Rus
Eng
Rus
К 100-летию со дня рождения академика Г.Г. Чёрного
Скачать: файл
В статье рассмотрены направления работ по созданию критических технологий для перспективных двигателей силовых установок пассажирских самолетов. Показано, что в ближнесрочной и среднесрочной перспективе (2025…2035 годы) параметры цикла и степень двухконтурности в перспективных двигателях будут значительно увеличены при широком применении в их конструкции композиционных материалов и использовании устойчиво производимого авиационного топлива. С учетом значительного прогресса в разработке электрических компонентов (электромоторов, генераторов, систем распределения электроэнергии и т.д.) на среднесрочную и долгосрочную перспективу (2030…2040 годы) рассматриваются различные концепции пассажирских самолетов с электрифицированными силовыми установками, в том числе с использованием высокотемпературной сверхпроводимости. В статье, наряду с зарубежными разработками, отражены результаты работы ЦИАМ в соответствующих направлениях.
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, турбовинтовентиляторный двигатель, открытый ротор, открытый вентилятор, двигатель комбинированного цикла, силовая установка, гибридная силовая установка, электрическая силовая установка, пассажирский самолет, критические технологии, цифровые технологии, аддитивное производство, композиционный материал, альтернативное топливо, водород, эмиссия, шум
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, турбовинтовентиляторный двигатель, открытый ротор, открытый вентилятор, двигатель комбинированного цикла, силовая установка, гибридная силовая установка, электрическая силовая установка, пассажирский самолет, критические технологии, цифровые технологии, аддитивное производство, композиционный материал, альтернативное топливо, водород, эмиссия, шум
В обзоре представлены ожидаемые проблемы, связанные с вводом в эксплуатацию летательных аппаратов (ЛА) категории «новая аэромобильность» (аэротакси, малые беспилотные воздушные суда и др.). Появление в воздушном пространстве таких ЛА будет способствовать совершенствованию мировой транспортной системы. Однако их ввод в эксплуатацию требует решения некоторых задач, в том числе в области акустики. Рассмотрены проблемы сертификации и оценки шума ЛА новой категории, обусловленные их конструктивными особенностями и разнообразием, а также условиями эксплуатации.
Ключевые слова: новая аэромобильность, городская аэромобильность, электрическая силовая установка, летательный аппарат горизонтального взлета и посадки, летательный аппарат вертикального взлета и посадки, беспилотный летательный аппарат, оценка шума, сертификация
Ключевые слова: новая аэромобильность, городская аэромобильность, электрическая силовая установка, летательный аппарат горизонтального взлета и посадки, летательный аппарат вертикального взлета и посадки, беспилотный летательный аппарат, оценка шума, сертификация
Представлены результаты расчетных исследований тонального шума первой подпорной ступени компрессора низкого давления ТРДД на режиме «посадка» с использованием метода расчета во временной области. Метод расчета основан на многоскоростной схеме Рунге – Кутты. Он является составной частью разработанного в ЦИАМ метода расчета тонального шума лопаточных машин. Проведено сопоставление полученных данных с результатами исследований тонального шума рассматриваемой подпорной ступени, выполненных с использованием разработанного ранее в ЦИАМ метода расчета в частотной области, а также с результатами эксперимента на стенде ЦИАМ. Показано удовлетворительное соответствие как в том, так и в другом случае. Представленные в настоящей работе результаты не зависят от каких-либо предположений о характере взаимодействия в турбомашине, что позволяет верифицировать расчеты, выполненные в частотной области.
Ключевые слова: тональный шум, подпорная ступень, многоскоростной метод Рунге – Кутты
Ключевые слова: тональный шум, подпорная ступень, многоскоростной метод Рунге – Кутты
Рассмотрены перспективные гибридно-электрические турбореактивные двигатели со средней степенью двухконтурности. Гибридизация заключается в подкрутке вала низкого давления электродвигателем. Гибридные двигатели рассмотрены в совокупности с самолетом, что позволяет провести комплексную оценку параметров эффективности системы самолет – двигатель. Оценено влияние степени гибридизации и уровня развития аккумуляторных батарей и другого электрооборудования на летно-технические характеристики регионального самолета, в том числе на оптимальную дальность и расход топлива за полет. В рассматриваемом диапазоне характеристик электрических компонентов максимальная экономия топлива за полет составляет 6%. Также оценено влияние гибридизации на термодинамические параметры ТРДД. Главной проблемой, выявленной в ходе расчетного исследования, является обеспечение запасов газодинамической устойчивости и настройка системы перепуска воздуха из-за компрессора низкого давления. Показано, что гибридизация в целом положительно сказывается на термодинамических параметрах, большинство из которых снижается при улучшении экономичности, в результате чего улучшаются ресурсные характеристики двигателя.
Ключевые слова: гибридно-электрический двигатель, гибридизация, электродвигатель, турбореактивный двигатель, региональный самолет, расход топлива, термодинамические параметры
Ключевые слова: гибридно-электрический двигатель, гибридизация, электродвигатель, турбореактивный двигатель, региональный самолет, расход топлива, термодинамические параметры
В статье приведены результаты расчетно-экспериментальных исследований упругопластического деформирования и малоцикловой усталости образцов из бронзового сплава. По результатам испытаний гладких образцов на растяжение-сжатие определены материальные параметры и проведена верификация модели пластичности, основанной на варианте теории течения при комбинированном упрочнении. Используемый вариант теории внедрен в программный комплекс, основанный на методе конечных элементов, с помощью разработанной пользовательской подпрограммы. Проведены испытания образцов с V-образной кольцевой выточкой и математическое моделирование проведенных экспериментов. При проведении испытаний образцов с выточкой методом корреляции цифровых изображений проведен замер деформации материала на поверхности выточки. Расчетные значения деформации и прогнозируемый момент разрушения сопоставлены с результатами эксперимента.
Ключевые слова: малоцикловая усталость, теория пластичности, концентратор напряжения, метод конечных элементов, корреляция цифровых изображений, накопление повреждений
Ключевые слова: малоцикловая усталость, теория пластичности, концентратор напряжения, метод конечных элементов, корреляция цифровых изображений, накопление повреждений
Представлен обзор зарубежных и отечественных, современных и ретроспективных критериев прогнозирования термоциклической долговечности лопаток и дисков газовых турбин. Особое внимание уделено описанию предложенного и верифицированного авторами четырехчленного деформационного критерия термоусталостного разрушения. Рассмотрены примеры использования результатов испытаний на термическую усталость для расчетного определения запасов термоциклической прочности лопаток газовых турбин, изготовленных из поликристаллических и монокристаллических жаропрочных сплавов.
Ключевые слова: термическая усталость, газовая турбина, лопатка турбины, диск турбины, пластичность, ползучесть, коррозия, поврежденность
Ключевые слова: термическая усталость, газовая турбина, лопатка турбины, диск турбины, пластичность, ползучесть, коррозия, поврежденность
Представлены результаты экспериментального исследования образцов из латуни Л63 при сложном нагружении в упругопластической области по двузвенным ломаным траекториям типа смещенного веера. Испытания выполнены на автоматизированном экспериментальном комплексе для сложного нагружения СН-ЭВМ. Представлены траектории с углами излома 45, 90, 135° и длиной первого звена 2%. Были исследованы скалярные и векторные свойства латуни Л63. Предложены варианты аппроксимации диаграмм деформирования при простом и сложном нагружении.
Ключевые слова: пластичность, эксперимент, траектория деформирования, векторные свойства материала, скалярные свойства материала
Ключевые слова: пластичность, эксперимент, траектория деформирования, векторные свойства материала, скалярные свойства материала
