 14.8
Особенности эксплуатации ГТД в
условиях обледенения
•
•
•
•
•
Для обеспечения надёжной работы ГТД в условиях обледенения
применяются различные противообледенительные системы (ПОС).
ПОС состоит из трубопроводов, обратных клапанов, заслонок с
электромеханизмами, сигнализаторов обледенения, телескопических
компенсаторов и коллекторов. Она может работать в режиме
обогрева ГТД на земле, предварительном и полном режимах.
Включение и выключение ПОС производится вручную или
автоматически по команде, выдаваемой датчиками сигнализации
обледенения. Датчики устанавливаются в каналах входных
устройств ГТД, а электронные блоки - в фюзеляже самолета.
Для исключения образования льда на входе воздуха в ГТД
применяется обогрев горячим воздухом лопаток ВНА, кока и
самолетного воздухо-заборника. Воздух для обогрева отбирается из
специальных полостей, расположенных в корпусе КВД.
При открытии заслонки отбора воздуха горячий воздух поступает в
коллектор, установленный вокруг ВНА, затем проходит через
каналы, расположенные внутри лопаток ВНА, и из них поступает в
межстеночные каналы кока и через отверстия в коке выходит в
проточную часть компрессора. Одновременно воздух отводится на
обогрев самолетного воздухозаборника.
Включение ПОС ГТД должно производиться заблаговременно,
после запуска ГТД при TH = 5°С и ниже, а также в дождь, туман,
изморось. В полете ПОС включается за 5 ... 10 мин до входа в
облачность, а также в случаях загорания табло «Обледенение».
Невыполнение этих требований может привести к образованию льда
на входных участках ГТД, попаданию оторвавшихся кусков льда в
проточную часть и поломке ГТД.

11. Слайд 14.9
Влияние запылённости атмосферы на
работу ГТД
–
•
•
•
•
При эксплуатации ЛА в условиях большой запылённости окружающего
воздуха песком происходит интенсивное искажение геометрии
проточной части ГТД, в особенности его компрессора из-за
сильного износа лопаток и корпуса. Наибольшему износу
подвержены РЛ средних и последних ступеней компрессора в
периферийных сечениях, а также направляющие лопатки в
корневых сечениях. Значительно изнашивается также
внутренняя поверхность корпуса компрессора и проточная
часть турбины, в особенности РЛ.
– В условиях большой запылённости воздуха сильно
изнашиваются детали лабиринтных уплотнений ГТД,
установленных между деталями статора и ротора компрессора,
вследствие чего уменьшаются π к* и η к.
В отдельных случаях могут быть забиты отверстия для прохода
воздуха, идущего на охлаждение корпуса КС и элементов турбины,
что приводит к перегреву этих элементов.
Пыль может забить также воздушные фильтры агрегатов топливной
системы, что может вызвать увеличение времени запуска и
нарушение стабильной подачи топлива, т.е. нарушение стабильной
работы ГТД на режимах.
Попадание пыли в масляные полости приводит к быстрому
изнашиванию трущихся деталей и к досрочному съёму ГТД с
эксплуатации.
При прохождении через вертолётный ГТД 100÷120 кг песка его
проточная часть изнашивается до такой степени, что возникают
срывные явления или помпаж компрессора.
Появляется
характерный шум в ГТД, уменьшается n и резко возрастает Tг*.
Изменяются рабочие параметры ГТД и, в первую очередь, резко
уменьшаются π к* и η к.

12. Слайд 14.10
Меры защиты ГТД от попадания пыли
Для защиты ГТД от попадания пыли
используются следующие
конструктивные мероприятия:
• - установка в воздухозаборник ГТД
специальных механических фильтровпылеуловителей (для некоторых типов
вертолётных ГТД );
• - расположение воздухозаборников ГТД
по возможности дальше от поверхности
ВПП и рулёжной дорожки.
• Целесообразно проточную часть компрессора
оснащать специальными индикаторами износа,
по которым можно оценить предельно
допустимую выработку ресурса.

13. Слайд 14.11
Особенности эксплуатации ГТД в
условиях запыленного воздуха
•
Основные эксплуатационные мероприятия для
защиты ГТД от пыли:
• - тщательный подбор посадочных площадок с
искусственным покрытием, твердым грунтом
или травяным покрытием);
• - запуск и опробование ГТД на специальных
площадках с твердым покрытием; очистка
площадок, рулежных дорожек, ВПП от пыли и
грязи с использованием полива их водой;
• - частый контроль состояния проточной части
ГТД;
– - исключение попаданий в спутную струю
выходящих газов от впереди рулящего
самолета.