Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Помпаж двигателя самолета что это такое


Помпаж двигателя самолёта — что это такое и чем грозит

Если коротко, помпаж (pompage —фр.) двигателя — это нарушение правильного течения воздушного потока через турбину турбореактивного двигателя. По различным причинам поток меняет своё направление, встречные потоки создают в двигателе турбулентные завихрения, давление на входе становится равным или даже превышает давление на выходе. Проявляется он сильной вибрацией, хлопками, появлением дыма и падением тяги.

Специалисты различают три вида нарушения воздушного потока в турбореактивном двигателе:

  • Вращающийся срыв — выражается в образовании «срывных зон», вращающихся с меньшей угловой скоростью, относительно ротора. Приводит к снижению напора и сильной вибрации лопаток.
  • Внезапное уменьшение напора и расхода воздуха — приводит к «зависанию двигателя»: расход топлива больше, температура растёт, а тяга не увеличивается.
  • Собственно помпаж двигателя — продольные колебания потока во всём воздушном тракте двигателя.

Впервые этот термин стал применяться в 1946 году.

Возможные последствия

Вибрация, возникающая при помпаже, способна разрушить двигатель. Кроме того, при возникновении помпажа в двигателе стремительно поднимается температура, на сотни градусов в секунду, поэтому, если не принимаются срочные меры, может произойти возгорание двигателя.

Очень опасно возникновение помпажа на земле, во время разбега самолёта перед взлётом.

Бывают ситуации, когда скорость ещё недостаточна для отрыва, но уже слишком велика, чтобы самолёт успел остановиться в пределах полосы. Катастрофа в этом случае практически неизбежна.

Причины

Чтобы понять из-за чего возникает помпаж, нужно разобраться, как устроен турбореактивный двигатель. Ну, хотя бы в общих чертах.

Устройство турбореактивного двигателя

Двигатель подвешен под крылом самолёта или прикрепляется к фюзеляжу. Состоит он из трёх частей — компрессора, камеры сгорания и турбины.

https://pp.vk.me/c636331/v636331966/29f62/AlTU8RumFtY.jpg

Работает он приблизительно так:

  1. Компрессор через воздухозаборники всасывает воздух и под давлением подаёт его дальше, в камеру сгорания.
  2. В камеру сгорания через форсунки впрыскивается авиационный керосин, смешиваясь с воздухом в пропорции 1:14, и смесь эта здесь горит
  3. Продукты сгорания через турбину выбрасываются наружу, образуя реактивную струю, которая и двигает самолёт вперёд, как это и описал в своё время К.Э.Циолковский.

Из-за чего возникает помпаж

Причин возникновения помпажа может быть несколько:

  • работа двигателя с запредельной нагрузкой, например, при выполнении сложных элементов пилотажа;
  • ошибки экипажа;
  • разрушение лопаток турбины вследствие выработки ресурса;
  • попадание в двигатель постороннего предмета, птицы, например;
  • чрезмерно низкое давление воздуха при взлёте в очень жаркую погоду;
  • некоторые атмосферные вихри:
  • на военных самолётах причиной помпажа может быть попадание в воздухозаборник поровых газов от выстрелов или пуска ракет.

Например, при попадании в двигатель птицы, события развиваются следующим образом:

  1. попавшая птица на некоторое время парализует работу компрессора, и воздух перестаёт поступать в камеру сгорания;
  2. соотношение керосина и кислорода в рабочей смеси нарушается и горение прекращается;
  3. керосин продолжает поступать и накапливается в камере сгорания;
  4. возобновляется работа компрессора, и из-за повышенного содержания керосина в рабочей смеси в камере сгорания происходит взрыв, хотя и не настолько сильный, чтобы разрушить двигатель;
  5. поток раскалённых газов сильно раскручивает турбину, это влечёт за собой усиленный приток воздуха в камеру сгорания;
  6. соотношение керосина и кислорода рабочей смеси снова нарушается и горение прекращается опять;
  7. в камере сгорания накапливается керосин…

Если не принять меры, процесс принимает циклический характер, что выглядит как череда непрерывных взрывов, и может привести к повреждению жизненно важных узлов и магистралей.

Не всегда причины, вызывающие помпаж можно предвидеть, поэтому особую важность имеют меры по предотвращению этого опасного явления и борьбе с ним.

Предупреждение

Чтобы не допустить помпажа, в современных двигателях предусмотрено несколько, обычно три, независимых валов турбины. Поэтому при выходе одного вала из строя, остальные в состоянии обеспечить устойчивую работу двигателя. Компрессоры также имеют конструктивные особенности, позволяющие контролировать направление и давление создаваемого потока.

Антипомпажная автоматика без участия экипажа предотвращает возникновение помпажа, выявляя с помощью датчиков, установленных на всём протяжении воздушного тракта, помпажные явления и мгновенно реагируя изменением подачи топлива и настроек компрессора.

Устранение во время полёта

При возникновении помпажа летчик немедленно уменьшает тягу в двигателе или даже на время глушит его. При падении давления, создаваемого компрессором, помпаж пропадает сам собой, нормальная работа двигателя восстанавливается. Современные двигатели оснащены противопожарной автоматикой, которая при пожаре в двигателе прекращает подачу топлива и устраняет возгорание.

Самолёт снижается для набора скорости и производится «холодная продувка двигателя», во время которой он освобождается от паров топлива. Затем подача топлива возобновляется, либо самолёт продолжает полёт на оставшихся в строю двигателях.

Помпаж двигателя может представлять серьёзную угрозу во время полёта, но оснащение современных самолётов средствами контроля и диагностики работы двигателя и наличие дублирующих систем позволяют свести риск к минимуму и сделать полёты безопасными.

Стойка компрессора - Википедия

Стойка компрессора - это локальное нарушение воздушного потока в компрессоре газовой турбины или турбокомпрессора. Задержка, которая приводит к полному нарушению воздушного потока через компрессор, называется помпажом компрессора . Тяжесть явления варьируется от кратковременного падения мощности, едва регистрируемого инструментами двигателя, до полной потери сжатия в случае помпажа, требующего регулировки расхода топлива для восстановления нормальной работы.

Остановка компрессора была распространенной проблемой на ранних реактивных двигателях с простой аэродинамикой и ручными или механическими блоками управления топливом, но была практически устранена благодаря улучшенной конструкции и использованию гидромеханических и электронных систем управления, таких как цифровое управление двигателем Full Authority. Современные компрессоры тщательно спроектированы и контролируются, чтобы избежать или ограничить срыв в рабочем диапазоне двигателя.

Существует два типа остановки компрессора:

Вращающийся киоск [править]

Вращающийся киоск - это локальное нарушение воздушного потока в компрессоре, который продолжает давать сжатый воздух, но с пониженной эффективностью.Вращающийся срыв возникает, когда небольшая часть аэродинамических профилей испытывает срыв аэродинамического профиля, нарушая местный поток воздуха без дестабилизации компрессора. Задержанные аэродинамические профили создают карманы с относительно неподвижным воздухом (называемым срывными ячейками ), которые, вместо того, чтобы двигаться в направлении потока, вращаются вокруг окружности компрессора. Ячейки сваливания вращаются вместе с лопастями ротора, но с частотой вращения от 50 до 70%, влияя на последующие аэродинамические поверхности вокруг ротора, когда каждый сталкивается с камерой сваливания.Распространение нестабильности вокруг кольцевого пространства пути потока вызвано блокировкой ячейки срыва, вызывающей всплеск падения на соседнем лезвии. Соседняя лопасть глохнет в результате резкого падения, вызывая тем самым «вращение» ячейки свертывания вокруг ротора. Могут также возникать устойчивые локальные срывы, которые являются осесимметричными, покрывая всю окружность диска компрессора, но только часть его радиальной плоскости, при этом остальная часть поверхности компрессора продолжает проходить с нормальным потоком.

Вращающийся останов может быть кратковременным в результате внешнего возмущения или может быть устойчивым, когда компрессор находит рабочее равновесие между остановленными и неустановленными участками. Локальные киоски существенно снижают эффективность компрессора и увеличивают структурные нагрузки на аэродинамических поверхностях, с которыми сталкиваются ячейки стойла в зоне поражения. Однако во многих случаях аэродинамические поверхности компрессора критически нагружены без способности поглощать возмущение нормального воздушного потока, так что исходные ячейки срыва воздействуют на соседние области, и область с застоем быстро растет, становясь полной остановкой компрессора.

Осесимметричная остановка или помпаж компрессора [править]

Аксиально-симметричная стойла , более известная как , помпаж компрессора ; или - скачок давления - это полное нарушение компрессии, приводящее к реверсированию потока и сильному вытеснению ранее сжатого воздуха через впуск двигателя, из-за невозможности компрессора продолжать работать против уже сжатого воздуха позади него. Компрессор либо испытывает условия, которые превышают предел его возможностей повышения давления, либо сильно нагружен, так что он не способен поглощать кратковременные возмущения, создавая вращающийся останов, который может распространяться менее чем за секунду, включая весь компрессор.

Компрессор восстановится до нормального расхода, как только коэффициент давления двигателя снизится до уровня, при котором компрессор сможет поддерживать стабильный поток воздуха. Однако, если условия, которые вызвали остановку, сохранятся, возврат стабильного воздушного потока воспроизведет условия во время помпажа, и процесс повторится. [1] Такой «запертый» или самовоспроизводящийся ларек особенно опасен, поскольку очень высокие уровни вибрации вызывают ускоренный износ двигателя и возможное повреждение, даже полное разрушение двигателя из-за поломки лопаток компрессора и статора. и их последующее проглатывание, уничтожение компонентов двигателя ниже по потоку.

Компрессор будет стабильно нагнетать воздух только до определенного уровня давления. За пределами этого значения поток нарушится и станет нестабильным. Это происходит при так называемой линии помпажа на карте компрессора. Двигатель в сборе спроектирован так, чтобы компрессор работал на небольшом расстоянии ниже коэффициента перенапряжения на так называемой рабочей линии на карте компрессора. Расстояние между двумя линиями известно как запас по помпажу на карте компрессора. Во время работы двигателя могут происходить различные вещи, чтобы снизить коэффициент перенапряжения или повысить коэффициент рабочего давления.Когда они совпадают, запаса помпажа больше нет, и ступень компрессора может заглохнуть или весь компрессор может помешать, как объяснено в предыдущих разделах.

Факторы, которые разрушают запас по помпажу компрессора [править]

Следующее, если оно достаточно серьезное, может привести к остановке или скачкам.

  • Попадание посторонних предметов, которое может привести к повреждению, а также к эрозии песка и грязи, может снизить уровень помпажа.
  • Накапливание грязи в компрессоре и износ, который увеличивает зазоры в наконечниках компрессора или утечки в уплотнениях, как правило, повышают рабочую линию.
  • Полная потеря запаса при сильном всплеске может произойти при ударе птицы. Руление на земле, взлет, низкоуровневый полет (военный) и приближение к земле - все это происходит, когда удары птиц представляют опасность. Когда птица попадает в компрессор, возникающая в результате закупорка и повреждение аэродинамического профиля вызывают помпаж компрессора. Примерами мусора на взлетно-посадочной полосе взлетно-посадочной полосы или авианосца, который может привести к повреждению, являются куски резины шины, мусор и гайки и болты. Конкретным примером является кусок металла, сброшенный с другой плоскости. [2] Взлетно-посадочные полосы и взлетно-посадочные полосы авианосцев часто очищаются, чтобы исключить попадание посторонних предметов.
  • Эксплуатация самолета за пределами его проектной оболочки; Например, , экстремальные маневры в полете, приводящие к разделению воздушных потоков на впуске двигателя, полеты в условиях обледенения, когда лед может накапливаться во впускном или компрессорном аппарате, полеты на чрезмерных высотах. [3]
  • Эксплуатация двигателя вне его летных инструкций; эл.грамм. , на ранних реактивных двигателях резкие движения газа ( ускорение хлопка ), когда в примечаниях пилота указаны медленные движения газа. Чрезмерное избыточное топливо подняло рабочую линию, пока она не встретила линию помпажа. (Возможность контроля топлива расширена, чтобы автоматически ограничивать перегрузку, чтобы предотвратить помпаж).
  • Турбулентный или горячий поток воздуха на впуске двигателя, , например. , использование реверса тяги при низкой скорости движения вперед, что приводит к повторному попаданию горячего турбулентного воздуха или, для военных самолетов, к поступлению горячих выхлопных газов от ракетного обстрела.
  • Горячие газы при стрельбе из пушки, которые могут вызвать искажения на входе; Например, , Микоян МиГ-27.

Эффекты [править]

Аксиально-симметричные срывы компрессора, или скачки компрессора, можно сразу определить, потому что они производят один или несколько чрезвычайно громких ударов от двигателя. Сообщения о струях пламени, исходящих из двигателя, являются обычным явлением во время этого типа остановки компрессора. Эти остановки могут сопровождаться повышенной температурой выхлопных газов, увеличением скорости вращения ротора из-за значительного сокращения работы, выполняемой остановленным компрессором, и - в случае многодвигательного воздушного судна - рысканием в направлении двигателя, на который воздействовал двигатель, из-за потеря тяги.Сильные напряжения возникают в двигателе и самолете, особенно из-за интенсивного аэродинамического воздействия на компрессор.

Ответ и восстановление [править]

Соответствующий отклик на остановки компрессора зависит от типа и ситуации двигателя, но обычно состоит из немедленного и неуклонного уменьшения тяги на поврежденный двигатель. В то время как современные двигатели с усовершенствованными блоками управления могут избежать многих причин задержки, пилоты реактивных самолетов должны продолжать учитывать это при падении воздушной скорости или увеличении газа.

Известные случаи срывов [править]

Разработка самолетов [править]

Двигатель Rolls-Royce Avon [править]

Турбореактивный двигатель Rolls-Royce Avon подвергся воздействию повторных скачков компрессора в начале его разработки 1940-х годов, которые оказалось трудно исключить из конструкции. Такова была важность и срочность двигателя, поэтому Rolls-Royce лицензировал конструкцию компрессора двигателя Sapphire от Armstrong Siddeley для ускорения разработки.

Двигатель, как он был переработан, использовался для силовых самолетов, таких как английский электрический бомбардировщик Канберра и авиалайнеры de Havilland Comet и Sud Aviation Caravelle.

Olympus 593 [редактировать]

Во время разработки сверхзвукового транспорта (SST) Concorde в 1960-х годах произошел серьезный инцидент, когда скачок компрессора вызвал структурный отказ во впускном канале. Удар молота, который распространялся вперед от компрессора, имел достаточную силу, чтобы заставить рампу впускного отверстия отсоединиться и вытолкнуть из передней части впускного отверстия. [4] Механизм рампы был усилен, а законы управления изменены, чтобы предотвратить повторное возникновение. [5]

Авиакатастрофа [править]

U.S. Favy F-14 потерпел крушение [править]

Стойка компрессора способствовала смерти в 1994 году лейтенанта Кара Хулгрин, первого летчика-истребителя ВМС США, базирующегося на авианосцах. На ее самолете, Grumman F-14 Tomcat, произошла остановка компрессора и отказ его левого двигателя, турбовентилятора Pratt & Whitney TF30, из-за нарушенного воздушного потока, вызванного попыткой Хультгрина восстановиться из неправильного конечного положения захода на посадку путем выполнения бокового скольжения; Остановка компрессора с чрезмерным углом поворота была известным недостатком этого типа двигателя.

рейса 242 Южных авиалиний [править]

Потеря в 1977 году рейса 242 авиакомпании Southern Airways, McDonnell Douglas DC-9-9-31, во время проникновения в грозовую камеру над Грузией была приписана стойлам компрессоров, вызванным проглатыванием большого количества воды и града, которые блокировали удаление воздуха из системы отбора воздуха. оба его турбовентиляторных двигателя Pratt & Whitney JT8D-9. Стойлы были настолько серьезными, что это привело к разрушению двигателей, и у летного экипажа не было выбора, кроме как совершить аварийную посадку на дороге общего пользования, в результате чего 62 пассажира и еще восемь человек находились на земле.

1997 Иркутск Антонов Авиакатастрофа Ан-124 [редактировать]

Транспортный самолет Антонов 124 был разрушен, когда он разбился сразу после взлета из аэропорта Иркутск-2 в России. Через три секунды после подъема со взлетно-посадочной полосы 14 на высоте около 5 метров (16 футов) двигатель номер 3 закачался. Ускоряясь под большим углом атаки, двигатели 1 и 2 также взорвались, в результате чего самолет потерпел крушение примерно через 1600 метров (5200 футов) после конца ВПП. Он ударил несколько домов в жилом районе, погибли все 23 на борту и 45 человек на земле. [6]

Рейс 159 авиакомпании "Транс Уорлд" [править]

6 ноября 1967 года рейс 159 TWA, Боинг 707 на взлете из тогдашнего аэропорта Большой Цинциннати, прошел рейс Delta Air Lines 379, McDonnell Douglas DC-9, застрявший в грязи в нескольких футах от взлетно-посадочной полосы. край. Первый офицер на самолете TWA услышал громкий стук, который теперь, как известно, был остановом компрессора, вызванным проглатыванием выхлопа от Delta 379, когда он проходил. Полагая, что произошло столкновение, второй пилот прервал взлет.Из-за своей скорости самолет пересек взлетно-посадочную полосу, ранив 11 из 29 пассажиров, один из которых скончался четыре дня спустя в результате травм.

Рейс 751 Скандинавских авиалиний [править]

В декабре 1991 года рейс 751 Скандинавских авиалиний, McDonnell Douglas MD-81, вылетевший из Стокгольма в Копенгаген, потерпел крушение после потери обоих двигателей из-за проглатывания льда, что привело к остановке компрессора вскоре после взлета. Из-за недавно установленной системы автоматической дроссельной заслонки, предназначенной для предотвращения снижения мощности пилотами во время набора высоты при взлете, система отреагировала на команды пилота по снижению мощности при распознавании выброса, что привело к повреждению двигателя и полному отказу двигателя.Авиалайнер успешно совершил вынужденную посадку на лесной поляне без гибели людей.

US Airways Рейс 1549 [редактировать]

15 января 2009 года рейс 1549 US Airways, Airbus A320, бросил самолет на реке Гудзон примерно через пять минут после взлета. Очевидной причиной была остановка компрессора в обоих двигателях CFM International CFM56-5B после полета через стаю птиц примерно через 90 секунд после взлета. Этот же самолет мог пострадать от остановки компрессора на правом двигателе двумя днями ранее. [7] [8] После инцидента, когда Airbus A321-200 испытывал остановку компрессора на обоих двигателях во время первоначального набора высоты 15 декабря 2008 года, Директива EASA по чрезвычайной летной годности 2008-228 обратилась с просьбой к операторам двигателей CFM56-5B контролировать температуру выхлопных газов (EGT) на предмет ухудшения и убедиться, что по крайней мере один двигатель показывает ухудшение EGT менее чем на 80 ° C. FAA выпустило те же требования, что и Директива о летной годности AD 2009-01-01 с немедленным вступлением в силу. Крушение рейса Air France 4590 было инициировано куском титанового сплава, сброшенным с DC-10, на взлетно-посадочной полосе. Металлический мусор разрушил шину Air France Concorde, а куски взорвавшейся шины повредили самолет, повредив топливный бак и вызвав отказ конструкции крыла и отказ двигателя. Хотя металлический мусор не вызвал поломку компрессора, авария в Конкорде является примером того, как маленький самолет упал одним самолетом на взлетно-посадочную полосу и ударился другим самолетом, и, безусловно, возможно, что такой мусор, после отложения на взлетно-посадочной полосе может быть отброшено колесом впереди впускного отверстия реактивного двигателя и проглотлено двигателем, что приведет к повреждению компрессора. http://avherald.com/h?article=4129d6a4 "Европейская директива по чрезвычайным ситуациям призывает к проверкам и изменениям двигателя CFM56"

Библиография [редактировать]

  • Керреброк, Джек Л. "Авиационные двигатели и газовые турбины", 2-е издание. Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 1992. ISBN 0-262-11162-4.

Внешние ссылки [редактировать]

,

Авиационный двигатель - Википедия

«Аэродвигатель» перенаправляет сюда. Для использования авиационных двигателей в автомобилях см. Автомобиль с воздушным двигателем.

Двигатель предназначен для использования в самолетах с двигателем

Авиационный двигатель , часто называемый авиационным двигателем , является силовым компонентом двигательной установки самолета. Большинство авиационных двигателей представляют собой либо поршневые двигатели, либо газовые турбины, хотя в последние годы во многих небольших беспилотниках использовались электродвигатели.

Обрабатывающая промышленность [редактировать]

В коммерческой авиации основными западными производителями турбовентиляторных двигателей являются Pratt & Whitney, General Electric, Rolls-Royce и CFM International (совместное предприятие Safran Aircraft Engines и General Electric).[1] Российские производители включают Объединенную двигателестроительную корпорацию, Авиадвигатель и Климов. Aeroengine Corporation из Китая была образована в 2016 году в результате слияния нескольких небольших компаний. [1]

Крупнейшим производителем турбовинтовых двигателей для авиации общего назначения является компания Pratt & Whitney. [2] General Electric объявила в 2015 году о выходе на рынок. [2]

История развития [редактировать]

Райт вертикальный 4-цилиндровый двигатель
  • 1848: Джон Стрингфеллоу сделал паровой двигатель для 10-футового самолета с размахом крыльев, который выполнил первый полёт с двигателем, хотя и с незначительной полезной нагрузкой.
  • 1903: Чарли Тейлор построил встроенный двигатель, в основном из алюминия, для Wright Flyer (12 лошадиных сил).
  • 1903: двигатель Manly-Balzer устанавливает стандарты для более поздних радиальных двигателей. [3]
  • 1906: Леон Левавассер выпускает успешный двигатель V8 с водяным охлаждением для использования в авиации.
  • 1908: Рене Лорин запатентовал конструкцию для прямоточного двигателя.
  • 1908: Луи Сегин разработал Gnome Omega, первый в мире роторный двигатель, который будет производиться в большом количестве.В 1909 году самолет Farman III с двигателем Gnome получил приз за наибольшее беспосадочное расстояние, пролетевшее на Реймс Grande Semaine d'Aviation , установив мировой рекорд выносливости в 180 километров (110 миль).
  • 1910: Coandă-1910, неудачный самолет-вентилятор, выставленный в парижском Аэро Салоне, с поршневым двигателем. Самолет никогда не летал, но был подан патент на направление выхлопных газов в воздуховод для увеличения тяги. [4] [5] [6] [7]
  • 1914: Auguste Rateau предлагает использовать компрессор с выхлопными газами - турбокомпрессор - для улучшения высотных характеристик; [3] не принимается после испытаний [8]
  • 1917-18 - Idflieg-пронумерованный R.30/16 пример тяжелого бомбардировщика Imperial German Luftstreitkräfte Zeppelin-Staaken R.VI становится самым ранним из известных самолетов, оснащенных нагнетателем, с двигателем Mercedes D.II прямо-шести в центральном фюзеляже, приводящим в действие механический механизм Brown-Boveri нагнетатель для четырех двигателей Mercedes D.IVa R.30 / 16.
  • 1918: Сэнфорд Александр Мосс подхватывает идею Рато и создает первый успешный турбокомпрессор [3] [9]
  • 1926: Armstrong Siddeley Jaguar IV (S), первый серийный двигатель с наддувом для самолетов; [10] [nb 1] радиальный двухрядный с центробежным нагнетателем с зубчатой ​​передачей.
  • 1930: Фрэнк Уиттл представил свой первый патент на турбореактивный двигатель.
  • июнь 1939 года: Heinkel He 176 - первый успешный самолет, работающий исключительно на ракетном двигателе на жидком топливе.
  • август 1939 года: турбореактивный двигатель Heinkel HeS 3 приводит в движение первый немецкий самолет Heinkel He 178.
  • 1940: Jendrassik Cs-1, первый в мире запуск турбовинтового двигателя. Он не введен в эксплуатацию.
  • 1943 Daimler-Benz DB 670, первый турбовентилятор
  • 1944: Messerschmitt Me 163B Komet , первый в мире боевой самолет с ракетным двигателем.
  • 1945: первый самолет с турбовинтовым двигателем, модифицированный Gloster Meteor с двумя двигателями Rolls-Royce Trent.
  • 1947: ракета Bell X-1 превышает скорость звука.
  • 1948: 100 л.с. 782, первый турбовальный двигатель, применяемый в авиации; в 1950 году разрабатывал более крупную 280 л.с. (210 кВт) Turbomeca Artouste.
  • 1949: Leduc 010, первый в мире самолет с прямоточным двигателем.
  • 1950: Rolls-Royce Conway, первый в мире серийный турбовентилятор, вступает в строй.
  • 1968: турбокомпрессор General Electric TF39 с высоким байпасом начинает работу, обеспечивая большую тягу и значительно более высокую эффективность.
  • 2002: HyShot scramjet полетел в пикировании.
  • 2004: NASA X-43, первый космический корабль для поддержания высоты.

Валовые двигатели [править]

Ranger L-440, рядный шестицилиндровый инвертированный рядный двигатель с воздушным охлаждением, используемый в Fairchild PT-19

Поршневые (поршневые) двигатели [править]

Линейный двигатель [править]

В данной статье для ясности термин «встроенный двигатель» относится только к двигателям с одним рядом цилиндров, как это используется в автомобильном языке, но в авиационных терминах фраза «встроенный двигатель» также охватывает V-образные и противоположные двигатели. (как описано ниже) и не ограничивается двигателями с одним рядом цилиндров.Обычно это отличает их от радиальных двигателей. Прямой двигатель, как правило, имеет четное число цилиндров, но есть примеры трех- и пятицилиндровых двигателей. Наибольшим преимуществом встроенного двигателя является то, что он позволяет проектировать самолет с малой фронтальной площадью, чтобы минимизировать сопротивление. Если коленчатый вал двигателя расположен над цилиндрами, он называется перевернутым рядным двигателем: это позволяет устанавливать гребной винт высоко, чтобы увеличить дорожный просвет, позволяя укорачивать шасси.Недостатки встроенного двигателя включают в себя плохое отношение мощности к весу, потому что картер и коленчатый вал длинные и, следовательно, тяжелые. Линейный двигатель может быть с воздушным или жидкостным охлаждением, но жидкостное охлаждение встречается чаще, поскольку трудно получить достаточный поток воздуха для непосредственного охлаждения задних цилиндров. Встроенные двигатели были распространены в ранних самолетах; один использовался в Wright Flyer, самолете, который совершил первый управляемый управляемый полет. Однако присущие конструкции недостатки вскоре стали очевидны, а встроенный дизайн был заброшен, что стало редкостью в современной авиации.

Для других конфигураций встроенного авиационного двигателя, таких как X-двигатели, U-двигатели, H-двигатели и т. Д., См. Встроенный двигатель (воздухоплавание).

V-образный двигатель [править]
Двигатель Rolls-Royce Merlin V-12

Цилиндры в этом двигателе расположены в двух рядных рядах, которые обычно наклонены на 60–90 градусов друг от друга и приводят в движение общий коленчатый вал. Подавляющее большинство двигателей V с водяным охлаждением. Конструкция V обеспечивает более высокое отношение мощности к весу, чем встроенный двигатель, но при этом обеспечивает небольшую фронтальную площадь.Пожалуй, самым известным примером этой конструкции является легендарный двигатель Rolls-Royce Merlin, 27-литровый (1649 в 3 ) 60 ° V12 двигатель, используемый, среди прочего, в Spitfires, которые сыграли важную роль в битве за Британию ,

Горизонтально противоположный двигатель [править]

Горизонтально противоположный двигатель, также называемый плоским или коробчатым двигателем, имеет два ряда цилиндров на противоположных сторонах центрально расположенного картера двигателя. Двигатель имеет воздушное или жидкостное охлаждение, но преобладают версии с воздушным охлаждением.Противоположные двигатели устанавливаются с горизонтальным коленчатым валом в самолетах, но могут устанавливаться с вертикальным коленчатым валом в вертолетах. Из-за расположения цилиндров возвратно-поступательные силы имеют тенденцию к снижению, что приводит к плавной работе двигателя. Двигатели противоположного типа имеют высокое отношение мощности к весу, потому что у них сравнительно небольшой и легкий картер двигателя. Кроме того, компактное расположение цилиндров уменьшает лобовую площадь двигателя и позволяет упростить установку, сводя к минимуму аэродинамическое сопротивление.Эти двигатели всегда имеют четное число цилиндров, поскольку цилиндр на одной стороне картера «противодействует» цилиндру на другой стороне.

Противопожарные, четырех- и шестицилиндровые поршневые двигатели с воздушным охлаждением - безусловно, самые распространенные двигатели, используемые в небольших самолетах общего назначения, требующие до 400 лошадиных сил (300 кВт) на двигатель. Самолеты, которые требуют более 400 лошадиных сил (300 кВт) на двигатель, как правило, работают от турбинных двигателей.

H Конфигурация двигателя [править]

Двигатель H-конфигурации, по существу, представляет собой пару горизонтально расположенных двигателей, размещенных вместе, причем два коленчатых вала соединены вместе.

Радиальный двигатель [править]

Двигатель этого типа имеет один или несколько рядов цилиндров, расположенных вокруг центрально расположенного картера двигателя. Каждый ряд обычно имеет нечетное количество цилиндров для обеспечения плавной работы. Радиальный двигатель имеет только один кривошип на ряд и сравнительно небольшой картер, что приводит к благоприятному соотношению мощности к весу. Поскольку конструкция цилиндра подвергает воздух большому количеству излучающих тепло поверхностей двигателя и имеет тенденцию подавлять возвратно-поступательные усилия, радиальные элементы имеют тенденцию равномерно охлаждаться и работать плавно.Нижние цилиндры, которые находятся под картером, могут собирать масло, если двигатель был остановлен на длительный период. Если это масло не будет удалено из цилиндров до запуска двигателя, это может привести к серьезным повреждениям из-за гидростатической блокировки.

Большинство радиальных двигателей имеют цилиндры, расположенные равномерно вокруг коленчатого вала, хотя некоторые ранние двигатели, иногда называемые полурадиальными двигателями или двигателями с конфигурацией вентилятора, имели неравномерное расположение. Самым известным двигателем этого типа является двигатель Anzani, который был установлен на Bleriot XI, который использовался для первого полета через Ла-Манш в 1909 году.Эта конструкция имела недостаток в необходимости тяжелого противовеса для коленчатого вала, но использовалась, чтобы избежать смазывания свечей зажигания.

В конструкциях военных самолетов большая лобовая зона двигателя выполняла роль дополнительного слоя брони для пилота. Также двигатели с воздушным охлаждением, без уязвимых радиаторов, немного менее подвержены боевым повреждениям, и в некоторых случаях продолжали бы работать даже при выстреле одного или нескольких цилиндров. Однако большая фронтальная площадь также привела к тому, что самолет с аэродинамически неэффективной увеличенной фронтальной площадью.

Роторный двигатель [править]
Le Rhone 9C роторный авиационный двигатель

Вращающиеся двигатели имеют цилиндры по кругу вокруг картера двигателя, как в радиальном двигателе (см. Выше), но коленчатый вал закреплен на корпусе самолета, а пропеллер прикреплен к корпусу двигателя, так что картер и цилиндры вращаются. Преимущество этой конструкции состоит в том, что удовлетворительный поток охлаждающего воздуха поддерживается даже при низких скоростях полета, сохраняя весовое преимущество и простоту обычного двигателя с воздушным охлаждением без одного из их основных недостатков.Первым практичным роторным двигателем был Gnome Omega, разработанный братьями Сегуин и впервые запущенный в эксплуатацию в 1909 году. Его относительная надежность и хорошее соотношение мощности и веса кардинально изменили авиацию. [11] До первой мировой войны большинство рекордов скорости было получено с использованием самолетов с двигателями Gnome, и в первые годы войны роторные двигатели были доминирующими в типах самолетов, для которых скорость и маневренность были первостепенными. Для увеличения мощности были построены двигатели с двумя рядами цилиндров.

Однако гироскопические эффекты тяжелого вращающегося двигателя вызвали проблемы с управлением в самолетах, и двигатели также потребляли большое количество масла, так как они использовали смазку с полной потерей, масло смешивалось с топливом и выбрасывалось с выхлопными газами.Касторовое масло использовалось для смазывания, так как оно не растворимо в бензине, и полученные пары вызывали тошноту у пилотов. Разработчики двигателей всегда знали о многих ограничениях роторного двигателя, поэтому, когда статические двигатели стали более надежными и давали лучшие удельные веса и расход топлива, дни роторного двигателя были сочтены.

двигатель Ванкеля [править]

Wankel - это тип роторного двигателя. Двигатель Ванкеля составляет примерно половину веса и размера традиционного четырехтактного поршневого двигателя с одинаковой выходной мощностью и значительно меньшей по сложности.В авиационном применении соотношение мощности к весу очень важно, что делает двигатель Ванкеля хорошим выбором. Поскольку двигатель обычно имеет алюминиевый корпус и стальной ротор, а алюминий при нагревании расширяется больше, чем сталь, двигатель Ванкеля не перегревается при перегреве, в отличие от поршневого двигателя. Это важный фактор безопасности для авиационного использования. Значительная разработка этих конструкций началась после Второй мировой войны, но в то время авиастроение отдавало предпочтение использованию турбинных двигателей.Считалось, что турбореактивные или турбовинтовые двигатели могут приводить в действие все самолеты, от самых больших до самых маленьких конструкций. Двигатель Ванкеля не нашел много применений в самолетах, но использовался Mazda в популярной линейке спортивных автомобилей. Французская компания Citroën в 1970-х годах разработала вертолет RE-2 с приводом от Wankel. [12]

В наше время двигатель Ванкеля используется в моторных планерах, где компактность, легкий вес и плавность хода имеют решающее значение. [13]

Фирма MidWest, которая ныне не существует, находится в Ставертоне и разрабатывает и производит одно- и двухроторные авиационные двигатели серии MidWest AE.Эти двигатели были разработаны на основе двигателя мотоцикла Norton Classic. Версия с двумя роторами была установлена ​​в ARV Super2s и Rutan Quickie. Однороторный двигатель был помещен в моторный планер Chevvron и в моторные планеры Schleicher ASH. После распада MidWest все права были проданы Diamond of Austria, которая с тех пор разработала версию двигателя MkII.

В качестве экономически эффективной альтернативы сертифицированным авиационным двигателям некоторые двигатели Ванкеля, снятые с автомобилей и переоборудованные для использования в авиации, были установлены на отечественных экспериментальных самолетах.Блоки Mazda с мощностью от 100 лошадиных сил (75 кВт) до 300 лошадиных сил (220 кВт) могут составлять часть стоимости традиционных двигателей. Такие преобразования впервые произошли в начале 1970-х годов; [ цитирование необходимо ] , и по состоянию на 10 декабря 2006 года Национальный совет по безопасности на транспорте получил только семь сообщений об инцидентах, связанных с воздушными судами с двигателями Mazda, и ни один из них не был неисправен из-за недостатков конструкции или изготовления.

Циклы горения [править]

Самый распространенный цикл сгорания для авиационных двигателей - четырехтактный с искровым зажиганием.Двухтактное искровое зажигание также используется для небольших двигателей, в то время как дизельный двигатель с воспламенением от сжатия используется редко.

Начиная с 1930-х годов были предприняты попытки создать практичный авиационный дизельный двигатель. В целом, дизельные двигатели более надежны и намного лучше подходят для работы в течение длительных периодов времени при настройках средней мощности. Легкие сплавы 1930-х годов не справлялись с гораздо более высокими коэффициентами сжатия дизельных двигателей, поэтому они обычно имели низкое соотношение мощности к весу и были необычны по этой причине, хотя радиальный двигатель Clerget 14F Diesel (1939 г.) ) имеет такое же отношение мощности к массе, что и бензиновый радиальный.Усовершенствования дизельной технологии в автомобилях (приводящие к гораздо лучшему соотношению мощности и веса), гораздо лучшая топливная экономичность дизеля и высокое относительное налогообложение AVGAS по сравнению с Jet A1 в Европе - все это вызвало возрождение интереса к использованию дизелей для самолетов , Авиационные двигатели Thielert переоборудовали автомобильные двигатели Mercedes Diesel, сертифицировали их для использования в авиации и стали поставщиком OEM для Diamond Aviation для своего легкого близнеца. Финансовые проблемы преследуют Thielert, поэтому дочерняя компания Diamond - Austro Engine - разработала новый турбодизель AE300, также основанный на двигателе Mercedes. [14] Конкурирующие новые дизельные двигатели могут обеспечить топливную экономичность и выбросы без свинца для небольших самолетов, что представляет собой самое большое изменение в двигателях легких самолетов за последние десятилетия.

Силовые турбины [править]

Турбовинтовой двигатель [править]
Вид в разрезе турбовинтового двигателя Garrett TPE-331 с коробкой передач в передней части двигателя

В то время как военные истребители требуют очень высоких скоростей, многие гражданские самолеты этого не делают. Тем не менее, конструкторы гражданских самолетов хотели извлечь выгоду из высокой мощности и низких эксплуатационных расходов, которые предлагал газотурбинный двигатель.Так родилась идея соединить турбинный двигатель с традиционным винтом. Поскольку газовые турбины оптимально вращаются на высокой скорости, турбовинтовой двигатель оснащен редуктором для понижения скорости вращения вала, чтобы наконечники гребных винтов не достигали сверхзвуковых скоростей. Часто турбины, которые приводят в движение винт, отделены от остальных вращающихся компонентов, так что они могут вращаться с собственной наилучшей скоростью (называемой двигателем со свободной турбиной). Турбовинтовой двигатель очень эффективен при работе на круизных скоростях, для которых он был разработан, что обычно составляет от 200 до 400 миль в час (от 320 до 640 км / ч).

Turboshaft [редактировать]
Турбовальные двигатели

используются в основном для вертолетов и вспомогательных силовых агрегатов. Турбовальный двигатель в принципе аналогичен турбовинтовому двигателю, но в турбовинтовом двигателе пропеллер поддерживается двигателем, а двигатель крепится болтами к планеру самолета: в турбовальном двигателе двигатель не оказывает непосредственной физической поддержки роторам вертолета. Ротор соединен с трансмиссией, которая прикреплена болтами к планеру, и турбовальный двигатель приводит в движение трансмиссию.Это различие считается небольшим, поскольку в некоторых случаях авиационные компании производят как турбовинтовые, так и турбовальные двигатели, основанные на одной и той же конструкции.

Электроэнергия [править]

Ряд самолетов с электрическим приводом, таких как QinetiQ Zephyr, были разработаны с 1960-х годов. [15] [16] Некоторые из них используются в качестве военных беспилотников. [17] Во Франции в конце 2007 года был запущен обычный легкий самолет, приводимый в действие электродвигателем мощностью 18 кВт, использующий литий-полимерные батареи, и покрывший более 50 километров (31 миль), первый электрический самолет, получивший сертификат летной годности. [15]

Были проведены ограниченные эксперименты с солнечным электрическим двигателем, в частности пилотируемый Solar Challenger и Solar Impulse и беспилотный летательный аппарат NASA Pathfinder.

Многие крупные компании, такие как Siemens, разрабатывают высокопроизводительные электрические двигатели для использования в авиации. Кроме того, SAE демонстрирует новые разработки в области элементов, таких как электродвигатели с чисто медным сердечником, с большей эффективностью. Гибридная система в качестве аварийной резервной копии и для дополнительной мощности на взлете предлагается для продажи компанией Axter Aerospace, Мадрид, Испания.[2]

Небольшие многоколесные беспилотники почти всегда приводятся в движение электродвигателями.

Реакционные двигатели [править]

Реакционные двигатели создают тягу для приведения в движение летательного аппарата путем выброса выхлопных газов с высокой скоростью из двигателя, в результате возникает реакция сил, движущих летательный аппарат вперед. Наиболее распространенные реактивные двигатели - это турбореактивные двигатели, турбовентиляторы и ракеты. Другие типы, такие как импульсные, прямоточные, скремджетные и импульсные детонационные двигатели также летали.В реактивных двигателях кислород, необходимый для сжигания топлива, поступает из воздуха, в то время как ракеты переносят кислород в той или иной форме как часть топливной нагрузки, что позволяет использовать его в космосе.

Реактивные турбины [править]

Turbojet [редактировать]

Турбореактивный двигатель - тип газотурбинного двигателя, который был первоначально разработан для военных истребителей во время Второй мировой войны. Турбореактивный двигатель - самая простая из всех авиационных газовых турбин. Он состоит из компрессора для всасывания и сжатия воздуха, секции сгорания, в которую добавляется и поджигают топливо, одной или нескольких турбин, которые извлекают энергию из расширяющихся выхлопных газов для привода компрессора, и выпускного сопла, которое ускоряет выхлопные газы. задняя часть двигателя для создания тяги.Когда появились турбореактивные двигатели, максимальная скорость оснащенных ими истребителей была, по меньшей мере, на 100 миль в час выше, чем у конкурирующих самолетов с поршневым двигателем. В послевоенные годы недостатки турбореактивного двигателя постепенно становились очевидными. Ниже примерно 2 Маха, турбореактивные двигатели очень неэффективны и создают огромное количество шума. Ранние разработки также очень медленно реагируют на изменения мощности, и этот факт убил многих опытных пилотов, когда они пытались перейти на самолеты. Эти недостатки в конечном итоге привели к падению чистого турбореактивного двигателя, и только несколько типов все еще находятся в производстве.Последним авиалайнером, в котором использовались турбореактивные двигатели, был Concorde, чья воздушная скорость Mach 2 позволяла двигателю быть высокоэффективным.

Турбофан [править]
Вырез турбовентиляторного двигателя CFM56-3

Турбовентиляторный двигатель почти такой же, как турбореактивный, но с увеличенным вентилятором спереди, который обеспечивает тягу почти так же, как канальный винт, что приводит к повышению эффективности использования топлива. Хотя вентилятор создает тягу, как пропеллер, окружающий воздуховод освобождает его от многих ограничений, которые ограничивают производительность винта.Эта операция является более эффективным способом создания тяги, чем простое использование только струйного сопла, и турбовентиляторы более эффективны, чем пропеллеры в трансзвуковом диапазоне скоростей самолета, и могут работать в сверхзвуковом пространстве. Турбовентилятор обычно имеет дополнительные ступени турбины для вращения вентилятора. Турбовентиляторы были одними из первых двигателей, которые использовали несколько золотников - концентрические валы, которые могут свободно вращаться со своей собственной скоростью - чтобы позволить двигателю быстрее реагировать на изменение требований к мощности. Турбофаны грубо разделены на категории с низким и высоким байпасом.Обходной воздух проходит через вентилятор, но вокруг струи активной зоны, не смешиваясь с топливом и не сгорая. Отношение этого воздуха к количеству воздуха, протекающего через сердечник двигателя, является отношением байпаса. Двигатели с малым байпасом предпочтительны для военных применений, таких как истребители, из-за высокого отношения тяги к весу, в то время как двигатели с большим байпасом предпочтительны для гражданского использования с хорошей топливной экономичностью и низким уровнем шума. Турбовентиляторы с большим байпасом обычно наиболее эффективны, когда самолет движется со скоростью от 500 до 550 миль в час (от 800 до 885 км / ч), крейсерской скорости большинства крупных авиалайнеров.Турбокомпрессоры с малым байпасом могут развивать сверхзвуковые скорости, хотя обычно только при наличии форсажных камер.

Импульсные струи [править]

Импульсные форсунки - это механически простые устройства, которые в повторяющемся цикле всасывают воздух через обратный клапан в передней части двигателя в камеру сгорания и поджигают его. Сгорание выталкивает выхлопные газы из задней части двигателя. Он вырабатывает энергию как последовательность импульсов, а не как устойчивый выход, отсюда и название. Единственным применением этого типа двигателя была немецкая беспилотная летающая бомба V1 Второй мировой войны.Хотя те же самые двигатели также использовались экспериментально для самолетов-истребителей эрзац, чрезвычайно сильный шум, создаваемый двигателями, вызвал механическое повреждение планера самолета, которого было достаточно, чтобы сделать идею неосуществимой.

Ракета [править]

Несколько самолетов использовали ракетные двигатели для управления основной тягой или ориентацией, особенно Bell X-1 и North American X-15. Ракетные двигатели не используются для большинства самолетов, так как эффективность использования энергии и топлива очень низкая, но они использовались для коротких всплесков скорости и взлета.Там, где эффективность использования топлива / топлива имеет меньшее значение, могут быть полезны ракетные двигатели, потому что они создают очень большие тяги и очень мало весят.

Реактивные двигатели с предварительным охлаждением [править]

Для очень высоких сверхзвуковых / низких скоростей гиперзвукового полета установка системы охлаждения в воздушный канал водородного реактивного двигателя обеспечивает больший впрыск топлива на высокой скорости и устраняет необходимость в трубопроводе из огнеупорных или активно охлаждаемых материалов. Это значительно улучшает соотношение тяги и веса двигателя на высокой скорости.

Считается, что такая конструкция двигателя может обеспечить достаточную производительность для полета на антиподе на 5 Маха или даже обеспечить практическое использование одной ступени на орбите транспортного средства. Гибридный воздушно-реактивный ракетный двигатель SABRE - это двигатель с предварительным охлаждением, находящийся в стадии разработки.

Поршневой турбовентиляторный гибрид [править]

На апрельском авиасалоне ILA в Берлине в апреле 2018 года базирующийся в Мюнхене научно-исследовательский институт de: Bauhaus Luftfahrt представил высокоэффективный двигатель с комбинированным циклом на 2050 год, сочетающий турбореактивный двигатель с редуктором и сердечник поршневого двигателя.16-лопастный вентилятор диаметром 2,87 м обеспечивает сверхвысокое перепускное отношение 33,7, приводимое в действие турбиной с редуктором низкого давления, но привод компрессора высокого давления осуществляется от поршневого двигателя с двумя 10 поршневыми наборами без турбины высокого давления. , увеличивая эффективность с нестационарным изохорно-изобарическим сгоранием для более высоких пиковых давлений и температур. Двигатель мощностью 11 200 фунтов (49,7 кН) может обеспечить 50-местный региональный самолет. [18]

Его круизный TSFC будет 11,5 г / кН / с (0,406 фунт / фунт / час) для общего КПД двигателя 48.2%, для температуры горелки 1700 К (1430 ° С), общего отношения давления 38 и пикового давления 30 МПа (300 бар). [19] Хотя масса двигателя увеличивается на 30%, расход авиационного топлива уменьшается на 15%. [20] При поддержке Европейской комиссии в рамках проекта 7 7243 LEMCOTEC , Bauhaus Luftfahrt, MTU Aero Engines и GKN Aerospace представили концепцию в 2015 году, подняв общий коэффициент давления двигателя до более чем 100 для снижения расхода топлива на 15,2% по сравнению с двигателями 2025 года. [21]

Нумерация позиций двигателя [править]

На многомоторном самолете позиции двигателя нумеруются слева направо с точки зрения пилота, смотрящего вперед, поэтому, например, на четырехмоторном самолете, таком как Boeing 747, двигатель № 1 находится с левой стороны , самый дальний от фюзеляжа, в то время как двигатель № 3 находится на правой стороне, ближайшей к фюзеляжу. [22]

В случае двухмоторной английской Electric Lightning, которая имеет два установленных на фюзеляже реактивных двигателя один над другим, номер двигателя1 ниже и впереди двигателя № 2, который находится сверху и сзади. [23]

В Cessna 337 Skymaster, двухтактном двухтактном самолете, двигатель № 1 - тот, что находится в передней части фюзеляжа, а двигатель № 2 - в задней части салона.

Авиационные поршневые (поршневые) двигатели обычно предназначены для работы на авиационном бензине. Avgas обладает более высоким октановым числом, чем автомобильный бензин, что обеспечивает более высокие коэффициенты сжатия, выходную мощность и эффективность на больших высотах.В настоящее время наиболее распространенным Avgas является 100LL. Это относится к октановому числу (100 октанов) и содержанию свинца (LL = низкое содержание свинца по отношению к историческим уровням содержания свинца в предварительном регулировании Avgas). [ цитирование необходимо ]

Нефтеперерабатывающие заводы смешивают Avgas с тетраэтиллидом (TEL) для достижения этих высоких значений октанового числа - практика, которую правительства больше не разрешают для бензина, предназначенного для дорожных транспортных средств. Сокращение поставок TEL и возможность принятия природоохранного законодательства, запрещающего его использование, сделали поиск замены топлива для самолетов авиации общего назначения приоритетом для организаций пилотов. [24]

Турбинные двигатели и авиационные дизельные двигатели сжигают различные сорта реактивного топлива. Реактивное топливо - относительно менее летучее нефтяное производное на основе керосина, но сертифицированное по строгим авиационным стандартам с дополнительными присадками. [ цитирование необходимо ]

В модельных самолетах обычно используются нитродвигатели (также известные как «двигатели накаливания» из-за использования свечи накаливания), работающие на топливе накаливания, смеси метанола, нитрометана и смазки. Модели самолетов с электроприводом [25] и вертолеты также имеются в продаже. "Тяжелый грузоподъемный квадрокоптер поднимает 50-фунтовые грузы. Это HULK, работающий на газе (HLQ) - Промышленный кран". www.industrytap.com . 2013-03-11.

Внешние ссылки [редактировать]

,

Распознавание и реагирование на неисправность турбореактивного двигателя

Неисправности двигателя

Чтобы обеспечить эффективное понимание и подготовку к правильным ответам на неисправности двигателя в полете, это В статье будут описаны неисправности турбовентиляторного двигателя и их последствия таким образом, что это применимо практически ко всем современным самолетам с турбовентиляторным двигателем. Эти описания, однако, не заменяйте и не заменяйте конкретные инструкции, приведенные в руководстве по летной эксплуатации самолета и соответствующих контрольных списках.

Помпаж компрессора

Наиболее важно обеспечить понимание компрессора помпажа. В современных турбовентиляторных двигателях помпаж компрессора является редким явлением. Если во время взлета на большой мощности произойдет выброс компрессора (иногда называемый остановом компрессора), летный экипаж услышит очень громкий стук, который будет сопровождаться рывком и вибрацией. Удар, вероятно, будет далеко за пределами любого шума двигателя или другого звука, который экипаж, возможно, ранее испытывал при эксплуатации.

Скачок компрессора был ошибочно принят за взорванные шины или бомбу в самолете.Экипаж может быть поражен взрывом, и во многих случаях это привело к отклонению взлета выше V1. Эти скоростные отклоненные взлеты иногда приводили к травмам, гибели самолета и даже гибели пассажиров.

Фактическая причина громкого удара не должна иметь никакого значения для первого ответа летного экипажа, который должен состоять в том, чтобы сохранить контроль над самолетом и, в частности, продолжить взлет, если событие происходит после V1. Продолжение взлета является надлежащим ответом на отказ шины, произошедший после V1, и история показывает, что бомбы не представляют угрозы во время разбега при взлете, они обычно настроены на детонацию на высоте.

Всплеск турбовентиляторного двигателя является результатом нестабильности рабочего цикла двигателя. Всплеск компрессора может быть вызван износом двигателя, может быть результатом проглатывания птиц или льда, или это может быть окончательный звук от отказа типа «серьезное повреждение двигателя». Рабочий цикл турбинного двигателя состоит из впуска, сжатия, зажигания и выхлопа, которые происходят одновременно в разных местах двигателя. Частью цикла, подверженной нестабильности, является фаза сжатия.

В турбинном двигателе сжатие осуществляется аэродинамически, поскольку воздух проходит через ступени компрессора, а не путем удержания, как в случае с поршневым двигателем. Воздух, проходящий через аэродинамические поверхности компрессора, может заглохнуть так же, как воздух над крылом самолета. Когда происходит это срыв аэродинамического профиля, прохождение воздуха через компрессор становится нестабильным, и компрессор больше не может сжимать поступающий воздух. Воздух высокого давления за стойкой дальше в двигателе выходит вперед через компрессор и выходит из впускного отверстия.

Этот побег внезапен, быстр и часто довольно слышен как громкий взрыв, похожий на взрыв. Всплеск двигателя может сопровождаться видимым пламенем вперед от впускного отверстия и назад к выхлопной трубе. Инструменты могут показывать высокие EGT и EPR или изменения скорости вращения ротора, но во многих киосках событие заканчивается так быстро, что инструменты не успевают отреагировать.

Как только воздух из двигателя выходит наружу, причина (причины) нестабильности может самокорректироваться, и процесс сжатия может восстанавливаться.Один скачок и восстановление произойдет довольно быстро, обычно в течение доли секунды. В зависимости от причины нестабильности компрессора двигатель может испытывать:

1) Одиночный самовосстанавливающийся скачок

2) Несколько скачков до самовосстановления

3) Множественные скачки, требующие действий пилота для восстановления

4) невосстановимый всплеск.

Для выполнения полных, подробных процедур летные экипажи должны следовать соответствующим контрольным спискам и процедурам действий в чрезвычайных ситуациях, подробно изложенным в их конкретном Руководстве по полету самолетов.В целом, однако, во время одного самовосстанавливающегося скачка показания двигателя кабины могут слегка и кратковременно колебаться. Экипаж может не заметить колебаний. (Некоторые из более поздних двигателей могут даже иметь логику потока топлива, которая помогает двигателю самостоятельно восстанавливаться после скачка напряжения без вмешательства экипажа. Остановка может остаться совершенно незамеченной, или она может быть сообщена экипажу для информации только через EICAS сообщения.)

В качестве альтернативы, двигатель может работать два или три раза до полного самовосстановления.Когда это произойдет, летный экипаж, вероятно, заметит сдвиги контрольно-измерительных приборов двигателя кабины достаточной величины и продолжительности. Если двигатель не восстанавливается автоматически после скачка напряжения, он может непрерывно расти до тех пор, пока пилот не предпримет действия, чтобы остановить процесс. Желаемое действие пилота состоит в том, чтобы тормозить рычаг тяги, пока двигатель не восстановится.

Затем летный экипаж должен МЕДЛЕННО снова сдвинуть рычаг тяги. Иногда двигатель может работать только один раз, но самовосстановление невозможно.

Фактическая причина помпажа компрессора часто бывает сложной и может быть или не быть результатом серьезного повреждения двигателя. Редкий выброс одного компрессора ВЫЗЫВАЕТ серьезное повреждение двигателя, но продолжительный выброс в конечном итоге приведет к перегреву турбины, так как слишком много топлива предоставляется для объема воздуха, который достигает камеры сгорания. Лопатки компрессора также могут быть повреждены и выходить из строя в результате многократных резких скачков напряжения; это быстро приведет к тому, что двигатель не сможет работать при любой мощности.

Ниже приведена дополнительная информация, касающаяся одного восстанавливаемого скачка, самовосстановления после нескольких скачков, скачка, требующего действий летного экипажа, и невосстановимого скачка. В тяжелых случаях шум, вибрация и аэродинамические силы могут сильно отвлекать. Для летного экипажа может быть трудно вспомнить, что его самая важная задача - управлять самолетом.

Одиночный самовосстанавливающийся скачок

Летный экипаж слышит очень громкий или двойной удар.Инструменты будут колебаться быстро, но, если кто-то не смотрел на датчик двигателя во время помпажа, колебание могло бы не быть замечено.

Например: во время помпажа коэффициент давления двигателя (EPR) может упасть со взлета (T / O) до 1,05 за 0,2 секунды. ЭПР затем может варьироваться от 1,1 до 1,05 с интервалом 0,2 с два или три раза. Низкая скорость ротора (N1) может упасть на 16% в первые 0,2 секунды, а затем еще на 15% в следующие 0,3 секунды. После восстановления EPR и N1 должны вернуться к значениям перед помпажом в соответствии с нормальным графиком ускорения для двигателя.

Множественный всплеск с последующим самовосстановлением

В зависимости от причины и условий двигатель может работать несколько раз, при этом каждый удар отделяется парой секунд. Поскольку каждый удар обычно представляет собой событие помпажа, как описано выше, летный экипаж может обнаружить «одиночный всплеск», описанный выше, в течение двух секунд, затем двигатель вернется к 98% мощности перед помпажем в течение нескольких секунд. Этот цикл может повторяться два или три раза. Во время всплеска и восстановления, вероятно, будет некоторое увеличение EGT.

Например: EPR может колебаться между 1,6 и 1,3, температура выхлопных газов (EGT) может повышаться на 5 градусов C / секунду, N1 может колебаться между 103% и 95%, а расход топлива может падать на 2% без изменения положения рычага тяги. Через 10 секунд датчики двигателя должны вернуться к значениям перед помпажем.

Волна восстанавливается после действий летного экипажа

Когда всплески происходят, как описано в предыдущем параграфе, но не прекращаются, для стабилизации двигателя необходимы действия летного экипажа.Летный экипаж заметит колебания, описанные в «восстанавливаемых после двух или трех ударов», но колебания и удары будут продолжаться до тех пор, пока летный экипаж не переведет рычаг тяги в положение холостого хода. После того, как летный экипаж переводит рычаг тяги в режим холостого хода, параметры двигателя должны уменьшиться в соответствии с положением рычага тяги. После того, как двигатель работает на холостом ходу, он может быть снова ускорен до мощности. Если при возврате на большую мощность двигатель снова начинает работать, двигатель можно оставить на холостом ходу или оставить на некоторой промежуточной мощности или выключить в соответствии с контрольными листами, применимыми к самолету.Если летный экипаж не предпринимает никаких действий для стабилизации двигателя в этих условиях, двигатель будет продолжать расти и может испытывать постепенное вторичное повреждение до точки полного отказа.

Невосстановимый скачок

Когда всплеск компрессора не может быть восстановлен, произойдет один удар, и двигатель замедлится до нулевой мощности, как если бы топливо было измельчено. Этот тип помпажа компрессора может сопровождаться серьезной неисправностью двигателя. Это также может произойти без каких-либо повреждений двигателя.

EPR может снижаться со скоростью 0,34 / сек, а EGT повышаться со скоростью 15 градусов C / сек, продолжаясь в течение 8 секунд (с пиковым значением) после того, как рычаг тяги возвращается в положение холостого хода. N1 и N2 должны затухать со скоростью, соответствующей отключению топлива, при этом расход топлива упадет до 25% от его значения перед предварительным выбросом за 2 секунды, сужаясь до 10% в течение следующих 6 секунд.

Flameout

Воспламенение - это состояние, при котором процесс горения в горелке остановлен. Воспламенение будет сопровождаться падением EGT, частоты вращения сердечника двигателя и отношения давления двигателя.Как только частота вращения двигателя падает ниже холостого хода, могут появиться другие симптомы, такие как предупреждения о низком давлении масла и отключение электрических генераторов от линии, многие вспышки при низких настройках начальной мощности впервые обнаруживаются, когда генераторы отключаются от линии, и могут изначально ошибаться для электрических проблем. Воспламенение может произойти из-за нехватки топлива в двигателе, неблагоприятных погодных условий, вулканического пепла, неисправности системы управления или нестабильной работы двигателя (например, остановка компрессора).Многократное воспламенение двигателя может привести к широкому разнообразию симптомов кабины экипажа, поскольку входные сигналы двигателя теряются от электрических, пневматических и гидравлических систем. Эти ситуации привели к тому, что пилоты устраняют неисправности систем самолета, не распознавая и не устраняя причину, по которой двигатель не работает. Некоторые самолеты имеют специальные сообщения EICAS / ECAM для предупреждения летного экипажа о двигателе, который в полете откатывается на холостом ходу; как правило, сообщение ENG FAIL или ENG THRUST.

Вспышка при взлётной мощности необычна, только около 10% вспышек при взлётной мощности.Наиболее часто вспышки возникают при настройках средней или низкой мощности, таких как круиз и спуск. Во время этих режимов полета, вероятно, используется автопилот. Автопилот компенсирует асимметричную тягу до предела и может затем отключиться. Отключение автопилота должно сопровождаться быстрыми, соответствующими управляющими сигналами от летного экипажа, если самолет должен поддерживать нормальное положение. Если нет внешних визуальных ссылок, например, при полете над океаном ночью или в IMC, вероятность расстройства возрастает.Это условие потери мощности двигателя при включенном автопилоте вызвало несколько расстройств самолета, некоторые из которых не удалось устранить. Смещение контроля полета может быть единственным очевидным показанием. Требуется бдительность, чтобы выявлять эти скрытые отказы двигателя и поддерживать безопасное положение в полете, пока ситуация еще не устраняется.

После того, как подача топлива в двигатель была восстановлена, двигатель может быть перезапущен способом, предписанным применимым Руководством по полету или эксплуатации самолета.Удовлетворительный перезапуск двигателя должен быть подтвержден со ссылкой на все основные параметры, использующие только N1, например, это привело к путанице при некоторых перезапусках в полете. В некоторых условиях полета N1 может быть очень похожим для ветряного двигателя и двигателя, работающего на холостом ходу.

Огонь

Пожар двигателя почти всегда относится к пожару вне двигателя, но внутри гондолы. Пожар в районе двигателя должен быть оповещен летным экипажем путем предупреждения о пожаре в кабине экипажа.Вряд ли летный экипаж увидит, услышит или сразу почувствует запах огня двигателя. Иногда летные экипажи сообщают о пожаре, связываясь с диспетчерской вышкой.

Важно знать, что с учетом пожара в гондоле у ​​вас будет достаточно времени, чтобы первоочередной задачей было «управлять самолетом», прежде чем приступить к пожару. Было показано, что даже в случае обнаружения пожара сразу после взлета, есть достаточное время, чтобы продолжить подъем на безопасную высоту, прежде чем заняться двигателем.Может быть нанесен экономический ущерб гондоле, но первоочередной задачей летного экипажа должно быть обеспечение того, чтобы самолет продолжал безопасный полет.

Летные экипажи должны рассматривать любое пожарное предупреждение как пожар, даже если индикация исчезает, когда рычаг тяги переводится в режим ожидания. Индикация может быть результатом пневматической утечки горячего воздуха в гондолу. Индикация пожара также может происходить от небольшого пожара или от детектора, чтобы огонь не был заметен при малой мощности.Пожарная индикация также может быть результатом неисправных систем обнаружения. Некоторые пожарные извещатели позволяют идентифицировать ложную индикацию (тестирование пожарных шлейфов), что может избежать необходимости в IFSD. Были случаи, когда диспетчерская вышка по ошибке сообщала о пламени, связанном с выбросом компрессора, как о «пожаре» двигателя.

В случае оповещения о пожаре летный экипаж должен обратиться к контрольным листам и процедурам, относящимся к выполняемому самолету. В общем, как только принято решение о существовании пожара и стабилизации воздушного судна, отключение двигателя должно быть немедленно выполнено путем отключения подачи топлива в двигатель, как при отключении управления подачей топлива в двигателе, так и при перепускном клапане крыла / пилона.Весь отводимый воздух, электрика и гидравлика из поврежденного двигателя будут отключены или изолированы от систем самолета, чтобы предотвратить распространение огня или загрязнение связанных систем самолета. Это достигается с помощью одного общего двигателя «пожарная ручка». Это контролирует огонь, значительно уменьшая количество топлива, доступного для сгорания, уменьшая доступность сжатого воздуха для любого пожара в отстойнике, временно отводя воздух в огонь через слив огнетушащего вещества и удаляя источники повторного возгорания, такие как живая электропроводка и горячие оболочки.Следует отметить, что некоторые из этих мер контроля могут быть менее эффективными, если пожар является результатом серьезного ущерба, который может потребоваться для тушения пожара в этих условиях несколько дольше. В случае остановки после пожара двигателя в полете не следует пытаться перезапустить двигатель, если это не имеет решающего значения для продолжения безопасного полета, поскольку при повторном запуске двигателя пожар может возобновиться.

Огни выхлопной трубы

Одним из самых тревожных событий для пассажиров, бортпроводников, наземного персонала и даже авиадиспетчерской службы (УВД) является пожар в выхлопной трубе.Во время запуска или останова топливо может попасть в корпус турбины и выхлопные газы, а затем воспламениться. Это может привести к появлению хорошо видимой струи пламени в задней части двигателя, длина которой может достигать десятков футов. Пассажиры инициировали экстренная эвакуация в этих случаях, приводящая к серьезным травмам.

Может быть никаких признаков аномалии для летного экипажа, пока экипаж или диспетчерская вышка не привлекут внимание к проблеме. Вероятно, они описывают его как «пожар двигателя», но пожар выхлопной трубы НЕ приведет к предупреждению о пожаре на кабине экипажа.

При получении уведомления о пожаре двигателя без каких-либо указаний в кабине экипаж должен выполнить процедуру обстрела выхлопной трубы. Это будет включать в себя двигатель двигателя, чтобы помочь погасить пламя, в то время как большинство других ненормальных процедур двигателя не будет.

Поскольку огонь горит внутри корпуса турбины и выпускного патрубка, тянуть ручку огня для выпуска огнетушителя в пространство между кожухами и кожухами будет неэффективно. Вытягивание ручки управления огнем может также сделать невозможным высушивание двигателя двигателя, что является самым быстрым способом тушения большинства пожаров в выхлопной трубе.

Горячие старты

Во время запуска двигателя компрессор очень неэффективен, как уже обсуждалось. Если двигатель испытывает больше, чем обычно, трудности с ускорением (из-за таких проблем, как раннее отключение стартера, неправильное планирование подачи топлива или сильные попутные ветра), двигатель может провести значительное время на очень низких оборотах (под холостом ходу). Нормальные потоки охлаждения двигателя не будут эффективными во время работы на холостых оборотах, и температура турбины может показаться относительно высокой. Это называется горячим запуском (или, если двигатель полностью прекращает ускоряться в режиме холостого хода, пусковой запуск).AFM указывает допустимые пределы времени / температуры для EGT во время горячего старта. Более поздние двигатели, управляемые FADEC, могут включать логику автозапуска для обнаружения и управления горячим пуском.

Проглатывание птицы / FOD

Самолетные двигатели заглатывают птиц чаще всего в окрестностях аэропортов, во время взлета или при посадке. Встречи с птицами происходят как днем, так и ночью.

Безусловно, большинство столкновений с птицами не влияют на безопасный результат полета.При более чем половине попадания птицы в двигатели летный экипаж даже не знает, что это произошло.

Когда при проглатывании участвует большая птица, летный экипаж может заметить глухой стук, грохот или вибрацию. Если птица проникает в сердцевину двигателя, то от стравленного воздуха может быть запах сгоревшего мяса в кабине экипажа или в пассажирском салоне.

Удары птиц могут повредить двигатель. Фото на следующей странице показывает лопасти вентилятора, согнутые из-за проглатывания птицы. Двигатель продолжал производить тягу с таким уровнем повреждений.Повреждение посторонними предметами (FOD) из других источников, таких как обломки шин, обломки ВПП или животные, также может встречаться с аналогичными результатами.

Попадание внутрь птицы также может привести к скачку напряжения в двигателе. Волна может иметь любую из характеристик, перечисленных в разделе помпажа. Двигатель может подняться один раз и восстановиться; он может непрерывно расти до тех пор, пока летный экипаж не предпримет никаких действий; или он может взорваться один раз и не восстановиться, что приведет к потере мощности от этого двигателя. Попадание внутрь птицы может привести к поломке одного или нескольких лопастей вентилятора, и в этом случае двигатель, вероятно, поднимется один раз и не восстановится.

Независимо от того, что проглатывание птицы привело к выбросу двигателя, первоочередной задачей летного экипажа является «полет самолета». После того, как самолет находится в стабильном полете на безопасной высоте, могут быть выполнены соответствующие процедуры в соответствующем Руководстве по полету самолета.

В редких случаях несколько двигателей могут проглотить средних и крупных птиц. В случае подозрения на повреждение нескольких двигателей принятие мер по стабилизации двигателей становится гораздо более высоким приоритетом, чем при использовании только одного двигателя, но все же необходимо сначала управлять самолетом.

Сильные повреждения двигателя

Серьезное повреждение двигателя может быть трудно определить. С точки зрения летного экипажа, серьезное повреждение двигателя - это механическое повреждение двигателя, которое выглядит «плохо и безобразно». Для производителей двигателей и самолетов серьезные повреждения двигателя могут включать такие же очевидные симптомы, как большие отверстия в корпусах и гондоле двигателя, или такие же тонкие, как отсутствие реакции двигателя на движение рычага тяги.

Для летного экипажа важно знать, что серьезное повреждение двигателя может сопровождаться такими симптомами, как предупреждение о пожаре (из-за утечки горячего воздуха) или помпаж двигателя, потому что ступени компрессора, которые сдерживают давление, могут быть не повреждены или находятся в рабочем состоянии из-за повреждение двигателя.

В этом случае симптомы серьезного повреждения двигателя будут такими же, как и помпаж без восстановления. Там будет громкий шум. EPR упадет быстро; N1, N2 и расход топлива упадут. EGT может на мгновение подняться. В результате серьезного повреждения двигателя произойдет потеря мощности самолета. Первоначально не важно проводить различие между невосстановимым выбросом с серьезным повреждением двигателя или без него, или между пожаром и предупреждением о пожаре с серьезным повреждением двигателя. Приоритетом летного экипажа по-прежнему остается «летать на самолете».«Как только самолет стабилизируется, летный экипаж может диагностировать ситуацию.

Изъятие двигателя

Захват двигателя описывает ситуацию, когда роторы двигателя перестают вращаться в полете, возможно, очень внезапно. Статические и вращающиеся части фиксируются друг против друга, останавливая ротор. На практике это может произойти только при низких оборотах ротора после выключения двигателя, и практически никогда не происходит для вентилятора большого двигателя, у вентилятора слишком большая инерция, и ротор выталкивается поршневым воздухом слишком сильно, чтобы остановлен статической структурой.Ротор HP с большей вероятностью заклинивает после остановки в полете, если причиной неисправности двигателя является механическое повреждение в системе HP. В случае заклинивания ротора низкого давления будет наблюдаться некоторое сопротивление, которое летный экипаж должен компенсировать; однако, если ротор HP заклинивает, это окажет незначительное влияние на управление самолетом.

Захват не может произойти без причинения очень серьезного повреждения двигателя, вплоть до того, что лопасти и лопасти компрессора и турбины в основном разрушаются.Это не мгновенный процесс, поскольку вращающийся ротор обладает большой инерцией по сравнению с энергией, необходимой для разрушения блокирующих вращающихся и статических компонентов.

Как только самолет приземлился и ротор больше не приводится в движение поршневым воздухом, после серьезного повреждения часто наблюдается захват.

Симптомы заклинивания двигателя в полете могут включать вибрацию, нулевую частоту вращения ротора, легкое отклонение от курса самолета и, возможно, необычные шумы (в случае захвата вентилятора). Из-за автоматической компенсации воздушного судна в остальных двигателях может увеличиться расход топлива; не требуется никаких специальных действий, кроме тех, которые соответствуют серьезному повреждению двигателя.

Отделение двигателя

Разделение двигателя - крайне редкое событие. Это будет сопровождаться потерей всех первичных и вторичных параметров для затронутого двигателя, шумов и рыскания самолета (особенно при настройках большой мощности). Разделение, скорее всего, произойдет во время взлета / взлета или при посадке. Это может повлиять на управление самолетом. Важно использовать противопожарную ручку, чтобы закрыть лонжерон и не допустить значительной утечки топлива за борт; обратитесь к полету самолета или руководству по эксплуатации для конкретных процедур.

Проблемы с топливной системой

Утечки

Крупные утечки в топливной системе вызывают беспокойство у летного экипажа, поскольку они могут привести к возгоранию двигателя или, в конечном итоге, к истощению топлива. Очень большая утечка может вызвать воспламенение двигателя.

Приборы двигателя будут показывать утечку только в том случае, если она находится ниже по потоку от расходомера топлива. Утечка между баками и расходомером топлива может быть обнаружена только путем сравнения использования топлива между двигателями, путем сравнения фактического использования с запланированным использованием или путем визуального осмотра топлива, вытекающего из пилона или обтекателей.В конечном итоге, утечка может привести к дисбалансу бака.

В случае серьезной утечки экипаж должен рассмотреть, нужно ли изолировать утечку, чтобы предотвратить истощение топлива.

Следует отметить, что вероятность возникновения пожара в результате такой утечки выше на низкой высоте или когда самолет стоит на месте; даже если в полете не наблюдается пожара, желательно, чтобы аварийные службы были доступны при приземлении.

Невозможность выключить двигатель

Если неисправен клапан отсечки топлива в двигателе, возможно, не удастся выключить двигатель обычной процедурой, поскольку двигатель продолжает работать после того, как топливный выключатель перемещен в положение отключения.Закрытие лонжерона, потянув за ручку огня, обеспечит выключение двигателя, как только он израсходует топливо в линии от лонжерона до впускного отверстия топливного насоса. Это может занять пару минут.

Топливный фильтр Засорение

Засорение топливного фильтра может произойти в результате выхода из строя одного из бустерных насосов топливного бака (насос создает мусор, который сметается вниз по потоку в топливный фильтр), из-за сильного загрязнения топливных баков во время технического обслуживания (отходы ветоши, герметика и т. Д.).которые попадают вниз по потоку к топливному фильтру) или, что более серьезно, из-за сильного загрязнения топлива. Засорение топливного фильтра обычно наблюдается при высокой мощности, когда поток топлива через фильтр (и измеренный перепад давления на фильтре) максимален. Если видны многочисленные сигналы об обходе топливного фильтра, топливо может быть сильно загрязнено водой, ржавчиной, водорослями и т. Д. Как только фильтры обойдут и загрязнитель попадет прямо в топливную систему двигателя, управление топливом двигателя может больше не работать, как предполагалось.Существует потенциал для воспламенения нескольких двигателей. Руководство по полету или эксплуатации самолета дает необходимые указания.

Проблемы с масляной системой

Система моторного масла имеет относительно большое количество указанных параметров, требуемых правилами (давление, температура, количество, засорение фильтра). Многие из используемых датчиков могут давать ложные показания, особенно на более ранних моделях двигателей. Многочисленные аномальные системные показания подтверждают подлинный сбой; одно неправильное указание может быть или не быть действительным указанием отказа.

Существует значительная разница между прогрессиями отказов в масляной системе, поэтому приведенные ниже симптомы могут варьироваться от случая к случаю.

Проблемы с масляной системой могут возникать на любом этапе полета и обычно прогрессировать постепенно. Они могут в конечном итоге привести к серьезному повреждению двигателя, если двигатель не выключен.

Утечки

Утечки приведут к устойчивому снижению количества масла, вплоть до нуля (хотя в этой точке все еще будет некоторое пригодное для использования масло).Как только масло полностью истощится, давление масла упадет до нуля, после чего загорится индикатор низкого давления масла. Были случаи, когда ошибка технического обслуживания приводила к утечкам на нескольких двигателях; поэтому рекомендуется тщательно следить за количеством масла на хороших двигателях. Быстрое изменение количества нефти после того, как движение тяги рычага не может указывать на утечку оно может быть связано с маслом «глотая» или «сокрытие», как больше нефти поступает в отстойники.

Неисправности подшипников

Отказ подшипника будет сопровождаться повышением температуры масла и указанной вибрацией.Звуковые шумы и сообщения о засорении фильтра могут последовать; Если неисправность приводит к серьезному повреждению двигателя, это может сопровождаться указаниями о низком количестве масла и давлении.

Неисправности масляного насоса

Отказ масляного насоса будет сопровождаться низким указанным давлением масла и индикатором низкого давления масла или сообщением о засорении масляного фильтра.

Загрязнение

Загрязнение масляной системы углеродистыми отложениями, хлопковыми отходами, неподходящими жидкостями и т. Д. Обычно приводит к индикации засорения масляного фильтра или приближающемуся байпасу.Эта индикация может исчезнуть при уменьшении тяги, так как поток масла и перепад давления на фильтре также уменьшатся.

Нет ответа рычага тяги

Неисправность типа «реакция без рычага тяги» является более тонкой, чем другие ранее обсуждавшиеся неисправности, настолько тонкой, что ее можно полностью упустить из виду, что может привести к серьезным последствиям для самолета.

Если двигатель медленно теряет мощность или, когда рычаг тяги перемещается, двигатель не реагирует, самолет испытывает асимметричную тягу.Это может быть частично скрыто усилиями автопилота по поддержанию необходимого условия полета.

Как и в случае с пламенем, если нет внешних визуальных ориентиров, например, при полете над океаном ночью или в IMC, асимметричная тяга может сохраняться в течение некоторого времени без того, чтобы летный экипаж его распознал или исправил. В некоторых случаях это приводило к расстройству самолета, которое не всегда можно было исправить. Как уже говорилось, это состояние неуловимо и его нелегко обнаружить.

Симптомы могут включать в себя:

  1. Множественные системные проблемы, такие как отключение генераторов или низкое давление моторного масла.
  2. Необъяснимое изменение ориентации самолета.
  3. Большие необъяснимые прогибы поверхности управления полетом (автопилот включен) или необходимость больших входов управления полетом без видимой причины (автопилот выключен).
  4. Значительные различия между основными параметрами от одного двигателя к другому.

Если есть подозрение на асимметричную тягу, первым ответом должно быть выполнение соответствующей настройки триммера или руля направления. Отключение автопилота без предварительного выполнения соответствующего управляющего входа или триммера может привести к быстрому маневру крена.

Реверсор неисправностей

Как правило, неисправности реверсора тяги ограничиваются условиями сбоя, при которых система реверсора не может быть развернута по команде и не может быть размещена по команде. Невыполнение развертывания или укладки во время посадочного крена приведет к значительной асимметричной тяге и может потребовать быстрого реагирования для поддержания направленного управления самолетом.

Произошло незапланированное развертывание современных систем реверса тяги, что привело к принятию директив по летной годности для добавления дополнительных систем блокировки к реверсору.Как следствие этого действия, вероятность непреднамеренного развертывания чрезвычайно низка. Полет самолета или руководство по эксплуатации предоставляет необходимую системную информацию и тип сообщений, предоставляемых типом самолета.

Без начального выреза

Как правило, это условие существует, когда селектор запуска остается в начальном положении или клапан запуска двигателя открыт при закрытии команды. Поскольку стартер предназначен для работы на низких оборотах только в течение нескольких минут, стартер может полностью выйти из строя (взорваться) и вызвать дальнейшее повреждение двигателя, если стартер не отключился.

Вибрация

Вибрация является признаком широкого спектра состояний двигателя, от очень мягких до серьезных. Ниже приведены некоторые причины тактильной или указанной вибрации:

  1. Дисбаланс вентилятора при сборке
  2. Лопатка вентилятора трения или покачивания
  3. Накопление воды в роторе вентилятора
  4. Лезвие глазурное
  5. Пищеварение / FOD
  6. Неисправность подшипника
  7. Искажение лезвия или отказ
  8. Чрезмерные зазоры наконечника системы ротора вентилятора.

Нелегко определить причину вибрации при отсутствии других необычных показаний. Хотя вибрация от некоторых неисправностей может быть очень сильной на кабине экипажа, она не повредит самолет. Нет необходимости предпринимать действия, основанные только на индикации вибрации, но это может быть очень полезным для подтверждения проблемы, выявленной другими способами.

Вибрация двигателя может быть вызвана дисбалансом вентилятора (накопление льда, потеря материала лопастей вентилятора из-за проглоченного материала или искажение лопастей вентилятора из-за повреждения посторонним предметом) или внутренним отказом двигателя.Ссылка на другие параметры двигателя поможет установить, существует ли неисправность.

Вибрация, ощущаемая на кабине экипажа, может не указываться на приборах. При некоторых неисправностях двигателя на кабине экипажа может возникать сильная вибрация либо во время отказа двигателя, либо, возможно, после его остановки, что затрудняет чтение инструментов. Эта большая амплитуда вибрации вызвана несбалансированной ветряной мельницей с вентилятором, близкой к собственной частоте планера, что может усилить вибрацию.Изменение воздушной скорости и / или высоты приведет к изменению скорости ветряной мельницы вентилятора, и скорость самолета может быть найдена там, где будет намного меньше вибрации. Между тем, нет риска разрушение конструкции самолета из-за вибрационных нагрузок двигателя.

Подведение итогов

Приведенная ниже таблица состояния двигателя и его симптомов показывает, что многие неисправности имеют схожие симптомы и что диагностировать природу проблемы с двигателем с помощью контрольно-измерительной аппаратуры в кабине экипажа может быть нецелесообразно. Тем не менее, нет необходимости точно понимать, что не так с двигателем, выбор «неправильного» контрольного списка может привести к дополнительному экономическому ущербу для двигателя, но при условии, что предприняты действия с правильным двигателем, и управление самолетом остается первым приоритет, самолет все еще будет в безопасности.

Состояние двигателя:

  1. Отделение двигателя
  2. Сильный урон
  3. Surge
  4. Пищеварение / FOD
  5. Изъятие
  6. Flameout
  7. Проблемы с контролем топлива
  8. Огонь
  9. Пожар в выхлопной трубе
  10. Горячий старт
  11. Обледенение
  12. Реверсор некомандного развертывания
  13. Утечка топлива
Состояние двигателя
Симптом 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Взрыв O X X O O O
Пожарная сигнализация O O O X
Видимое пламя O O O O O X O
Вибрация X O X O X X
Зевок O O O O O O O X
Высокий EGT X X O O X O X O
N1 изменить X X O O X X X X
N2 изменить X X O O X X X X
EPR изменить X X X O X X X X
FF изменить X O O O X O O X
Замена масла в индексе X O O O X O
Повреждение капюшона Vis X X O X
Дым / запах в кабине / отвод воздуха O O O

Х = Симптом очень вероятен.

O = Симптом возможен.

Примечание: пустые поля означают, что симптом маловероятен.

Это страница была взято из оригинал документ в http://fromtheflightdeck.com/Stories/turbofan/

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.