Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей - Павлов Ю.И., Шайн Ю.Я., Абрамов Б.И.

Author: Павлов Ю.И. Шайн Ю.Я. Абрамов Б.И.

Tags: авиация и космонавтика летательные аппараты ракетная техника космическая техника воздушный транспорт авиация и воздушные соединения воздушные линии и аэропорты авиация двигатели авиационные двигатели издательство машиностроение

Year: 1979

Similar

Смазка авиационных газотурбинных двигателей

Настоящее и будущее авиационных двигателей

Конструкция и прочность авиационных газотурбинных двигателей

Динамика авиационных газотурбинных двигателей

Text

,
..

.,.J
"

ю. и. ПАВЛОВ, ю. я. ШАЙН,
Б. и. АБРАМОВ

---.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ
И С П Ь' Т А Т Е Л Ь Н bl Х
СТЕНДОВ
для АВИАЦИОННЫ'Х:"
двиrДТЕЛЕЙ

...... .... --
....
'.. . Ji
: А ;.
--,

т
: А'; .
t I .
.. i I ..;:.,
, . .. '..' j.." ,.. '; ,
_О, '. -

. .
......J;+
'l-r__ V

'7
'-о f

-
....

.......
....- ..
....-.

Москва «МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1979

-1
J - ,r "..
. ;. . , ,1
; !'\ .,' .

v J,
.

.: , "
I : ,- )

ББК 39.55
П12
удк 629.7 .О36.:iJЮ 1.4

Рецензент канд. техи. наук Ю. з. Шатин

П88.1108 ю. и. и АР.
Пl2 1lрОСКТИрПВЗIIне ИСllытаТt.
.lЬНЫХ стендов для ав.иаци-
UlIlIblX доиrатслей/Ю. и. ПаВ.,10В, Ю. я. Шайн, Б. и. Аб-
рамов.
М.: МаUIИJlОСТрО
НJtе. 1979. 152 С., ил.
60 к.

D КIIИI е НJлоЖ
tIЫ особенности CTe,,
т,ыx "спwтаинА авиаЦRОННЫХ д8II-
1'llтелсА с имитацией УСЛn8RА коридора полста, расе.отрены ЬQПрОСW IIOAМ..
рова"и.. ИСПЫТаllнА на 3kспернмеНТ8JIЬНЫХ стеНАах н YCTallonlx. &фи.еАев..
()('1I0RI'LlC JIX x8paKTelHICTHKH, KНJlra прсдна
НачеВа ДJlЯ инженеро" в ароек..
тирnвщикоо авиацноннаn ПРОМhlwлеlНlOСТlI, 0118 мо;«ет быть nOJlOlRI еУуАео.
.1 а.... А ОН
циоНиы" 8\''300,

31808
З46
n 345-79 3606000000
03А( О 1 )...... 79

66К И.I&
818.1

ИВ

756
/Ории JI8lLHOflll... Павлой. ЮриЙ ЯКО8Аевuч Шаilн.,
Борис 1/ оанооuч ..1бра
ttов
ЛРОЕКТИРQВАIIИЕ ИСПЫТ:\ТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ
ДJlSl ЛВJIДЦJ.IОННЫХ ДВИFАТЕЛЕй

Редактор r. Д. ЖIIРIUIAНtl
Технический IJедак'fОр В. И. Орешltина
J(oppenop Л, Е. ХОХАОiUI
Обложка художника с. Н. ОрАО8а
САанn Q lIабор 28.0'2.79. Ilодппсаuо в печатЬ 04.05.79. Т.О814б
Формат IIЗ-ОР
6O*oot/ 1i _ Бумиrа THIIOI рафекая М 2. rарнптура Ц
ТУР"dЯ.
Пе'lатъ BW("j.\Ka
Ус.'1. печ. л. 9.5
rч..нэд. .1. 11.9 Тираж 14-50 ЭК]. 3ахаз 1990 Цена бl.l ...
Издат
лhCТ1IO «МаШИlн)Строенне:.. I 07885,
\OCKBa rсп -6. 1
A БасмаlJНЫЙ пер., .а. 3
r.\ОСКОDская тнпоrрафнSI N! 8 СОЮЗПОJlвrраФПРОllа
при rOCYAapCTBetIВO" комитете СССР
Dn д.елам И3Д31'е.'1ЬСТВ. DOJr'RI"pВфии и КIIНЖUОЙ Торrовлв,
" ХохповскиА пер., 7.

@ JlздатеJlЬC'tво «Машин()строепир, 1979 r.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Экспериментальная доводка соврсменных двиrатслсй характери..
зуется разнообразием прим
няемых видов испытаний, методов из-
мерений: БолыlимM I<О.'1ичеством измеряемых ВЫХОДНЫХ параметров,
реrистрнрусмых при испытаниях. Постоянное КОJlСТРУКТltвное IIзме-
Ift'JlИС об'!Jl'КТОВ испытаний застаВ.1Яет ра
вивать средства ItСПЫТЗ..:
"
НИВ 11, В вервую очерсдь, Сl1еЦllаДhllЫС IfCnblT3Te.,1bIlble стенды, при

меняемые в ОСНОВНОМ lIa стаДИII 113Y'iJJO-ИСС,,1еДОВ3ТСJlЬсt<НХ и экспе.
pHMl'H1'a-.l1ЬПQ-ДОВОДОЧНЫХ испытаннй. Такие стенды nО3ВО.1ИIОТ зна.
ч IIТСЛЬ!tо ,сокраТIIТЬ период создания новых двиrаТ{\'1 еЙ путем
У.r1У'lUlенни КОНСТРУКЦНЙ стендов, совершенствования оборудования
11 IIзмерите..1ыl(t техники, IIрllмснеНItИ систем aBTOMaTH
aЦIlIt сбора
JI оuработки пзраметров Ifспы3ний.. В настоящее время опубw1ИКО-
В3110 НСДОСТ3ТО'IIf() материадоn 110 проеКТJlрОВ3НИЮ испытатеЛЬН1JIХ
стендов.
Из JlЗВестных работ с.аедуст отмеТIIТI) работы В. М. AI\HMOS8,
В. я. Левин;), э. л. COli1UXHlla н друrИt" в которых OCBCuteHbl неко"
торыс ропросы, связанные с ПрОСI\:ТИрОВ3IJJiем Jlспытате.1JЬНUlХ стен-
ДОВ для ВР Д 11 ИХ УЗЛОВ.
Учитывая сложность и специфичность проблемы испытаний 3ВИ
:
зционной техники, большую разрозненность материалов по проек"
ТllрованиIO стендов, авторы настоящей книrи делают попытку 0606..
ЩИТI
отечественный II зарубежный паучно-технический и производ..
.
ственныи опыт по IIроеК'fИрОВ3НIIЮ испытательных стендов ДЛЯ
авваЦИ<?ВIIЫХ ВОЗДУluно
реаКТIIВНЫХ двиrатедей и их УЗ.ПОВ (мето-
ДО..тIоrии СОЗJtЗIIJIЯ стендов, разрабuтке систем питания, некоторых
наиболее важных узлов ЭТIIХ СlIстем).
в книrе нашли отражение 80ПРОСЫ моделирования УС.10ВПЙ ЭКС"
Л.:lуатаUIIII С помощью СПСЦИ3..1Jьноrо оборудования, использования
современных испытательНых установок, позволяющих имитировать
nЫCOTIIO
CKopOCTHыe, взлетно
посадочные, климатические и друrltе
УС..rJовия эксплуатаllИИ аВИ8ЦIIОННЫХ двиrателей.

Авторы выражают блаrодарность работникам ряда предприятий
авиационной промышленности за полезные соображения, высказан-
ные при работе над рукописью.
Отзывы и предложения просим направлять по адресу: 107885,
Москва, rСП
6, l
й Басманный пер., д. 3. издательство «Машино-
строение».

\
'1'

..-'f"

rлава 1
ОСОБЕННОСТИ СТЕНДОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТ АЛЬНЫХ 1
ИССЛЕДОВАНИЙ ВР Д И ИХ УЗЛОВ

в период конструкторско-технолоrической отработки авиацион

ных двиrателей и их узлов стремятся получить наиболее полную и
достоверную информа.цию об основных показателях качества изде-
лий на основании результатов испытаний и экспериментальных про-
верок. Такие результаты, отвечающие современным требованиям,
достиrаются на испытательных стендах и установках, позволяющих
наиболее полно имитировать эксплуатационные условия полета из-
делий, э(
спериментально решить или проверить задачи, поставлен

ные исследователями.

1.1. ЗАДАЧИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Экспериментальные исследования, проводимые в процессе со-
здания двиrателя летательноrо аппарата, делят на три основных
этапа. На первом этапе, коrда разрабатывае
ся принципиальная
схема двиrате.71Я, экспериментальные исследования проводятся на
моделях
существенно отличающихся от натурных изделий и узлов.
На втором этапе, коrда выбирается и отрабатывается компоновка
двиrате.ля с целью получения оптимальных выходных параметров и
характеристик, исследования проводятся на моделях, близких к Ha

туре. На третьем этапе при отработке эксплуатационных xapaKTe

ристик, удовлетворяющих техническому заданию, эксплуатацион

ным нормам, rосударственным и международным стандартам, экс-
пернмента.lьные исследования проводятся на натурных объектах в
наземных условиях, близких к полетным и в полетных условиях. В по

слсдние rоды в нашей стране и за рубежом уделяется особое в1Iима-
вне созданию экспериментальной базы, позволяющей проводить ис

следования натурных двиrателей с имитацией разнообразных
U v
полетных, взлетно-посадочных условии и режимов трансзвуковои
области полета. Экспериментальные исследования, определяющие
выбор параметров двиrателя при ero создании и отработке OCHOB

ных характеристик, требуют разработки комплекса сложных экспе-
риментальных установок. Летные испытания по сравнению с испы-
таниями двиrателей на наземных установках, имеют существенные
недостатки: используется меньшее число измерительных каналов;
они обладают меньшей точностью измерений (с поrрешностью 60'"
.пее 5 О/о ); невозможно менять характеристики изделий по измене'-
5

нию одноrо параметра; значительно дuроже испытаний в аэродина

мических трубах. Стоимость летных испытаний может быть на по

рядок выше величины стоимости испытаний в аэродинамических.
трубах (подробнее см.
1.4, rл. 1). На испытате"lЬНЫХ стендах и yc

тановках в процессе экспериментальных исследований решаются в
основном следующие задачи:
1. Исследование новых принципиальных схем двиrате.1СЙ и ОТ...
дельных их узлов, обеспечиващих получение необходимых внутреН-
них термодинамических и эксплуатационных параметров.
2. Изучение рабочих процессов двиrателей JI влияние различных
условий на эти процессы при испытаниях на открытых стендах.
3. Исследование процессов rорения и воспламенения в камерах
сrорания, повторноrо зажиrания форсажа, охла)кдения стенок Ka

мер, изучение способов улучшения равномерности температурных
полей, исследование методов устранения дымлеНIIЯ и др.
4. Исследование новых видов топлив применительно к различны
r
системам двиrатеJ1ей.
5. Исследование запасов устойчивой работы и ПРОЧНОСТII лопа

ток компрессоров ВР Д с воздухозаборниками.
6. Проверка работы двиrателя и ero узлов в BIJICOTHO
C({OPOCTHbIX
условиях.
7. Исследование влияния поrодно
климатичеСКIIХ условиЙ на yc

тойчивость работы двиrателей совместно с воздухозаборниками.
8. Изучение устойчивой работы двиrателеЙ при наличии возму

щений 11 турбулентности потока в воздухозаБОРНlIке ПрIl попадании
на вход отработанных или пороховых rазов.
9. Проверка запасов несущей способности отдельных узлов из

делий при действии статических и динамических наI:РУЗОК, уточне

ние методик расчетов и технических условиЙ на разрабатываемый
двиrатель.
10. Исследование условий обеспечения совместной работы ВР Д
при интеrрации двиrателей разных видов, фюзеля)ка, частей плаНе

ра, воздухозаборника, крыльев при различных скоростях полета.
11. Исследование живучести конструкций основных и форсаж

ных камер сrорания, корпусов, реактивноrо сопла 11 друrи-х узлов.
12. Изучение проблем применения и теплозащиты криоrенных
топлив в системах авиационных двиrателей.
13. Отработка новых более совершенных средств измерения и
конструктивных решений стендовоrо оборудоваия.
14. Изучение работы топливной автоматики и систем питания На
охлажденном, подоrретом и заrрязненном топливе.
15.. Исследование работоспособности узлов двиrателей, систем в
условиях тепловоrо и rидродинамическоrо ударов.
16. Выбор оптимальных способов управления соплом, перепуск

ными клапанами, реверсом тяrи и т. д.
17. Отработка систем автоматическоrо управления стендами и
процессами испытания.
18. Акустические исследования, включающие: изучение процес

сов возникновения шума в компрессорах, вентиляторах, турбинах,
6

Н,КМ

за

Рис. 1.1. Коридор полета перспективных самоле

тов:
l'
М== 10; 2
М==4,5; 3
М==8 . . . 12; 4
М==8 . . . 12

реактивных соплах; разработку двиrателей с малым уровнем шума;
изучение распространения шума в атмосфере; изучение биолоrиче

ских проблем воздействия шума на человека и живую природу; ис

"lедование шумоrлушащих материалов и друrие задачи.

1.2. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИй
ДВИr А ТЕЛЕй В КОРИДОРЕ ПОЛЕТА
В ближаЙш.ие 20.. .30 лет, как считает фирма «Макдоннелл

Дуr.пас» [46], [72], развитие авиационных летательных аппаратов
будет напраВ"lено на создание видов самолетов с М==О,9.. .12
(рис. 1.1). .тlетательные аппараты эксплуатируются в определен

ных условиях, обусловленных параметрами коридора полета. На
pllC. 1.1 показан возможный коридор полета некоторых перспектив-
ныIx самолетов. Верхняя rраница коридора полета (а) соответствует
удельной наrрузке на крыло, которая не превышает 9570 HjM 2 , а
НИ)I{НЯЯ (6)
95700 HjM 2 . Скорость полета, зависящая от высоты,
для таких са
олстов на высотах 30. . .45 км превышает 3 км/с. При
известной траектории полета летательноrо аппарата стремятся наи

более полно имитировать условия аэродинамическоrо полета, на ис

пытательных стендах, создать условия изменения режима потока от
сплошноrо течения до свободно
молекулярноrо течения на верхней
rранице атмосферы. Существенную роль в воспроизведении действи

тельных аэродинамических условий полета при трансзвуковых ско-
ростях иrрает число Рейнольдса. Изменение чисел Рейнольдса для
перспективной авиации показано на рис. 1.2. .
Область использования современных самолетов по числу Re or-
раничивается кривой 8. На рисунке для каждой кривой наибольшие
числа Re определены по корню квадратному из площади сечения ра..
бочей части воздухозаборника [49].

109

8
10

-----........

Рис. 1.2. Зависимость числа Re от числа М:
J
доэвуковоА транспортный самолет; 2, 3
rиперзвуковые TpaH

спортные самo.nеты; 4, 5, 6
комбинированные самолеты; 7. 8

сверхзвуковые самолеты

Влияние условий сверхзвуковоrо полета на требования, предъ...
являемые к проrрамме доводки ТРДФ и достижению необходимых
характеристик на сверхзвуковом режиме, МОЖНQ разделить на две
катеrории. К первой катеrории относятся прямые влияния: высоких
значений полноrо давления и температуры в воздухозаборнике на
систему охлаждения дисков и валов, наrрузки на подшипники, си

стему смазки, продувки двиrательноrо отсека и температуру корпу

сов двиrателя, работу системы выхлопа. Ко второй катеrории OTHO

сятся косвенные влияния: условий сверхзвуковоrо полета на управ

ление двиrателем и систему реrулирования, неравномерности
распределения скоростей в воздухозаборном канале, авторотаЦIlИ и
повторных запусков в полете на дозвуковом и CBepX
BYKOBOM ре..
жимах. ,
Основные т
хнические требования, предъявляемые к двиrате.пю"
состоят в том, что он должен пройти испытания при максимальной
имитации режимов и окружаIОЩИХ условий, возникаЮШIIХ в ПО
1сте.
На рис. 1.3 в качестве при мера представлены rрафИКII измrнения
эксплуатационных условий в коридоре полета: полноrо давления и
температуры в воздухозаборнике в зависимости от высоты и числа
М дЛЯ ТР ДФ «Олимп» 593, установленноrо на сверхзвуковом пас

сажирском самолете «Конкорд».
На всех самолетах, в том числе и на сверхзвуковых пассажи'р

ских самолетах (СП С) , на одном отрезке траектории ПО
1ета, не счи

, тая режима набора высоты непосредственно после ПО.lета, полное
давление на входе в двиrатель не превосходит статическоrо давлс

ния на уровне моря. Так полное давление на входе в двиrате.пь
«Олимп» 593 в полете при М==2,2 и H
16,7 км НН)КС давления На
8

Н, 1< М р,кПu
21 11J,8
18 "О
15 96,1
12 81,5
9 68,6
6 ,5,,,0
J 41,.1
О - ?
J

т,к

4/3

J.QJ

J7J

З5.!

J3.J

ftJ

2,ЧJ

273

о 0,2 0,6 1,0 1,4 1, 8 /v1
Рис. 1.3. rрафики эксплуатационных условий тр ДФ
«О..lИМП» 593 в зависимости от числа М:

высота, соответствующая крейсерскому режиму

уровне моря, которое составляет около 103 кПа (см. кривую р на
r llc . 1.3). Таким образом, значения давления по тракту двиrате.'пЯ
на крейсерской высоте MorYT точно воспроизводиться на обычных
наземных испытательных стендах. На рис. 1.3 видно, что температу-
ра на входе в двиrатель резко растет при сверхзвуковых скоростях
ПО
1ета. Поэтому при испытаниях двиrателей необходимо точно BOC

производить рабочую температуру воздуха в воздухозаборнике, так
как она существенно влияет на характеристики двиrателя, в том чи-
C
le и на режимы охлаждения узлов изделий такие как, например,
современные охла)кдаемые турбины и пр. На испытательных стен-
дах, на которых имитируются высотно-скоростные режимы, полетз,
нrобходимо полнее создавать термодинамические условия, T
K как
химические явления в rазах при rиперзвуковых скоростях полета
в.пияют на сопротивленис потока, теплопередачу и на характеристи-
I\И двиrателя. Для обеспечения точных внутренних и внешних усло-
вий работы турбореактивных двиrателей при имитации высотно-
скоростных условий коридора полета используются высотные стен-
ды. IIмеющие для этоrо специальные испытательные камеры. На Ta

KIIX стендах MorYT проводиться эксперименты по изучению работы и
дово..].]{е форсажных камср сrорания и воздухозаборников. На рис. 1.4
представлена диаrрамма, отражающая области применения различ

ных средств испытания для воспроизведения условий работы двиrа-
iеля «Олимп» 593 в коридоре полета. Так область 1 соответствует
примснению летающей "lаборатории «Вулкан». В области 2 приме-
няются высотные стенды, на которых испытывается двиrатель с
самолетной мотоrондолой, осуществляется доводка выхлопной систе-
мы форсажной камеры, проводятся испытания на подоrретом топди-
ве и т. д. Область 3 соответствует применению высотных стендов,
обеспечивающих внешний обдув двиrателя с помощью технолоrи-
ческоrо сопла на входе.

Н, к,.,

/В

о 0,2 o,
' 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,5 1,8 2,0 2,2 М
Рис. 1.4. Диаrрамма областей применения средств испыта

ния для двиrателя «Олимп» 593:
J
летающая лаборатория; 2
высотный стенд с присоединенным
трубопроводом: 3
высотный стенд с соплом для обдува; 4
из

менение расчетной крейсерской СКОРОСТII

Отработка выхлопной системы ТРДФ на стендах в основном
сводится к доводке параметров выхлопной трубы, форсажной KaMe

ры, реrулируемых реактивных сопел, к отработке реверса тяrи и
шумоrлушащих устройств изделий. Кроме Toro при доводке выхлоп

ной системы проверяются продувка хвостовой части rондолы, систе

ма охлаждения механизмов выхлопной части. С этой целью, наПРIl

мер, фирма SNECMA (Франция) использует бо}{с с «ложной» rOH

долой, имитирующей rеометрические параметры двиrательноrо OT

сека и обеспечивающей для сопла полную степень расширения
(около 16), соответствующую сверхзвуковому полету:
Основные данные о влиянии искажения потока, входящеrо в дви

rатель, на характеристики компрессора получают на испытатель

ных стендах компрессоров, но, как показывает практик.а испытаний,
даже на установившихся режимах работы двиrателя эти данные
MorYT существенно отличаться. Поэтому испытания двиrателей с ис

каженным потоком воздуха на входе являются очень важными.
Они должны включать: испытания на установившихся режимах в
высотных камерах, на стендах при Н ==0; испытания на установив

шихся и переходных режимах на высотной установке с С0ПЛОМ, co

здающим сверхзвуковой поток воздуха на входе в испытуемый дви"
У"атель; испытания на всех режимах на летающей лаборатории

с помощью которой проверяется решение наиболее важных вопро

сов по управлению двиrателем и исследованию совместимости ero
с воздухозаборником.

1.3. ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ВРД

Проrресс в развитии перспективных вр Д сопровождается YBe

.,'1ичснием массы, скорости и высоты полета летательных аппаратов,
требует существенноrо расширения диапазона режимов работы дви

rатслей и воздухозаборников, применения новых видов топлив, по

вышения эффективности работы и долrовечности всех узлов двиrа

те.,1еЙ. Это вызывает необходимость переходить на качественно HO

вую экспериментальную базу. В настоящее время считается,
например, что на исследование HaTypHoro двиrателя затраты соиз-
меримы или меньше, чем на JIзrотовление и исследование уменьшен

ных моделей, обладающих точной копией натурных двиrателей.
Поэтому современные тенденции экспериментальных исследований,
проводимых на испытательных стендах и установках, направлены на
использование в качестве объектов испытаний натурных двиrателей
JI их узлов. Испытательные стенды будущеrо, предназначенные для
исследования двиrате.пей, должны удовлетворять двумя основным
условиям [49]: 1) стенды должны имитировать натурные скорости,
числа М и высоты полета; 2) стенды должны позволять проводить
испытания натурных двиrателей. В этих условиях очень важно пра

вильно определить ВЛИЯНJIе rеометрии частей летательноrо аппара

'Та, например воздухозаборника и возможноrо уrла атаки самолета,
на необходимые размеры рабочей части испытательноrо стенда.
Моделирование обтекания двиrателя совместно с мотоrондолой,
отсеком крыла или фюзеляжем под различными уrлами атаки Tpe

бует стендовых сопел обдува диаметром 12.. .13 м. Создание таких
моделирующих стендов сложно из
за технических трудностей и
БО.;lЬШОЙ стоимости. Чтобы уменьшить размеры стендов, обычно
моделируют течение только в непосредственной близости от возду

хозаборника. Фирма «Макдоннелл
Дуrлас» [49] считает, что для
JJспытания двиrате.пей с воздухозаборниками при п т ах==0,6 (отноше

иие высоты к ширине), уrле атаки а==20 0 ; площади Р==1,86 м 2 и
пmах==0,6 а== 100, P
3,25 м 2 требуется сопло обдува высотой 4,5 м,
шприной 2,1 м, при этом потребный расход воздуха через сопло дол-
жен превосходить в три раза расход через самый большой COBpeMeH

ный двиrатель. На рис. 1.5 представлена схема проведения испыта

ний двиrателя в свободном потоке с воздухозаборником. Если пара

1eTpы потока в зоне О' соответствуют реальным условиям полета
но температуре, ЧIIС.,lУ М и высоте, то при этом моделируются пол

ностью области течения в зонах }'. . .5' (см. рис. 1.5, б). В тех случа-
ях, коrда не требуется моделирование течения на входе в воздухо

заборник, можно проводить испытания с присоединенным трубопро-
водом (см. рис. 1.5, в). В этом случае моделируются условия
1'ечения только в зоне 5'. Одна из возможных модификаций осущест

вления моделирования показана на рис. 1.5, 2. С помощью такой
('хсмы можно отрабатывать систему запуска сверхзвуковоrо возду-
хозаборника, моделировать скачки уплотнения и работу перепуска
воздуха и отсоса поrраничноrо слоя при работающем двиrателе.
Изменение уrла атаки моделируется путем изменения числа М в 30-
11

б)

а)

>===

7'
M]

Рис. 1.5. Схема методов моделирования эксплуатации
двиrателей н3 стенде:
'!
схема моделируемых зон течения в воздухозаборнике;
о
схема испытания двиrатепя в свободном потоке; в
cxe

ма испытания двиrателя с присоеднненным трубопроводом; 2

схема нспытания двиrателя с присоединенвым трубопроводом
и воздухозаборником
J
сопло с трубопроводом; 2
испытательная камера: 3
воз

духозаборник; 4
испытуемый двиrатепь; 5
диффузор вы-
хлопной системы; 6
трубопровод выхлопа; О'." 5'
зоны
течения

не 2', уrла наклона панели на входе в воздухозаборник и изменени

ем давления в ресивере (форкамере) .
На рис. 1.6 дана HOMorpaMMa, показывающая зависимость изо

энтропических давления торможения и температуры торможения
в различных зонах
ходноrо устройства при моделировании усло

вий полета. Кривая 3 характеризует изменение температуры и дaB

ления торможения в зоне 5' при дозвуковом потоке, создаваемом в
воздухозаборном канале при непосредственном подсоединении TPy

бопровода системы наддува. Заштрихованная зона 8 соответствует
нерабочим режимам стенда из
за трудностей охлаждения сопла об

дува.
Для обеспечения требований создания натурных расходов возду

ха и температур rаза на входе в двиrатель значительно усложняют
проблему создания испытательных стендов по сравнению с пробле

мой моделирования числа М для аэродинамических испытаний.
Так для Toro, чтобы получить число М==20 в аэродинамической
трубе с изоэнтропическим расширением до линии конденсации He

обходима температура в форкамере около 2800 К. Эта температура
на двиrательном стенде соответствует моделированию полета с чис..
лом M
8.
На рис. 1.7 представлена HOMorpaMMa, показывающая заВИСII

мость потребноrо расхода rаза на единицу площади воздухозабор

500

1759,8
{/=-" 73,,> кДж/кr

Т, К

ЗCXIO

2500

2000

;500

1000

100

УОD 1000

5000 р,Па'/О"

Рис. 1.6. IIoMorpaMMa моделирования ПО,,1Jета в различ-
ных зонах воздухозаборника:
J .... минимальные па/>аметры для зоны 5'; 2
наименьшие па

раметры для зоны 3; 3
дозвуковой поток В зоне 5': 4
пара

метры для зоны 4'; 5
максимальные пара метры для зоны 3':
б
наибольшие параметры для зоны О'; 7
зона работы по
модефицированной схеме (см. рис. },5 в); 8
зона нерабочих
зкстремальных параметров; 9
энта.!JЬПИЯ торможения

Uт,/(zj(С-If, ';))
'"
fl
1
{
500

с:::) t--......

, J :::: r:--..
... ..:).
""
200

1. \V 1
1..

'
'
-
.
"" .:)о "" "" "'" "'"

j 'Jb K
;
' (S

...
.
..
-
.
...
..

'l __
, ,.........
.....

::; 1.1')
" ""

..
. J 1\"
"")h')

100 (A

. \"'\
iV h.. I l'

50 IJ 1V,
kXr
(\

r\
.....\:

/1
',1

......
с7'

\.С& о"
[/tX1
'

20
;;.
, .J"

\
\
l' I 1/ r//J
IA/V :n

.
\c
o
о. 14...., N:. Ioi Кj T

.'
/ .J Ff; /
......

...... И7r/Р.
1 О р \..., _
---:\ J........... М 'V L \L. ,r/,
. r 400 · j JJtJ:fi

I'" '41
"
и 7.
J I .,..... 't Л ::....a,..
LI

I
"
ilб7 500--1'" 7 ; \. "

lIj '//.
I I / I { · 53'+,......

j IH=5v1.t

I
I

.3'

ц.

7
I

,; м

Рис. ] .7. HOMorpaMMa потока n реснвере моде.1ироваНIlЯ УС.lОDНЙ nO.le ra прн
испытаниях двиr[)те.lеЙ в свободноЙ
Tpye

и rr. 11 :/fc !1 ')
чоо

200

100
70

-:0

Рис. 1.8. 11oMorpaMMa потока в ресивере для моделирования условий
полета на стендах при испытании двиrателей по методу с присоединен

ным трубопроводом

ника от числа М полета и высоты над уровнем моря для коридора
полета, приведенноrо на рис. 1.1. Температура и давление торможе..
ния в ресивере, показанные на HOMorpaMMe, необходимы для Moдe

лирования потока в сопле в случас IIзоэнтропическоrо расширения
до получения числа М на соответствующей высотс. Например, для
моделирования полета при М== 1 необходимо на установке обеспе

чить изменение массовой скорости от 35 до 500 Kr/cM 2 , а давление
от 13,8 до 205 кПа. При увеlllичеНИII чисел М полета потребные pac

ходы уменьшаются, но увеличиваются температуры и давления TOp

можения 11 тепловые потоки к стен]{ам сопла. На критических CKOpO

СТЯХ они ,J.остиrают значительных величин, которые не MorYT быть
уменьшены с помощью ВОДяноrо охлаждения наружной стенки соп

,.па. На рис, 1.7 эта зона заштрихоВана. При М>9, как считают пред

'ставители фнрм США [49], приходится отказываться от установок
'ПРОДОЛЖlIтельноrо действия 11 перехо,J.ИТЬ на импульсные и ударные
'Трубы.
При испытании двиrатслей с ПрJlсоединенным трубопроводом
необходимо решать задачи моде.пирования давления в воздухоза

борнике. На рис. 1.8 представлена HOMorpaMMa, отражающая зави

симость от числа М, температуры II давления в рссивере трубы,
используемых для моделирования полета на различных высотах.
при rореНIIИ в дозвуковом потоке при исследовании тр Д и ПВР Д
с присоеДlIненным трубопроводом, коrда моделируется течение толь

КО В зоне 5' (СМ. рис. 1.5). Область моделирования оrраничена дав..
лением в воздухозаборнике примерно равным 1030 кПа и числом
М==6.

1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ
И УСТАНОВОК
Современные испытательные стенды для испытаний авиацион

ных двиrателей и их узлов ЯВ
lЯЮТСЯ сложными комплексами, со..
стоящими из рабочей части, испытательноrо, энерrетическоrо обору""
дования, измерительной, реrистрирующей и обрабатывающей дан-
ные испытаний аппаратуры, технолоrических систем питания

управления, реrулирования и друrих систем. Все виды испытатель

ных стендов дЛЯ ВР Д можно к..1ассифицировать:
а) по виду проводимых испытаний или характеру производства.
По этому признаку все стенды можно разделить на три большие
rруппы: стенды для проведения научно
исследовательских, экспе

риментально
доводочных испытаний опытноrо производства и CTeH

дов серийных испытаний;
б) по типу про водимых испытаний: высотные стенды, rидравли

ческие, механические и т. д.;
в) по типу испытуемоrо объекта, стенды для испытания arpera.
тов двиrателей, турбин, компрессоров, камер сrорания и т. д.
На рис. 1.9 представлена схема классификации испытательны]
стендов. С:rенды, предназначенные для проведения научно
исслед().
вательских работ, используются для испытаний моделей, полнораз.
мерных имитаторов, натурных двиrателей и их узлов, систем, топ.
лив, масел, смазок, материалов и т. д. Kpyr задач, решаемых в
процессе исследовательских испытаний в НИИ, является более ши

роким и общим, по сравнению с опытным и серийным производст

вом, в результатах которых заинтересованы большинство предпри;-
ятий отрасли. Стендовые научно
исследовательские и опытные дo

водочные испытания авиационных ДВI
rателей arperaToB и их узлов
MorYT проводиться на научно
испытательных базах или в науч:но
ис

пытательных центрах, на испытательных станциях, в эксперимен

тально
исследовательских лабораториях, на испытательных стендах
и установках.
В научно
исследовательских испытательных центрах выполня..
ется комплекс сложных испытаний различных типов двнrа'f.елей с
максимальным приближением условиЙ испытаний к эксплуатацион

ным условиям коридора полета. I1апример, испытательн.ый центр
им. Арнольда в США располаrает испытательными стендам.и, по

зволяющими испытывать ТРД, rпвРд, СПВРД, РДТТ и Т. д. [70].
Такие научно
исследоватеЛЬСКllе центры располаrают возмож

ностью имитировать в ШИРОI(О
диапазоне температурные. аэроди

намичес
е, термодинамическис, поrодно
климатическис. BЫCOTHO

скоростные, космические и друrие условия, изучать ба
1.1ИСТИКУ,
ударные явления и т. д. Испытательный центр состоит из несколь

ких испытательных станций, экспериментаЛЬНО
lIсследовате...1ЬСКИХ

абораторий, испытательных стсндов.

АВиационные a
иzaтeAU
(Вертолетные, ТРД, твд, TPд.I., ТРДФ " ар.)
Нспытательны
cтeнiJы IJ ycтaнolKи dlfll ВРД {j их IjJло6
,
,
, f , f
. НQ!lЧНО
.эисперинентопьно
Нспытаmельны

иссл
6
атеньские 1'81 Qо80tJочные cт'Ht1.,
стенаы cтeHdbI ,."..
cepиuNolO
. J про uз 6otJcm!Jo
dля ОЛЯ , открытые
иcпытa

ния Ha
иCпытOМ/R
1'81 .. , 6ыcoтHO
открытые
турных
06иzaтell«i иоtJелеи скоростные 1l0нтРОl1ЬНО

и их УЗ"О
соаточных и

с пoaozpe
OH . длитеl1ЬНЫ

1 открытые топли8а испытании
iJ8иеателеи.
., Высотные r т ур50стартер 06,
испытания насосоВ
. nYCl<ofJbIx
а эрооинамические 15локо8

11 yrJapHbIe труоь/ ... .. экспериментальные
... испытания

ахустичеСl<ие
редук торо8
+ камер c20paHUJl
испblтания .
.. насосо8
.
... испытания f+ летающие
туроин
лаборатории
испытания

компрессоро8 ..

J( ла MamUl/eCKUe
.. иеханuчеСl<их
испытании
... 2uора8лuчрски,( I

испытании Рис. 1.9. Схема классификации испытз-
I

тельных стендов

ИспытатеЛ,ьная станция, как правило, состоит из нескольких од-
нотипных, стендов, одноrо или нескольких специальных стендов,
ряда экспериментально
исследовательских лабораторий, позволя-
ющих проводить различные испытания для одноrо вида двиrателей
и их узлов. Например, современные испытательные станции опыт-
16

ных заводов для испытаний ТР Д состоят из 2
x. . .6
ти боксев назем-
ных испытаний, l
ro.. .2
x высотных стендов, создающих необходи-
мые условия скорости и высоты полета. Так, например, фирма
«Дженерал Электрик» в Эвендейле располаrает стендами для ис-
пытаний полноразмерных ТР Д, имитирующими скорости полета дО
М==3 с температурами на входе более 3430 С [48]. В зависимости
. от типов выпускаемых изделий ДВlII"'ателестроительные и arperaT-
ные заводы опытноrо производства располаrа!От стендами и. YCTa

новками, на которых можно проводить испытания полноразмерных
. изделий, систем их узлов 11 деталей, На опытно
доводочных стендах
кроме основных задач: проверки правильности принятых конструк-
тивных И технолоrических решений примените.пьно к испытуемому
объекту
MorYT проводиться исследования отдельных процессов,
u
явлении, пронсходящих в двиrателе или узлах, определение харак-
теристик узлов и систем изделий. На испытательных стендах серий-
ных двиrателестроите.пьных и arperaTHbIX заводов испытываются
только полноразмерные натурные двиrатели, arperaTbI или их узлы,
с помощью которых проводят отладку режимов изделий, проверя.
ется стабильность ресурса, оценивается качество выпускаемых
Двиrателей и arperaToB.
В экспериментаЛЬНО
]fсс.педовательских лабораториях проводят-
ся испытания только опредсленноrо назначения. Например, испыта-
ния на статическую И"lИ динамическую прочность, на rерметичность
и прочность r.идростатическим давлением и т. д. В состав таких ла-
бораторий входит один или несколько стендов и установок, а также
подразделения по подrотовке и проведению испытаний.
Испытательным стендом принято называть место на заводе, обо-
рудованное для проведения испытаний машин, аппаратов, прибо-
ров, двиrателей и их узлов. На испытательном стенде, предназна-
ченном для испытаний авиационных двиrателей и их узлов, как
правило, проводят испытания одноrо типа. Например, тепловые
испытания, rазовые, вибрационные испытания и т. д. Испытатель-
ная установка, выполняя функции испытательноrо стенда, может
отличаться от Hero только меньшим масштабом и количеством ре-
rистрируемых BЫ
OДHЫX параметров. Выбор схемы, конструктивное,
проектно-строителное решение испытательноrо стенда, ero оснащен-
ность энерrосиловыM и технолоrичсским оборудованием, аппарату-
рой,. приборами, вспомоrательными службами зависит прежде Bcero
от комплекса и характера проводимых испытаниЙ и проверок. Так,
при выполнении исследовательских и экспериментально
доводочных
работ ВР Д широко применяются стенды OTKpbIToro типа, 'на кото-
рых проводятся сдаточные, контрольные, технолоrические, ресурс-
ные испытания; исследование и доводка выхлопной системы, ревер-
са тяrи, форсажной камеры, шумоrлушения на режиме взлета; от-
работка режимов запуска .на земле, турбостартеров, испытания на
непробиваемость корпусов при отрыве лопаток; отладка элементов
<Jвтоматики на режима
запуска малоrо rаза, приемистости, про-
верка соответствия расчетных величин и их фактических значений,
снятие дроссельной характеристики. .
'\ O
KpЫTЫX стендах с присо-
17

соединенным трубопроводом и подоrревом воздуха на входе в дви",
rатель выполняются ресурсные испытания с целью исследования
наrружения ПОДШИПНИКОВ турбокомпрессора, приводов arperaToB.
корпусов двиrателя, исследование систем охла
дения дисков, Ba

лов, лопаток, системы смазки; тензометрирование и термометриро

вание различных элементов двиrателя, доводка основных xapaKTe

ристик системы реrулирования двиrателя, форсажной камеры. От...
крытые стенды с внешним оодувом и подоrревом на входе
применяются для проведения: исследований совместной работы эле...
ментов силовой установки на режиме запуска и БЗJ1ета, доводки
шумоrлушителя и реверса тяrи. Выполняются исследования влия

ния боковоrо обдува на неравномерность поля скоростей п давлений
на входе в двиrатель, проводятся ресурсные испытания двиrателя в
комбинации с элементами планера (мотоrондолы) и др. Среди ис...
пытательных стендов различных типов большое место занимают
высотные стенды.
Преимуществом испытаний на высотных стендах я
ляется воз...
можность размещения большоrо количества контрольно
измери",
тельной аппаратуры, что обычно вызывает затруднения при летных
испытаниях. При подключении измерителной аппаратуры и ЭВМ
на высотной испытательной установке можно сразу получить дан...
ные, эквивалентныс по объему результатам неСКО..1ЬКИХ испытатель...
ных полетов.
Кроме этоrо проrрамма испытаний на высотной установке MO

жет быть задана в более широком диапазоне ре
I{ИМОВ по сравне...
нию с испытаниями на лстающей лаборатории. В случае обнаруже:"
ния неполадок в ДВllrателе И,,1И установке при стендовых испытаниях
работы MorYT быть вновь продолжены после устранения неис...
правностей, чеrо нельзя сделать при летных испытаниях. Летные
испытания на самолетах'
лабораториях дороrи 11 не MorYT обеспе...
чить эффективную доводку новых, в особенности сверхзвуковых дви",
rателей во всем рабочем диапазоне условий эксп.ауатации.
После Toro как двиrатель сдан в эксплуатаuию, испытания на
высотных стендах ПРОДОЛ)l(аются в течение ряда лет для устраН.ения
дефектов, которые обнаруживаются в эксплуатаuии, для проверки
усовершенствования элементов двиrателя, ДОВОДКII ero модифика...
ций и проверки различных вариантов применения.
По имитации внешних полетных условий все мноrообразие видов
испытаний силовых установок на высотных стенд.ах можно свести
1( двум основным методам. Первый из них относится к испытаниям
с присоединенным трубопроводом на входе в двиrатель без имита...
ции внешнеrо обдува. Этот способ испытания ПРllrоден для доводок
дозвуковых двиrателей, рабочеrо процесса в основноЙ и форсажной
камере сrорания двиrателей, предназначенных ,1о11Я сверхзвуковых
самолетов, проверки надежност.и повторных запусков в полете, виб

рОПрочности лопаток ротора, снятия BЫCOTHO
CKOpOCTHЫX характери

стик двиrателей при имитации различных высот ПО"lета, исследова

ния работы системы реrулирования, проверки работы реrулируемоrо
сопла, рпзжиrа форсажной камеры. Второй метод испытания пре

дусматривает создание внешнеrо обдува, с помощью KOToporo может
быть решена БО"lьшая часть проблем, возникающих при ДOBOД

. ке сверхзвуковых силовых установок. Например, проводятся иссле

дования работы компрессоров BbIcoKoro давления, тензометрирова

ние дисков и лопаток компрессоров и турбин; исследования работы
системы BHYTpeHHcro охлаждения; усилий, дей
твующих на подшии

ники турбокомпрессоров; иследования условий обледенения дви-
rателя и др. На высотных стендах с внешним обдувом силовой
установки или моторных аэродинамических трубах проводятся испы

тания двиrателя совместно с самолетной мотоrондолой (или ее ими

таторами), исследования совместимости входноrо устройства и си

стемы ero реrулирования с двиrателем, исследования охлаждения
двиrателя и др. На высотных стендах может быть решена большая
часть проб.пем, возникающих при доводке сверхзвуковых силовых
установок. Стенды с имитацией внешнеrо течения воздуха около
воздухозаборника и двиrателя являются более с,ложными и требу-
JOT примерно вдвое большей мощности испытательноrо комплекса
по сравнению с испытаниями изолированноrо двиrателя [72]. Так,
новый испытатеlllЬНЫЙ комплекс ASTF (США), ввод в строй KOTOpO

ro предпо.паrается в 1980.. .1982 rr., будет испытывать с подсоеди

ненным трубопроводом двиrатели с тяrой до 338 кН и с воздухоза

борником в набеrающем потоке двиrателя 'с тяrой до 166,6 кН [72].
Летные испытания проводятся на летающей лаборатории и на опыт

ных самолетах. При летных испытаниях проверяется совместная
работа воздухозаборной системы и двиrателя на дозвуковых и He

больших сверхзвуковых скоростях, ведется проверка и выявление
области режимов повторноrо запуска в полете, исследование режи

мов авторотации, реrулирования, вентиляции и охлаждения двиrа-
7ельноrо отсека в полете. На опытном самолете проверяется работа
силовой установки на предельных (по скорости и высоте) режимах
полета, на переходных режимах (режим разrона включение форса

жа, тормо}кения) производятся проверка работы двиrателя в усло

внях полетных переrрузок, проверка работы всех систем и т. д.

B последнее десятилетие вопросы исследования авиационной
акустики ТР Д, предназначенных для rра}l{данских самолетов, при-
обрели большое значение. Для изучения явлений образования шума
в различных узлах турбореактивных двиrателей, разработки двиrа-
-телей с уменьшенным уровнем шума и для исследования KOHCTPYK

'Тивных особенностей шумоrлушащих систем применяются специаль-
ные стенды для акустических исследовании. С помощью таких CTeH

дов решаются три rруппы вопросов. К первой rруппе вопросов
относится изучение шума вращающихся частей двиrателей: KOM

лрессоров, веНТи..1ЯТОРОВ, турбин, разработка принципов конструи

рования элементов двиrателей, позволяющих снизить уровень шума.
Вторая rруппа вопросов включает изучение шума выхлопных
(сверхзвуковых и з
уковых) сопел, сопел двухконтурных двиrате

лей и т. д., изучение реrулирования уровня шума в полете. Третья
rруппа вопросов связана с разработкой методов оценки уровней
шума реактивных сопел и вращающихся узлов в системе работа

1 '

IIJ
6'
[]
4' 7'
5
J' 8' 9'

I Рис. 1.1 О, Обобщенная схе-
ма испытательноrо стенда
испытаний ВР Д:
1
источник питания; 2, 3

аппаратура реrистрацин, запи-
си и обработки пара метров ис-
пытаниА; 4
испытуемое изде-
лие; 5
оборудование, обеспе-
чивающее питание изделия; 6

аппаратура производстоенных,
вспомоrательных служб; 7

испытательное оборудование за

.'1а подrотовки; J', 2'
энерrо,

зал, кабина наблюдения; 3', 4'

помещение расqетно
вычиспи-
тельноrо центра, испытатель-
ный бокс, 5'
технолоrическое
помещение; 6'
BCnOMoraTeпb-
ные производственные помеще-
ния; 7'
зал подrотовки (пре-
параторская); 8'. 9'
админист-
ративно
хозяАственные и быто

вые помещения

ющеrо двиrателя. При этом изучается распространение волн в атмо.
сфере, ,атмосферное поrлощение, влияние солнечной радиации, ре..
фракции и т. д. Исследование акустических явлений на стендах про-
водится на моделях и полноразмерных двиrателях. Существующие
реактивные двиrатели изучают акустическую энерrию в несколько
сотен киловатт. Для дозвуковых скоростей v излучаемая мощность
N,...,.., v 8 , а при скоростях полета, соответствующих М> 1 мощность
N '" v 3 . Уровень шума реактивных двиrателей 160.. .165 дВ.
Любой испытательный стенд должен удовлетворять опрenелен"
ным .требованиям. Для авиационных испытательных стендов OCHOB

ные требования:
1) возможность моделирования эксплуатационных условий, пре..
дусмотренных техническими требованиями на проектирование
стенда;
2) обеспечение бесперебойной работы испытуем?rо изде
ия на
режимах, соответствующих техническим условиям;
3) оборудование и аппаратура испытательноrо стенда дол)кна
обеспечивать реrистрацию параметров испытаний с заданной точ"
ностью И достоверностью;
4) простое обслуживание стенда;
5) долrовечность и наде)кность техническоrо оснащения стенда;
6) при разработке проекта испытательноrо стенда должна быть
учтена перспектива развития испытуемых изделиЙ, возможность
модернизации стенда;
7) дешевизна.
На рис. 1.10 представлена обобщенная схема испытательноrо
стенда испытаний вр Д и крупных узлов этих двиrателей. Испыта..
тельный стенд состоит из испытуемоrо объекта 4, установленноrо
Е испытательных помещениях
боксах 4'. Испытания обеспечива..
ются оборудованием ПlIтания 5
топливным, масленным, воздуш

ным И т. д., размещенном в тсхнолоrических помещениях 5' и час..
тично в испытательных бо.ксах. Для визуальноrо наблюдения,
реrистрации и записи параметров испытания применяется измери..
20

тельная и записывающая аппаратура и приборы, размещенные в
специальных измерительных залах и кабинах наблюдения 2'. Для
автоматической записи и обработки параметров испытания, а также
для ведения проrраммированных испытаний используется специаль

ная автоматическая аппаратура 3, ЭВМ, размещенные в специаль

ных расчетно
вычислительных центрах 3', обслуживающих, как пра

вило, несколько испытательных стендов. Для питания оборудования
5, аппаратуры 2 и 3, а также испытуемоrо изделия 4, например, pa

бочими средами, электроэнерrией BbIcoKoro и низкоrо напряжения,
воздухом низкоrо If BbIcoKoro давлений, технической водой для ox

лаждения и т. д. используются источники питания 1, сосредоточен

ныс в энерrозалах l' или специальных энерrоцехах, обс.пужива

ющих несколько стендов и экспериментально
исс.педовательских ла

бораторий.
В состав испытательных стендов, лабораторий или станций BXO

дЯТ вспомоrательные производственные подразделения, обслужива

ющие испытания, такие как химическая лаборатория, центральная
измерительная лаборатория, лаборатория контроля п испытани.я
приборов, службы электриков, прибористов и т. Д., располаrающие
своей контрольной аппаратурой 6 и соотвеТСТВУЮЩИМII помещенн--
ями б'. Часть работ по подrотовке изделия к испытаниям может про

водиться в залах подrотовки 7', в которых установлено испытатель

ное оборудование и соответствующая аппаратура для лроверки 7t
например, установки для контроля на rерметичность, специальные
контрольные пульты для проверки электрических цепей установки
для консервации и т. д. На испытательных стендах имеются админи

стративно
хозяйственные 8' и бытовые 9' помещения. На CTPYKTYP

ной схеме испытательноrо стенда (см. рис. 1.1 О) стрелками показа

ны связи частей стенда с испытуемым изделием. Эти связи осущест

вляются с помощью технолоrических систем коммуникаций:
топливной, масляной, водяной, воздушной, rидросмеси, электриче

ской, системой управления объектом, вспомоrательных систем (Ta

ких как обоrрева при монтаже, запуска, а также противопожарных
блокировок и т. д.).
в зависимости от этапа производства двиrателей испытательные
стенды дЛЯ ВР Д и их узлов можно разделить на I{ОНТРОЛЬНО
ИСПЫ

тательные стенды, применяемые в процессе сборки двиrателей и их
узлов, и испытательные стенды, используемые пос.пе общеЙ сборки
для выполнения целей и задач научно
исследоватеЛЬСI{ИХ, опытных
и серийных испытаний.

1.5. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ СТЕНДОВ

Для каЖДОI"О отдельноrо типа двиrателей, испытуемых моделей, технических
задач, которые решаются в процессе экспериментальных исследованиЙ. испытус

Мые стенды MorYT отличаться ДРуr от друrа характеристиками и размерами.
В табл. 1.1 и 1.2 представлены основные характеристики аэродинамических
труб испытательных стендов научно
исследовательскоrо иентра им, Арнольда.
В состав центра входят три основных лаборатории: аЭрО..1инаыическая, r3ЗОДIНlа

Мическая 11 испытания двиrателей.

,.."..

:2!
.... il:>

со

...

Q):25:S:: .. .. .. ..
rac::c

y
O:s:
с:> 00 О
о"" 11:)
..

00 C'I:)

-=:0 . . .
и..... . . . .
=. . . .
::r& 00 00
О
с'.:а
t'- со
.. .. с> ,......
C'I:) C'I:) ..
с>
= \t:)

о = ':":1 с'.:а со
с>
::С О со с'.:а gs о')
... с........ . . \t:)
u . . . . .
og
. . . .
c..
c:
1/',) . .

:C:l!:: .. .. t'-

..
u ,...... с'.:а с>
а:; с'.:а C'I:)

\t:) t'- ..
::e
.. .. с> со
Q)"'::e t'- \t:) C'I:) t'-

O:l!:: с'.:а
. .
с..и . . . .
=:а= . . . .
. . \t:) \t:)

= с:> с"а .. ..

.. ,...... с>
:s:: 11:) о')

D::

:s:: le =
с.. со с.. с'.:а
о о .. .. о со

...
foo с::: ......

. .
«s
:E . . с.. . .
с.. . . .
о :т- О с'.:а 00
'
C'I \.f:) \о с'.:а

... ..

с::: О ,......

а:; t:r::

a:; О О

с..=
О
u
:: О О tJ О О
cu "'Q)::t:::
со Q) \t:) О
:r
!E :r t'-

:s:: . = . .
::!: Q)O= . :;: .
=::!: с> с>
.

с> с'.:а О О
::с :е;с.. ::С
:S:: Q)O C'I:) C'I:) :s: со 00

Е--'"
\t:) t'-
О О
о- а:; tI) cf) cf)

с> О
cn cu:s: t... ,...... ,......
<: =:C
. .
::CQ)t:: QC) со

:I!:: I I со" со
=0 ,...... с'.:а

::!:= . .
t:::rc..
.
с>
О с>
... \t:) t'-
00 t'-

::е 00
t'-
:25'= 00 с'.:а 00 с'.:а С"а"
.. .. .. .. .......
c..Q)&:C
C'.:a
с'.:а . .
.
:r . .
Q)O:S::
"
ii t'- .
::е
-. с'.:а с;
M
tJ

с..

00..-....) ,......
.. о
а.. :r О

s' SJ
, I I I
>. О О О
о.. о.. о.. о..
Е- е О О
::.::: ::.:::
:s

с,) tJ с,) \о
>.

>< >< >< о..
(.J ...
ClJ :а :а :а
:r a:I a:I a:I Q)
== о о о :а
::е ::.::: :.: ::.::: ::с

с,)
:с a:I
a:I .,Q
= с') (\') cw) 8:::;

с,) >< >< >.
о ::t: о.. о.. t:
а. "" Q) Q) :s
'" o..
= a:lo:s:: c:a
=
<:а f---4Q) UQ) UQ) :s:
f-o ... ...
\о (J с,) с,)

,."".,.

'с
с::::
......

Аэродинамическая лаборато

рия предназначена для испытания
крупных моделей самолетов и ра-
кет, натурных авиадвиrателей с
мотоrондолами, секциями крыльев
с имитацией реадьных условий по-
..lета, а также для испытания воз-
духозаборников и систем их pery-

lирования на режимах совместной
работы с двиrате
lЯМИ. Лаборато-
рия аэродинамики имеет семь раз-

J)ИЧНЫХ аэродинамических труб,
характеристики двух из них
(трансзвуковой и сверхзвуковой)
приводятся в табл. 1.1 [721. Ре-
жим течения потока воздуха в
сверхзвуковом сопле аэродинами-
ческой трубы сверхзвуковых ско-
ростей задается и обеспечивается
ЭВМ соответствующим изменени-
ем rеометрии сопла. Исполнитель-
ными устройствами, изменяющими
rеометрию сопла служат 29 пар
rидравлических домкратов. Отвод
выхлопных rазов испытуемых дви-
rателей производится эксrаустера-
1\IИ. Подвод дополнительноrо воз

духа в контур трубы производит-
ся с предварительной ero осушкой
силикаrелем, Обе трубы имеют об-
щее силовое технолоrическое обо-
ру дование, ПОЗВО.пяющее, в зави-
симости от режимов работы, рабо-
тать или обеим установкам одно-
временно или каждой в отдельно-
сти. Привод силовоЙ установки
мощностыо 160 000 кВт осуществ-
..'Iяется четырьмя электродвиrате-

lЯМИ, подключенными на общий
вал по схеме тандем. Для ускоре-
ния работ по установке объектов
испытаний в трубах имеются смен-
ные рабочие части трубы. Монтаж
объекта на раму производится вне
контура самой трубы, что не вы-
зывает задержки испытаний и не
создает затруднений при конструк-
тивных доработках рабочей части.

acca сменной рабочей части тру-
бы около 300 т.
rазодинамическая лаборато-
рия центра проводит исследования
потоков и поведения тел в пото-
ках при больших числах М и вы-
соких температурах потоков. В ла-
боратории изучаются явления аэро-
динамическоrо иаrреВ8, теплопе-
редачи, исследуется поrраничный
слой, охлаждение тел и т. д. Ла-
боратория располаrает 14 дейст-
вующими стендами и установками,

три из которых непрерывноrо дей

ствия. Поток в них создается
9-ступенчатым компрессором с
мощностью привода 75 000 кВт.
Характеристики самых больших
труб приведены в табл. 1.1.
Специальная станция BblcoKoro
давления содержит 6100 Kr холод-
Horo воздуха, который подаеТА:Я на
экспериментальные установки с
расходом 0,3 ... 363 Kr/c. Макси

мальное давление подаваемоrо
воздуха около 280 Krc/cM 2 .
Лаборатория испытания дви-
rателей имеет в своем распоряже

нии 15 действующих установок,
обеспечивающих испытания раз-
личных типов двиrателей и их эле-
ментов при условиях, имитирую-
щих полеты на различн.ых скоро-
стях и высотах. В табл. 1,2 [70]
представлены основные характери-
стики некоторых из наиболее зна-
чительных испытательных стендов и
барокамер для исследований вр д.

,
Компрессорная станция экспе-
риментальной лаборатории испы-
тания двиrателей обеспечивает
стенды воздухом с необходимыми
для испытаний параметрами. Воз-
дух с расходом более 230 Kr/c по-
дается четырьмя переключаемымн
центробежными компрессорами,
мощность привода каждоrо из ко-
торых составляет 3680 кВт. Воз-
дух перед подачей на стенд осу-
шается до 0,5 r/M3 влаrи на 1 Kr
воздуха и может иметь температу-
ру от
85 до + 3400 С [70].
Выхлопные rазы испытуемых
двиrателей охлаждаются водой и
отсасываются эксrаустерами с
мощностью приводов по 29 500 кВт.
Новые направления в конструиро-
вании двиrателей, имеющих режи-
мы полетов со сверхзвуковыми
скоростями не только на высоте,
но и у земли, потребовали созда-
Hия испытательных стендов со зна-
чительно большой тяrой и, соот-
ветственно, расходами воздуха.
Так оказалось, что ТР дд TF39 с
тяrой у земли около 182 кН может
быть испытан в малом диапазоне
режимов полета только по схеме
с присоединенным трубопроводом.
Для проведения высотно-скорост-
ных испытаний ТР дд TF39 на
стенде в области режимов, близких
к режимам эксплуатации, одна из
ТБК совместно с системами пода-

c::s
:::r
:::s

\с
c::s
Е---.

:zst:l:
...:S:

Q)...

0(,.)
:s:

.
..а
е::СО
CO
..,...
:st:l:.....
=...

(,.)

==
СО СО
..,.-4=

...)!
O

(,.)
:8=
са

':S:
Q,)
е::
Q,)
f-

'-
=
=

t:I:
:s:
=
со
f-
::5
t::
(,.)
:s:
=
=
с..
О
f-
со
с..
о

сое
z:::

О
е::

:т

сое

f-
coe::z::=
с..
Q)Ee
=
)!
Q)
е-..

:s:
f-
(,.)
сое
::r'
=
Q)
::r'ta
01::{
\О::
СОС!)
c..f-
:8(,.)
с..
Q)
:s

со
а..

)!
Ее
со
==

z:::r

с..
f-o
Q)

=
:s:
t:::[

.. - - - - -

C\o)

........... .

C\)

..............

..........................................
C\1

с.о со t--- ос М I I
C'l':)C'I':)C"a......C'.11

.....C"aC'l':)

c.oc.ococ.o

tf':)
.. .. .. .. .. ..
с.ос.ос.ос.оооо
C'l':)C'I':)C'I':)C'I':)Mcw:.""

. . . . . .
. . . . . .

oooc
o
..

C'I':)

OO
.. .. .. .... ..
C'I':)
C'I':)
""C"':oo
........ .
ос. . .
. .
оо::;со

о
oot---t'--co

С"аС"ас.оФС"аОC"f:)
с.ос.оФФt.CФм

.......

0')0')00000
со со с"а

..........C"aC"a
C'.1C':1
......

o')

.. ..
N t.t:)
С"а.....
OO

· · с"а ...... tQ
......
. .C"a
N
о') .....
.. ..

o
......

t---t---0,)......С"а.........C':I
........... ..
C"':>C"':>"ll::tC'ON.........

Q,)
=
::с
сое сое
са

О Q,)
= )!
Q) сое

:S:: О :: . . . .
сое
.QJ
:I: сое f-
tQ U

QJO::
:2S::s:::
= ::с
O

E-f-o
=::5
::S:::t:
=u
0=
\о
c::l.

G)
E-::s:::
=

Q)
<IJ:r
::5 ::
=

:S: :I:
f- :S:

:;
oc::l.
"'

c::l.f-o
... О

о..
f- m
I

......./
..

tI::
:s: ,_
:I:;:s: .
C!J
::s:::
:rt:"::S

:I:r1:::.::
('1") о =
O
::c
\О c::l.
О
О
QJ::\O
:Д:C

::с с\] ('1')
CQf-О
03

с,) с,) ('1')

::o
=
QJQ)u
:s: =
S
.::s:::
g
<IJ
>.:rt::;
.... <IJ
J:t.....f-
Q)

'-
u::c:s::
:s: CQ
f-

g 0..::5
QJ
""
:; с\] О
.... I \о
.... с'3
c::l.
o=:

=
:s:
о
::с ,
::с

t:1t
::5 а.. <IJ
t: со :S
U r-"" CQ
=
О

(,)
:а О::

-:s::

t1::::
Q) а.. с\3
rO,.,.." CQ
\0.....0
О t:: 5
C'lUr:;
. I u
...... u
=
:s:
/
"""": ,.lr:\

...
..... ,

. r-::)::!:
r:; COJ QJ
\Of-r:;
""
C,)
E-=

i:t; О
COt:1'

чи воздуха была модернизирована. Увеличены размеры подводящих трубопрово-
дов и rабариты ТБI< (диаметр 4,8 м, длина 28 м). Для имитации на входе в дви-
rатель температуры воздуха, соответствующей крейсерскому режиму полета, воз-
дух охлаждается в холодильных arperaTax, обеспечивающих подачу больmеro
количества воздуха при температурах от
12 до
3 1 о С. Так, испытания сило-
вой установки самолета F
15 с двиrателем F
100 для создания внешнеrо обдува
требовали расхода воздуха около 350 Kr/c, т. е. существовавшее стендовое обо-
рудование 60
x rодов не обеспечивало режимов испытаний в широком диапазоне
эксплуатационных условий, в том числе имитации переходных режимов.
Комплекс НИЦ им, Арнольда располаrает тремя компрессорами первой сту-
пени сжатия с цриводами мощностью по 22,8 МВт, двумя компрессорами второй
ступени сжатия с приводами мощностью по 38,6 МВт каждый.
При дав..lении 1 /МПа расход воздуха достиrает 610 Kr/c. Предусмотрена
дополнитеJlьная подача атмосферноrо воздуха, Су
маРНbfЙ расход воздуха, пода

BaeMoro на стенд, в этом случае составляет 1250 Kr /с при давлении около
833 кПа. Воздух, пройдя компрессор 1 ступени сжатия, охлаждается до
зоо С
в ХО..10дильннках, работающих на воде, этиленrликоле If фреоне-30. За компрес-
сорами 11 ступени' сжатия воздух охлаждается до +30 С в холодильниках, рабо

тающих Hd воде и этиленr..lиколе. Охлаждение и осушка воздуха, поступающеrо
на стенды из атмосферы. производится в этиленrликолевом холодильнике. При
подаче на стенд воздуха с малым давлением ero можно охлаждать в четырех
холодильных турбинах до
800 С. Подоrрев предварительно охлаждеиноrо и
осушенноrо воздуха осуществляется в подоrревателе, использующем тепло от
сжат'ия ВОЗ.1уха в ко:мпрессорах 1 ступени (до +900 С). Подоrрев воздуха до 360
или 5500 С осуществляется rазовоздушными 110доrревателями теплообменноrо
типа, работающими на жидком топливе. РазмеРbl и napaMeTpbl стенда были BЫ

бравы такими, чтобы 1\IO)I+HO было испытывать двиrате..'1И с тяrой до 450 кН по
методу ПРИ
ОС.1иненноrо трубопровода и исследовать работу двиrателя на пере

ходных и y\-,таНОВИВUIlf\СЯ режимах полета самолета. Стенд имеет две термобаро

камеры ДИС1метром 8.55 м 11 длиной 23 м. Одна иэ испытательных камер npeд

назначена .1.1Я испытаl-tllЯ тр Д, а друrая
тр ДД. В камеру для испытания
тр Д возд::\ подается Прll максимальном давлении 1050 кПа 11 максимальной
температуре 823 К. 1< Ka
1epy для испытания ТР ДД воздух поступает с давлением
350 кПа и температурой 703 К, Обе камеры MorYT использоваться при испыт.аниях
на сверхзвуковых скоростях (до lV\==4,5 на высотах до 30 км), Охлаждение вы-
хлопных rазов, температура которых после форсажных К3:\1ер двиrате.пей может
достиrать + 1940° С, ПРОИЗВО;J:ИТСЯ впрыском воды в rаЗОВЫI U . поток. Температура
потока снижается до 12600 С, после чеrо поток охлаждается в rаЗОВОДЯIIЫХ
холодильниках до температуры + 1800 С. При необходимости далыlишеrоo пони-
жения температуры rазов за холодильником повторно впрыскивается вода. Ta

кая система охлаждения выхлопных rазов является оптимальной по эффектив

ности охлаждения, стоимости монтажа и эксплуатаuии. Отсос выхлопных rазов
осуществляется восемыо эксrаустерами 1 ступени с
IОЩНОСТЬЮ привода по
20 МВт каждый. тремя Эl\сrаустерами 11 ступени и одним эксrаустером 111 сту-
пени с мощностью привода по 32,4 МВт каждый. Первая очередь эксrаустерной
станции H080ro комплекса обеспечивает отсос rазов в количестве 1100 Kr/c при
давлении 27,2 !<Па и 250 Kr/c при 7,8 кПа. Полностью работающая эксrаустерная
станция HOBoro комплекса обеспечивает отсос rазов в количестве 1350 Kr/c при
давлении 27.2 кПа и 300 Kr/c при давлении 7,8 кПа. Совместная работа всех
эксrаустерных станции испытательноrо комплекса обеспечивает отсос rаза в ко-
__Тfичестве 1800 Kr/c при давлении 27,2 кПа н 400 Kr/c при давлении 7,8 кПа [701.
Общая мощность семнадцати приводящих электродвиrателей высотно-ком-
прессорноЙ 11 эксrаустерноЙ станции HOBoro комплекса составляет 437,3 МВт. Xa

рактеристики эксплуатирующихся испытательных стендов комплекса позволяют
испытывать тр ДД со степенью двухконтурности 8 и тяrой до 338 кН при CKOpO

стях полета, соответствующих числу М== 0,8 для высот полета не ниже 5000 м.
Проведение испытаний на режимах, соответствующих полетам на меньших BЫCO

тах, считается нецелесообразным, так как значительно удорожает стоимость
оборудования, на которое израсходовано более 260 млн. дол. По схеме испыта

ний с присоединенны
{ трубопроводом MorYT испытываться сверхзвуковые ТР Д

с тяrой до 338 кН, По этой }ке схеме MorYT испытываться двиrателн на переход

ных режимах, например, имитация разrона самолета с набором высоты.
Экспериментальные стенды комплекса ПОЗВО_ТJяют испытывать двиrате.пи с
тяrой до 166.6 кН совместно с воздухозаборником в набеrающем потоке.

'rлава 2
СТАДИИ И ЗТ ДПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ

Проектирование испытательных стендов (НС) есть этап научно

исследовательской работы по созданию HOBoro авиационноrо двиrа

теля, этап доводки HOBoro варианта и, в конечном итоrе, этап TeXHO

лоrической проверки rOToBoro изделия перед отправкой заказчику.
Важнейшее место во всем процессе проектирования занимает
этап составления техническоrо задания (ТЗ), соrласование и YT

нерждение cro. Техническое задание является исходным ДOKYMeH

том на разработку документации и разрабатывается на систему в
целом и отдельные элементы на основе анализа передовых дости

жений научно
исс.педоватеЛЬСI{ИХ и экспериментальных работ по
этой теме. Известно выражение, что правильно сформулировать за

дачу
это уже решить ее на 50 О/о. Четко поставленная цель, разум

но очерченные оrраничения, полнота рассмотрения частных задач
обеспечивает быстрое выполнение проекта в соответствии с ТЗ.
Основным документом, определяющим общие требования к про

ектной документации для промышленноrо строительства, является
«Инструкция по разработке проектов и смет для промышленноrо
строительства» СН 202
76, утвержденная roccTpoeM СССР.
При проектировании НС решаются две основные задачи:
1) разработка ИС (комплекса НС) со всеми технолоrическими си--
стемами; 2) проектирование помещений (боксов) для размещения
ИС и обслуживающеrо персонала.

2.1. ТИПОВОЙ ТЕхнолоrИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИС
В настоящее время в литературе [11] имеется MHoro разносто

ронних мнений по поводу единой последовательности проведения
конструкторских работ (КР), обусловленных отраслеВО{1 направ

ленностью и rOCT 2.1 03
68.
Наиболее приемлемый типовой технолоrический процесс проек

тирования ИС содержит следующие стадии разработки: подrотови

тельная стадия работы; эскизный проект; технический проект; раз

работка рабочей документации и изrотовление узлов и систем НС;
сборочно
монтажные работы узлов и систем ИС; отладочно
дово

дочные испытания (со сдачей ИС заl<азчику) и оформление теХIIИ

ческоrо паспорта на ИС.
Все стадии разработки разбиты на 21 этап. Выделение этапов
способствует более правильному определению объемов и сроков
25

работ, БОJlее точ-ному учету произведенных затрат и т. д. В каждые
стадию и этап включены наиболее характерные работы, которые
расположены в соответствии с последовательностью их проведения.
В единыЙ пере
ень типовых стадий включены работы, связанные с
решением как научно
технических, так и орrанизационных вопросов,
возникающих в процессе разработки. Нумерация этапов сквозная,
что подчеркивает единство Bcero процесса проектирования ис. Oc

иовной задачей подrотовительной стадии кр является соrласование
с заказчиком технических требований (ТТ) на разработку ИС или
ero отдельноrо узла. В подrотовительной стадии участвуют кроме
1'ематичеСI\ИХ отделов отраслевые и общетехнические отделы нии
и КБ, что позволяет более детально проработать ТТ перед их ут-
верждением, а также своевременно наметить и решить орrанизаци-
онно
технические вопросы, связанные с выполнением разработки.
Подrотовительная стадия состоит из трех этапов.
1. ИЗуtlение состояния вопроса nредnолаzае.мой КР.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) подбор и изу

чение литературы и патентных источников с целью поиска прото

типов и изучения опыта смежных отраслей техники, поиск различ

ных путеЙ решения поставленной задачи, выработка основных ТТ;
2) опреде
lение основных исполнителей; 3) подrотовка приказа по
НИИ и 1,6 о начале работы с назначением rлавноrо конструктора
темы, ведущеrо разработчика, ведущеrо конструктора и ведущсrо
технолоrа: 4) составление тематической карточки на выполнение
КР; 5) подrотовка или участие в проработке проекта постановления
министерства по вопросу определения сторонних соисполнителей

разработчиков, завода
изrотовителя и т. д.
11. Анализ nроекта ТТ на конструкторскую работу.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) определение
структурных элементов ИС, составление по отраслевым подразде

лениям техническоrо задания (ТЗ) на проработку ТТ; 2) проведе

ине аН3..1l1за ТТ отде.пами
соисполнителями; 3) составление справки
для научно
техническоrо совета (НТС) о возможности или невоз

можности выполнения ТТ; 4) определение ориентировочной TPYДO

емкости, стоимости и продолжительности проведения КР; 5) состав-
ление протокола разноrласий по всем пунктам ТТ.
111. Сосласование и утверждение ТТ на КР.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) соrласование
уточненноrо проекта ТТ с заказчиком, рассмотрение уточненных ТТ
на НТС; 2) составление ,и соrласование доrовора с заказчиком и co

исполните
lЯМИ; 3) составление информационной карточки на КР;
4) предварительное технико
экономическое обоснование (ТЭО) це-
лесообразности КР.
Основной задачей второй стадии КР
«Эскизный проект» яв-
ляется нахождение оптимальноrо варианта решения поставленных
n ТТ задач, а также эскизная проработка схем и конструкций най-
денноrо оптимальноrо варианта ИС. Стадия «Эскизный проект» со-
стоит из трех этапов.

IV. Выбор оптимальноzо варианта не u есо структурных эле

.ментов.
На этом этапе ПРОВОДЯТСЯ следующие работы: 1) разработка
различных вариантов построения ис, выбор оптимальноrо вариан

та; 2) разработка структурной схемы ис; 3) расчет основных Tex

нических параметров ИС, подтверждающих выполнимость ТТ при
выбранной блок
схеме; 4) составление, соrласование и утверждение
ТЗ на разработку отдельных узлов и систем; 5) рассмотрение раз

личных вариантов построения электрических, кинематических и т. д..
схем систем ис, выбор оптимальноrо варианта, разработка «CKe

летной» схемы выбранноrо варианта; 6) расчет рабочих параметров
узлов и систем ис, составление и утверждение ТЗ на части узлов
и систем.
v. Разработка эскизносо проекта с присвоением документации
литеры «3».
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) соrласование
с заказчиком перечня технической документации техническоrо про..
екта; 2) составление и утверждение ТЗ на разработку конструкций
узлов, систем и т. д. ИС; 3) проработка компоновки и конструкции
ис и ero элементов; 4) разраБОТI{а ориrиналов чертежей, предус

мотренных на стадии «Эскизный проект»; 5) составление текстовых
материалов и пояснительной записки к стадии «Эскизный проект»;
6) оформление заявок на изобретения, если таковые были выявлены..
VI. Оформление J сосласование u утверждение эскизноzо nроекта.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) редактирова..
ние текстовой технической документации, предварительный HopMa

лизованный контроль документации; 2) оформление технической
документации эскизноrо проеI{та, сдача ее в центральный техниче..
ский архив (ЦТ А) ; 3) состав
1ение информационных карт и ИН;'l\е

нерных записок на частные технические решения; 4) рассмотрение
эскизноrо проекта на НТС; 5) доработка эскизноrо проекта по за

мечаниям НТС; 6) приемка эскизноrо проекта комиссией; 7) состав..
ление сметной калькуляции на все стадии разработки; 8) составле

иие ceTeBoro rрафика проведения работ по теме; 9) уточнение Beдo

мости комплектующих изделий.
На третьей стадии кр
«Технический проект» осуществляется
техническая проработка выбранноrо на стадии «Эскизный проект»
оптимальноrо варианта решения поставленной задачи. Основные
требования к технической документации, разработанной на этой
стадии, и ее комплектность рассмотрены в rOCTe 2.106
68. Стадия
«Технический проект» заканчивается рассмотрением и утверждени

ем техническоrо проекта. Защита техническоrо проекта с положи..
тельным результатом дает право перехода к работе над разработ

кой и изrотов.пением ис. В особых случаях, например, при проекти

ровании аэродинамических труб на этом этапе предусматривается
изrотовление модели ИС дЛЯ экспериментальной отработки отдель..
ных элементов и узлов. Стадия «Технический проект» состоит из
пяти этапов.

VII. Разработка прUflципиальной схемы не в целом и ее отдель-
ных частей.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) уточнение
структурной схемы ИС (основные узлы, их взаиморасположение и
взаимосвязь); 2) определение надежности структурных элементов
разработки, исходя из заданной надежности ИС в целом; 3) уточ"
пение методики расчета надежности, разработанной на стадии «эс

кизный проект»; 4) разработка и утверждение ТЗ на структурные
элементы и контрольно
измерительную аппаратуру (КИА); 5) раз..
работка «скелетных» схем структурных элементов; 6) разработка
принципиальных схем; 7) расчет надежности структурных элемен

тов; 8) разработка ТЗ на специальные комплектующие изделия, тех..
нолоrИ9ескис процессы; 9) составление предварительной заявки на
комплектующие изделия; 10) разработка чертежей специальных
комплектующих изделий, спроектированных НИИ (КБ), их изrо..
товление и испытание.
УI 1 1. Разработка zрафических конструкторских документов
(цертежей, схем) на не в целом.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) составление,
соrласование и утверждение ТЗ на конструирование ие и ero со-
ставных часте'й; 2) разработка схемы общей компоновки ИС, раз

мещения ero в помещениях (боксы, кабины наблюдения); 3) KOHCT

руктивно
технолоrические исследования (расчеты на жесткость,
прочность, технолоrичность изrотовления и т. д,); 4) разработка
конструкции узлов ИС, специальных приборов и устройств В целом
(сборочные, деталировочные чертежи); 5) технолоrическая прора

ботка чертежей в процессе конструирования; 6) выпуск рабочих
чеРТС}l(ей, монтажных схем ИС и
ro отдельных частей; 7) COCTaB

ление материалов для включения в технические условия (ТУ) на
ИС в ue
loM; 8) составленис, соrласование и утверждение ТЗ на
разработку технолоrических приспособлений'и оборудования для
механических и друrих видов испытаний ИС и ero узлов, предус

мотрснных тз; 9) выявление изобрете.ний в ходе конструирования
ИС и в ходе создания технолоrии ero изrотовления.
IX. Разработка текстовых конструкторских документов и TeXHO

ЛО2ических приспособлений для сборки, отладки и испытания не
и е20 узлов.
На этом этапе проводятся слсдующие работы: 1) составление,
соrласование и утверждение общих технических условий (ОТУ) на
ИС; 2) составление, соrласование и утверждение документации (ТУ,
инструкций по сборке, отладке, испытанию) На специальные комп-
лектующие изделия (датчики, приборы и т. п.); 3) составление, со-
r.пасование и утверждение документации на Ие и ero узлы; 4) раз

работка чертежсй технолоrических приспособлений для механиче..
ских и друrих видов испытаний узлов ис; 5) разработка чертежей
ТСХНО.поrических приспособлений для испытаний специальных KOM

плектующих изделий; 6) изrотовление технолоrических приспособ

лений Д.1Я механических и друrих видов испытаний; 7) разработка
черте;,кей спсциальных КИА (выдача ТЗ отделу контрольно
измери-
28

тельных приборов (КИП) на разработку); 8) испытания и паспор..
тизация технолоrических приспособлений.
х. Разработка техничеСКО20 проекта и присвоение документам
литеры «Т».
Н этом этапе проводятся слеДУЮЩIIС работы: 1) соrласование с
заказчиком состава технической документации техническоrо проек-
та; 2) систематизация материалов техническоrо проекта по входя..
щим В не узлам, системам и т. д.; 3) составление пояснительной
записки к техническому проекту по структурным элементам ис;
4) составление пояснительной записки к техническому проекту все..
ro ис.
XI. Оформление, СО2ласование и утверждение техническоzо про..
ек,та.
На этой стадии проводятся следующие работы: 1) оформление,
соrласование и утвер)кдение технической документации техническо..
[о проекта, пояснительных записок к узлам и ис в целом, BeДOMO

стн техническоrо проекта; 2) рассмотрение техническоrо проекта на
секции Н1С; 3) доработка техническоrо проекта по замечаниям
секции Н1С; 4) защита техническоrо проекта на НТС нии (КБ);
5) доработка техническоrо проекта по замечаниям НТС; повторная
защита техническоrо проекта; 6) уточнение 11 техническоrо зада

ния на разработку ис по результатам защиты техническоrо проекта;
7) уточнение сметной калькуляции ИС всеми соисполнителями KOH

структорской разработки; 8) составление, соrласование и утверж

дение информационноЙ карты на ис; 9) утверждение техническо

ro проекта. .
Основной задачей четвертой стадии «Разработка рабочей ДOKY

мснтации и изrотовленис узлов 11 систем ис» ЯВoilяется разработ"
ка конструкторской и технолоrнческоЙ документации на ИС. Она
состоит из трех этапов.
XII. Оформление, СО2ласование и утверждение документации на
раэраБQТКУ теХНОЛО2ии иЗ20ТОВr'zения ис.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) передача дo

кументации техническоrо проекта слу;,кбам rлавноrо технолоrа;
2) расцеховка технической документаuии; 3) составление поцеховой
технолоrии на изrотовление узлов и деталей; 4) соrласование Ma

рок видов заrотовок, сортамента материалов для изrотовления дe

талей ис.
XIII. Разработка теХНОЛО2ических дОКУА1,ентов на ис.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) разработка
чертежей специальной оснастки, инструмента и технолоrических
присnoсоблений для сборки узлов и систем ис; 2) разработка чер

тежей на тару для транспортировки узлов ис; 3) разработка инст

рукций на новые тех.нолоrические проuессы; 4) разработка межопе

рационных технолоrических карт на C",10)l{HbIe изделия; 5) разработ

ка чертежей технолоrических приспособлений для механических
и т. п. испытаний; 6) разработка комплекта технолоrических ДOKY

ментов на ИС; 7) оформление информационных карт на новые тех..
нолоrические процессы; Я) разработка чертежей технолоrической
29

тары; 9) разработка чертежей приспособлений д
я специальноrо
BxoAHoro I{ОНТРОЛЯ комплектующих узлов и систе
l-IC.
XIV. Подzотовка производства и иЗ20товление узлов и си...
стем НС.
rla этом этапе проводятся следующие работы: 1) обеспечение
опытноrо производства необходимыми материалами и комплекту

ющими изделиями; 2) изrотовление и испытание технолоrических
приспособлений для сборки и испытания узлов и систем ИС; 3) из..
rотовление технолоrической тары; 4) технолоrическая проработка
черте)кеЙ узлов ИС; 5) изrотовление опытных образцов комплекту..
. ющих изделий собственной разработки; 6) комплектование ис по..
купными изделиями; 7) изrотовление опытных образцов приборов
и блоков, входящих вис; 8) изrотовление узлов, систем ис в цe

лом (по деталям, номенклатуре); 9) изrотовление тары для TpaHC

портировки узлов ис; 10) испытание и составление паспортов на
технолоrические приспособления для механических и друrих видов
испытаний узлов и систем ие.
Задачей пятой стадии КР
«Сборочно
монта;,кные работы уз

лов и систем ие»
является сборка ис, проверка ero узлов, MOH

Ta)l{ ero, подсоединение коммуникаций.
Эта стадия состоит 113 трех этапов:
ХУ. Разработка технической документации на проведение MOH

тажно
сБОРОЧНblХ работ НС и вспомоzатеЛЬНО20 теХflолоzичеСКО20
оборудования (тележки, стапели и т. д.).
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) разработка
техно.поrии сборки основных узлов ис; 2) разработка контрольных
операций сборки основных узлов ис; 3) разраБОТI{а технолоrии
сборки специальных приспособлений, датчиков, устройств, разра

ботанных в нии (КБ) и операций контроля сборочных работ и
вспомоrательноrо техно.поrическоrо оборудования; 4) разработка

u
технолоrии соорки коммуникации основных и вспомоrательных си

стем, систем управления на основе монтажных схем; 5) разработка
контрольных операций сборки коммуникаций; 6) разработка техно-
лоrии сборки измерительных коммуникаций и операций контроля
этих работ; 7) разработка технолоrии монтажной сборки Bcero ком...
плекса ИС.
XVI. Сборка узлов, блоков, систем ис.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) сборка рабо

чеrо участка ИС и монтаж на стенд; 2) сборка и монтаж основных
и вспомоrательных систем; 3) монтаж измерительных коммуника

пий; 4) стыковочные работы всех систем и узлов ис; 5) сборка и
постановка специальных приспособлений на места, указанные в Kap

тах замеров принципиальных схем ИС; 6) сборка вспомоrательноrо
технолоrическоrо оборудования (тележки, стапели), проверка, пас

портизация; 7) монтаж пультов управления системами ИС, KOMMY

тация систем.
XVII. Проверка качества сборочных и монтаЖНblХ работ.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) проверка oc

новных систем питания на чистоту и rерметичность; 2) прове
ка
30

вспомоrательных систем питания на чистоту и rерметичность;
3) проверка электрических, пирометрических, пневматических c

стем управления; 4) проверка измерительных коммуникации;
5) проверка прави.аьности расположения на пультах управления
тумблеров и контрольно
измерительной аппаратуры.
Основной задачей шестой .стадии
«Отладочно
доводочные ис

пытания (со сдачей ис заказчику) и оформление техническоrо пас

порта на И1С»
явлнет
я nров-едение проверочных 'испытаний,
оформление акта о вводе в строй ис, сдача ero заказчику, комплек

тование техническоЙ документации, отражающей не только KOHCT

руктивное и технолоrическое существо ис, но и всей контрольно

измерительноЙ аппаратуры, системы управления и т. п., входящих
в состав ис. Эта стадия состоит из четырех этапов.
XVIII. Разработка технической документации на проведение иc

пытйний ис.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) подrотовка
приказа о проведении всех этапов испытаний (определение состава
комиссии и сроков проведения испытаний); 2) разработка инструк

ЦИЙ, методик по проведению пуско
наладочных испытаний систем
ис; 3) разработка и утверждение проrраммы сдаточных испытаний
заказчику; 4) разработка методик управления системами ис.
XIX. Проведение пуско
наладочных испытаний.
На этом этапе проводятся следующие работы; 1) проверка pa

боты основных систем питания ис; 2) проверка работы технолоrи

ческих систем питания ис; 3) проверка работы специальных KOM

плектующих устройств и приборов; 4) проверка работы систем
управления 11 систем аварийноrо останова; 5) проверка систем по)ка

ротушения; 6) составление и утверждение акта о проведенных ис

пытаниях.
хх. П роведение сдаточных испытаний на соответствие ТТ и Tpe

бованиям ТЗ на ис.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) участие в про

ведении сдаточных испытаний; 2) участие в оформлении aI{Ta cдa

точных испытаний; 3) разработка мероприятий по устранению He

достатков, выявленных комиссией и оформленных в акте испытаний;
4) проведение повторных испытаний; 5) составление и утверждение
акта о приемке ис к эксплуатации.
XXI. Оформление техничеСКО20 паспорта на ис.
На этом этапе проводятся следующие работы: 1) составление
описания cxeM
У3..10В и систем ис; 2) оформление диаrрамм, rpa

фиков эксплуатационных (включая предельные) режимы работы
ис; 3) составление инструкций по запуску и проведению испыта

ний ис; 4) составление правил техники безопасности при работе
на ис; 5) составление инструкций о порядке и содержании реrла

ментных работ; 6) составление инвентарной ведомости узлов, при

боров, блоков покупных изделий,
входящих в систему ис (включая
запасные) .
Рассмотренный перечень стадий и этапов технолоrическоrо про

цесса проектирования, изrотовления, доводки и сдачи заказчику ие
31

может в деталях изменяться в зависимости от сложности проектиру-
eMoro объекта, но в основном он отражает все наиболее важные воп-
росы Bcero процесса создан.ия ИС.

rлава з
ВЫСОТНЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ СТЕНДЫ
ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ВЫСОТНЫХ СТЕНДОВ

3.1. МЕТОДЫ ИМИТАЦИИ ПОЛЕТНЫХ УСЛОВИй
ПРИ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЯХ двиrДТЕЛЕЙ
Характеристики [ТД различных типов рассчитываются мето-
дами теории вр Д И, в частности, методами теории подобия ре-
жимов работы вр Д [19]. Для обеспечения подобия режимов работы
двиrателя необходимо постоянство безразмерных парамет..
ров (или определенным образом составленных комплексов физи-
ческих величин) режимов эксплуатац'ии и испытаний. Параметры
подобия остаются неизменными при работе двиrателя на подобных
режимах и зависят от: критериев подобия М, п/ V т"н ; чисел
Re по тракту двиrателя; постояноства свойств р
бочеrо тела
(k==cpjcv==const). Параметром подобия для расхода воздуха при
работе двиrателя на подобных режимах является комплекс

08 V T

*
Рн

Onl V T
l
.
8X == COllst
"='
P/fl

или

( О. у;:;; ) ( 08 VJ:; )
Р
НОЛ
P
НСН-

Парамет ром подобия для тяrи
комплекс RjpH*, зависящий от
V /R ) 'R )
М п , п/ т*н" или (
== (
_ Равенство критериев
Р;/ пол P
НС"
Мп==М исп равносильно равенству отношений ( p
) ==( р; ) -
р н IIОЛ \ Ре ИСII
Alналитическая теория подобия (да}ке с учетом значений КПД,
коэффициентов потерь и Т. д., определенных для р
альных объек

ТОВ) принимает ряд допущений, которые обуславливают ее приб-
лиженность и оrраничивают область приrvlенения при разработке
методов испытаний на высотных стендах. l1апример, бо,ТIЬШИНСТВО
видов испытаний конструкции двиrателей ,на силовые 11 тепловые
наrрузки (механическая прочность) требует проведения испытаний'
(длительных) в условиях эксплуатационных значений давлений и
температур, так KaI{ режимы подобия, сохраняющие равенство без

размерных критериев подобия, не создают реальных силовых Har-
рузок в К.ОН
ТРУКЦИII двиrателя.
32

ЭксперименталЬ'ное определение характеристик двиrателя во
всем диапазоне эксплуатационных режимов по высоте и скорости
полета проводится на высотных стендах при значениях затормо-
женных параметров воздуха на входе в двиrатель (р:х
затормо-
женное давление, т: х
заторможенная температура) t соответст-
вующих заданному режиму полета

Рабочим участком BbIcoТlHoro стенда служит термобарокамера.
;tля имитации условий полета при испытании двиrателя по пара-
метрам торможения в ТБК входное и выходное сечения двиrателя
отделены друr от друrа. По способу разделения сечений двиrате..
ля испытательные компоновки (схемы) двиrателя в ТБК делятся
на схемы: с трубопроводом 'на входе (рис. 3.1, а) и с переrородкой
(см. рис. 3.1, 6). При испытании ТР Д с осевым компрессором пред

почтительнее схема (СМ. рис. 3.1, а), обеспечивающая большую
точность измерения тяrи и имеющая определенные эксплуатацион-
ные преимущества. Схема с переrоро.дкой почти не используется.
По входному трубопроводу к двиrателю под
ется воздух с за-
* * .tc
данными параметрами РНХ И Тих, rде PBX
fl (М п , Н..);
* *
T BX ===f2(MJ(' Hrt). Значение заторможенноrо давления РВХ устанав-
ливается с учетом известных (или предполаrаемых) потерь давле-
ния воздуха в воздухозаборнике. В отсеке ТБК, rде расположено
выходное сечение сопла двиrателя, создается разрежение Рн, соот-
ветствующее имитируемой высоте полета. Такие условия испыта

ний двиrателя полностью воспроизводят условия полета на задан

.ной высоте на установившемся режиме, если отношение давлений
в сопле двиrателя

( * ) k

Ре .
Ре
k + 1 k
l .

:te

> (Лс)кр, (Ле)кр

( ) , (Ле)кр
1,85.
Ре Ре кр 2
В этом случае режимы работы компрессора и турбины двиrа

теля 'остаются постоянными и идентичны для условий полета и ис

пытаний. Для большинства двиrателей режимы работы с Лс>
> (Лс)нр являются наиболее характерными на всех режимах эк-
сплуатации. Это видно из соотношения

*
л ,зtка Rх ак.еаф.к
Л

Л Т

(3.1)

Динамическая степень с}катия от CKOpocTHoro напора Лд> 1 в ус-
ловиях полета ИЛе> (Лс)нр даже для двиrателей со степенью сжа

тия лк* ==4 . . . 5 в условиях работы на земле (Н ==0; М==О). Обору

дование высотных стендов позволяет создавать наддув на входе в
испытываемый двиrатель и разрежение на срезе сопла, т. е. обес-
печить требуемые значения Лд и РН В пределах возможностей обо-
рудования.
При испытании двиrателей на уста l НОВИВШИХСЯ режимах по па

раметрам торможения, имитирующим параметры торможения воз-
духа перед компрессором за самолетным воздухзззборником, пара-
2
1990 33

r.
J

ф
w
\ / \ "-

J 2 1

а)

РИС., 3.1. Схемы расположения двиrателя в ТЕК BbICOTHoro
стенда ПрИ испытаниях по параметрам торможения:
а
компоновка двиrателя с присоединенным трубопроводом на вхо-
де: 1
приемники статическоrо давления; 2
трубки Пито: 3
rpe-
бенки, измеряющие полное давление; 4
rребенки термопар: 5
па-
трубок подвода воздуха для вентиляции твк (a8eH'C
O.15G s ); 6

входная защитная сетка; 7
коллектор впрыска воды при проведении
специальных испытаниА; 8
эластичные уплотнения; 9
входной из-
мерительныfi участок присоедивениоrо трубопровода (среднее расстоя-
ние между измерительными сечеНИЯМII 1 . . . IX, равное 60 , . . 700 мм,
расстояние от KpaAHero измерительноrо сечения IX дО входа в ком-
прессор
500 . . ,600 мм; 10
предохранительный клапан; 11
ТБК

12
выхлопной трубопровод с охлаждением; 13
динамометрическая
платформа; 6
компоновка двиrателя с переrородкой: 14
переrород-
ка; 15
входной насадок с лемнискатоА

метры потока в ПОДВОДЯIЦИХ трубопроводах перед двиrателем oc

реДtНЯЮТСЯ по ПЛОIЦади входноrо сечения, чему способствует сама
конструкция ПОДВОДЯIЦих трубопроводов с ,,1емнискатными насад-
ками (см. рис. 3.1, а). Практически, здесь ОСУIЦествляется частич-
ное подобие теqений, так как в самолетном канале за воздухоза-
борlНИКОМ MorYT возникать интенсивные пульсации давлений с ши-
о о
рокои полосои частот и значительные неравномерности в распреде-
лении скоростей и давлений по ПЛОIЦади входноrо сечения двиrате

ля. Эти факторы оказывают влияние на запас с устойчивости комп-
рессора, ero напорные характеристики, уровень вибраций и, соот..
ветственно, уровень вибрационных Iнапряжений в лопатках.
34

Рис. 3,2. Схема BblcoTHoro стенда для испытаний rr Д:
/
трубопровод подачи воздуха; 2
конус
распределитель потока;
3
охлаждаемые стенки входной камеры; 4
входная камера; 5

воздухоподоrреватель; 6
теплозащитные экраны; 7
устройства
для спрямления потока (хонейкомбы); 8
сужающееся дозвуковое
сопло; Э
дозвуковоА участок самолетноrо воздухозаборника; /0

участок HaTypHoro самолетноrо воздуховода; /1
щели для пере-
пуска воздуха; /2
экраны, моделирующие искажение потока ca

молетным воздухозаборником перед двнrателем; /3
переПУСКIIОЙ
дроссель; 14
трубопровод выхлопа в атмосферу; /5
парО80Й
эжектор нулевой ступени; /6
испытуемый двиrатель; /7
дина

мометрическое устройство с максимальным измеряемым усилием
450 кН; /8
профилированная вставка для моделирования потока
tla входе в rорловину воздухозаборника; /9
щель у критичеСКОl'О
сечения воздухозаборника; 20
конечный участок самолетноrо
воздухозаборника; 2/
однодомкратное реrулируемое сопло

На рис. 3.2 дана схема BbIcOTHoro стенда со сложной rеометрией
присоединенноrо трубопровода, позволяющей моделировать усло-
вия течения потока за самолетным воздухазаборником.
Исследование характеристик двиrателя в системе силовой yc

тановки (в самолетной компоновке) может быть проведено на
аэродинамическом стенде с обдувом носка лобовоrо воздухозабор-
ника сверхзвуковым ПОТОI{ОМ с различными числами М. ДЛЯ изме..
нения чисел М в пределах 1,5...3,2 используются осесимметрич-
ные нереrулируемые сопла со специальной профилировкой, обес..
v .
печивающеи течение с парал..тrельными линиями тока и ВbIСОКОИ
раВН9мер,ностью поля на срезе сопла.
Аэродинамический стенд для исследования обтекания лобовых
воздухозаборников является аналоrом аэродинамической трубы с
закрытой рабочей частью. Рабочей частью TaKoro стенда является
ТБК с установленным в ней лобовым воздухозаборником и двиrа..
телем и передним отсеком (ресивером) , rде устанавливается аэро..
динамическое сопло, механизмы ero перемещения в осевом и ради..
альном направлении ОТiноситеЛЫ-IОlноска воздухозаборника и спрям..
ляющие решетки. Сравнение дроссельных характеристик лобовоrо
воздухозаборника, снятых на ародинамическом стенде и в полете,

,...
с.,

10 8

{
Рис. 3.3. Схема BbIcoTlloro стенда для испытаний rтд с
самолетным воздухозаборником в условиях обдува возду

хозаборника сверхзвуковым потокоf\,t:
J
трубопровод подачи воздуха; 2
конус-распределитель по-
тока: 3
подоrреватель воздуха мощностью 1400 МВт: 4
входная
камера; 5
плоское поворотное сопло (F вых ==3,96Х2.IЗ м
пло-
щадь выходноrо сечения сопла); 6
испытуемый двиrатель с само-
летным входным устройством; 7
динамометрическое устройство с
максимальным измеряемым усилием 450 кН; 8
отсос воздуха или
rазов эксrаустеr>ами; 9
ВЫХЛОП в атмосферу; /0
отсос воздуха
(через охладите.ТJИ) осевым компрессором при испытаниях с lIepa-
('\отающим двиrателем

показывает их хорошее совпадение. При испытании подфюзеляж

IНЫX секторных или коробчатых воздухазаборников на аэродинами

ческом стенде компоновка стенда и объектов испытания на нем yc

ложняется. В ТБК устанавливается подфюзеляжный воздухазабор

ник с отсеком фюзеляжа. Осесимметричное аэродинамическое соп

.ло оборудуется секторной вставкой и переходным участком для
стыковки сеКТОРIНОЙ вставки с фюзеЛЯ)l{ем, а перед аэродинамичес

ким соплом имеется ресивер со спрямляющей сеткой. На входе в
воздухозаборник имеется канал слива поrраничноrо слоя. Отсек
,фюзеляжа имеет техноло'rические створки для запуска двиrателя.
Вместо двиrателя может использоваться тсхнолоrическое испыта

тельное устройство
труба, содержаu{ая дроссель
имитатор и соп-
ло для измерения расхода воздуха через технолоrическое
устройство.
О разнообразном характере задач, связанных со стеНДОВЬН
fИ ис

пытаНIIЯМИ силовых установок, о возможностях самих стендов и
методах моделирования на них эксплуатационных условий rOBo

рит следующий пример: при испытании силовОй установки СПС
[50] «Конкорд» основным оrраничением испытательных стендов бы

ло то, что на них нельзя было одновременно испытывать два двиrа

теля, т. е. силовую установку в самолетной компоновке. ДЛЯ BOC

произведения условий, которые ожидались при работе сдвоенной
установки, одна из боковых стенок одной двиrате
ьной установки
была продолжена HaMHoro вперед; двиrатель устанавливался под
крылом самолета для имитации условий 8IНешнеrо обтекания. Хо..
рошая имитация потока при отказе одноrо двиrателя была полу..
36

\
чена при удалении средней стенки. Характерные условия течения
на входе в воздухозаборный канал с острыми кромками, создава-
емыми при дозвуковом полете, воспроизводились на стенде YCTa

новкой на двух острых кромках воздухазаборника выступающих
наружу специальных раструбов.
Испытания силовых установок различной компоновки на аэро-
.динамических стендах позволяют решить предварительно ряд за-
дач по доводке силовой установки в условиях стендов до начала
летных испытаннй.
На рис. 3.3 дана схема BblcoTHoro стенда для испытаний rтд с

амолеТНЫ
1 воздухозаборником нелобовоrо типа в условиях обду

ва воздухозаборника сверхзвуковым потоком воздуха.

3.2. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПДРДМЕТРОВ ВЫСОТНЫХ ИС

Опыт создания мощных компрессорно-эксrаустерных станций, обслуживаю-
щих стенды rосударственных научно-исследовательских центров или фирм-изrо-
товителей двиrателей за рубежом, показывает, что оборудование большинства

OBpeMeHHЫX высотных стендов является уникальным по своим характеристикам
(мощности, расходам. температурам 11 т. д.). В процессе разработки стендовое

борудование частично проходит проверку на моделях, доводку моделей. изrо-
iовление и доводку натурных узлов.
Оснащение высотных испытательных стендов стационарным оборудованием
имеет следующие основные преимущества: '
1) возможность создания оборудования, обеспечивающеrо требуемые пара-
метры воздуха; .
2) большой ресурс работы и возможность обслуживания нескольких стендов;
3) сравнительно низкая стоимость по.пучения 1 Kr воздуха требуемых пара-
метров, подаваемоrо к двиrателю.
К недостаткам стационарноrо оборудования следует отнести:
]) высокую стоимость и длительные сроки проектирования уникальноrо обо-
:рудования;
2) высокую СТОИ
IОСТЬ И сложность IIзrотовления оборудования
включая
моделирование отдельных элементов;
3:, высокую CTOH
IOCTb монтажа, необходимость значительных площадей для
размещения оборудования. большой объем строительных работ;
4) сложность ремонта и замены оборудования, вышедшеrо из строя;
5) необходимость создания обширных вспомоrательных систем (энерrопита-
ния
высоковольтные линии; охлаждения
rрадирни. бассейны, насосные стан-
ции;
аслостаIIЦIIII);
6) подrотовка и содержание специально обученноrо персонала высокой KBa

.JIllфикации.
Оборудование, использующее серийные образцы авиадвиrателей как элемен-
ты технолоrических систем испытательных станций, используется на стендах за-
водов-изrотовителей. НI1И. учебных центров,
Этот метод имитации высотных условий на стендах имеет преимущества:
1) позволяет размещать двиrатели-rенераторы воздуха в серийных боксах,
Т. е. не требуется Зllачительных площадей 11 больших затрат на строительство
специальных помещений; быстрые сроки ввода в строй новых и дооборудованных
'стендов;
2) энерrетически такие устаНОВКII не связаны с общими энерrосистемами
заводов;
3) для оборудования Эllерrоузлов ИСПОЛЬЗУIОТСЯ rOToBble, доведенные и опро-
бованные в эксплуатации узлы (двиrатели, насосы, камеры сrорания, форсунки,
пусковые устройства
для подоrревателей воздуха и т. д.); стоимость оборудо-
вания невысокая, так как используются узлы и двиrатели, отработавшие свой
'Технический ресурс на летающих объектах;

Рис. 3,4. Схемы подключения машин компрессорно
эксrаустерной CTall

ции, работающих на переменном и постоянном расходе:
/
воздухозаборная шахта с шумоrлушителем; 2
компрессор; 3
фильтр воздуш

ный (электростатический); 4
водовоздушныА холодильник; 5
осушитель (ХОЛ0

д
льник); 6
расширительная турбина; 7
заrрузочныА arperaT турбины: 8. /0. /3,
/6
реrУJ1ировочные устройства; 9
смеСИ'а'ель: 1/
ТБК (рабочий участок); 12

rаэоводяной холодипьник; 14
эксrаустер: 15
выхлопная шахта с rлушителем (cxe

ма 1); /7
линия перепуска воздуха перед рабочим участком (схема 2)

4) простота обслуживания, так как обслуживающим персоналом являютсЯ'
штатные испытатели предприятия; отсутствие ремонта, так как производитсSf
простая замена отслуживших узлов и двиrателей.
К недостаткам следует отнести:
1) оrраниченность по параметрам получаемоrо воздуха (расход, давление);
2) оrраниченный ресурс работы (меньший, чем у стационарных YCTaHOBOI\);
3) большая стоимость 1 Kr воздуха (по сравнению со стационарными YCTa

новками) .
rлавными особенностями BЫCOTHO
CKOpOCTHЫX испыта'ний авиадвиrателей как.
технолоrическоrо процесса является получение и \подача к объекту испытаний
больших ],оличеств воздуха с задаННЫ
IИ пара
етра
и и отсос высокотемпера

турных rаЗ08. Для реализации этих технолоrических процессов повсеместно при

меняются турБОКОМlпрессорные машины, теплообменные аппараты, воздушные
расширительные турбины, холодильные турбоаrреrаты, эксrаустеры, связанные-
между собой и объеl{ТОМ испытаний технолоrичес]{ими ЛИНИЯ
1J1 и системой управ

ления. При выборе предельных параметров 11 основных рабочих режимов таких
устройств ,необходи
о учитывать требования объекта испытаний по поддержанию,
точности зада.нных параметров кондиции воздуха на установившихея и переход

иых режимах. Сложность проектнрова'ния ТСХНО
'10rических ко
плексов высотных
стендов З(iключае1'СЯ во взаимном В.пияиии отдельных технолоrичес,ких процессов,.
происходящих в общей взаимосвязанной системе, KorJ.3 из
енсние одноrо 113
заданных параметров (температуры или давления воздуха на входе в объект)
или величины расхода вызывает из
енение части или 'Всех взаимосвязанных
парамеТР08 и изменение те
нолоrических режи
ов работы оборудования. Прин

ципиальная cxe
a взаимодействия устройств для получения КОН..1иционирова HHoro-
воздуха дана на рис. 3.4.
Воздух через заборную шахту 1 с УСТРОЙСl'взми ШУ'
оr 'Уl".
ччq

f)цr
ется
из атмосферы, сжимается в компрессоре 2, проходит воздушный фильтр 3. ox

лаждаеrся в ,водовоздушном холодильнике 4, проходит осушите
1Ь 5, Посл,
осуш

ки часть воздуха поступает в расширительную турбину 6, .J.руrая часть воздуха
поступает в смоситель 9. Два потока воздуха охлажденный из расширительной
турбины и неохлаждеНIIЫЙ смеши,ваются 'в пропорциях, обеспечивающих требуе

мые параметры режима испытаний, и подаются через реrулирующее устройство-
10 к объекту испытаний в ТБК 11. Отвод отработанных rазов осуществляется
через rазоводяной холодильник 12, выходное реrулировочное устройство 13,.
эксrаустером 14 с выбросом их в атмосферу через выхлопноЙ rЛУНУП'Т'С.1Ь 15. Иэ

менение давления воздуха перед объектом и давление rаза на выходе из объекта
производится обычно дросселированием потока; изменение те!\1 пературы возду
.
ха
смешением холодноrо и rорячеrо потоков. Влажность возд} ла меняетсst
незначительно и поддерживается в таких пределах, чтобы не происходило выпа

.дение В"lаrи в жидкой или твердой фазе
при низких темпераl урах. Компрессоры О,
11 эксrаустеры ПРИВО.1Я1СЯ от синхронных
э.пектродвиrателеЙ. J3 приводе MorYT ис

пользоваться rазовые и водянные TYP

',бины. ,
СочетаНIIС КОМ ПЛСkС а устройств с
раз.1ИЧНЫl\f харЭI\ н:ром протекающих в
них ФlIзнqеск'их IIpOIJeCCOB, образующих
'СlIстему КОНДИ':ИОННРОВЭIIИЯ воздуха для
высотных СlеtIДОВ, накладывает опреде

lIeHHыe треБUВltllliЯ как на сами устроЙ

'ства, 1 ак и HtJ технолоrические схемы
'их ПОДК..rJJочеIlИЯ к высотному стенду.
Применяются два способа управления
устройствами компреССОРllо
эксrаустер

ноЙ станции: способ 1, при котором че

рез машины энерrетнческоrо комплекса
fl объект испытания проходит одинако

вое количество воздуха, расход KOToporo
меняется в зависимости от потребных
значений р* и Т* lIа входе объект испытаний; спосо.б 2, при котором через маши-
ны энерrетическоrо комплекса и объект испытаний проходит различное количе-
'ство воздуха, При работе машин по способу 1 (см. рис. 3.4, условные изображе-
'ния машин соединены СПЛОШНЫМIf линиями) при изменении параметров воздуха
перед объектом испытаний требуется изменение и соrласование работы энерrо-
машин Bcero комплекса, т, е. требуются реrуляторы расходов, давлений, частоты
вращения, температуры и т. д. Возрастает время переходных процессов и точной
'установки режимов по параметрам воздуха перед объектом испытаний. Этот
'способ наиболее экономичный по затратам энерrии на привод машин. По спосо-
бу 2 (см. рис, 3,4, в схему соединения машин добавлена линия перепуска 17) рас-
ход воздуха через них примерно постоянный; изменение параметров воздуха пе-
ред объекто
достиrается перепуском части воздуха в обход ТБК. Способ этот
.менее экономичныiI. но обеспечивает достаточно быструю установку режимов ра-
боты объектов испытаний. На практике применяются оба способа управления
машинаМII и комбинаuии их. Измененне расхода воздуха через объект и машины
в зависимости от даВ.1ения воздуха перед объектом при работе по способам 1 и 2
.даны на рис. 3.5.
ДЛЯ обеспечения совместной работы машин и управления всем комплексом,
MOII\I10 сформулировать некоторые требования к характеристикам отдельных ма-
'шин. Так, компрессор 2 (см. рис. 3.4) должен иметь полоrую характеристику
зависимости п к == f ( а ) . Это достиrается применением поворотных лопаток,
Отах
-управляемых по определенному закону, в зависимости от относительноrо расхода
'Воздуха о/а тах (в О/о).
Конструктивные параметры водовоздушноrо холодильника 4 (размеры и
-форма теП,,100тдаюших поверхностей, скорости теплоносителя и охладителя)
должны выбираться так, чтобы значительное изменение расхода воздуха через
Hero не приводило к резкому изменению температуры выходящеrо воздуха. Это
можно обеспечить, сделав теплообменник переразмеренным или секционирован-
ным с возможностью _ включения различноrо количества секций параллельно,
последовательно или параллельно
последовательно. rазоводяной холодильник 12
ДQджен поддерживать примерно постоянную температуру перед эксrаустером 14,
-что позволит исключить влияние тем пературы rаза на характеристику экс-
таустерз.
При работе на объект с большими потребными расходами воздуха использу-
ются несколько однотипных энерrоблоков, работающих параллель'Но на общие
"Коллекторы 10, 11, .16 (рис. 3.6). В промежуточных коллекторах 10, 11 поддер-
JКивается требуемое давление и температура воздуха, а в коллекторе 16 поддер-
;)I\нвается постоянное давление rаза на выходе из o
ъeKTa.

\ }

1 1'

р.

Рис. 3.5. Внешние ха рактеристики
работы энерrетических машин:
J
при перемеНIIОМ одинаковом расхо-
де воздуха через машины и объект нс-
пытания 00== ОМ =-var; 2
прн посто-
янном расходе воздуха через машины
н переменном через объект испытаний
Oo==var. 0M==const,Oo=#=0M

Рис. 3,6. Схема параллельной работы энерrобло

ков с промежуточными коллекторами:
1
воздухозаборннк; 2
компрессор; 3
холодильник;
.J
осушитель; 5
arperaT заrрузки; 6
реrулирующий
клапан; 7
расширительная турбнна; 8
реrулятор -дав-
ления воздуха перед объектом; 9
реrулятор темпера-
туры; 10
кол..'1ектор теплоrо воздуха; 1 1
коллектор
холодноrо воздуха; 12
объект испытаний; 13
pery-
лятор системы перепуска; 14
rазоводяной охладнтель
выхлопных rазов; 15
реrулятор давления выхлопных
rазов; 16
коллектор выхлопных rазов; 17
эксrаустер;
18
выхлопной rJ1ушитель

Испытания авиадвиrателей требуют поддержания заданных парамеТРОIJ
режима (Т н*, Рв., РТ*) на установившихся режимах с высокой точностью
+ 0,25 О/о, что достиrается в ШИрОКО
1 диапазоне режимов использованием реrули

рующих opralloB, расположенных до объекта и за ним.
На рис, 3.7 приведена область полетных режимов мощноrо тр Д с тяrой
265 кН [34], предназначенноrо дЛЯ СПС. Штриховкой и llифрами обозначены
области эксплуатационных режимов, имитация которых реализуется - подключени

ем различных rрупп энерrетических машин компрессорно
эксrаустерной станции
Ifспытательноrо центра.
Схема стенда для проведения высотных испытаний мощноrо ТР Д в условиях.
серийноrо или опытноrо производства представлена на рис. 3.8. Энерrетическим
узлом стенда служат два серийных ДВУХКОНТУРНЫХ rT Д
6, работающих на
общую сеть и дооборудова,ННЫХ устройствами для смешения потоков воздуха'
и rаза, выходящих из обеих контуров, и трубопроводом отвода излишков rаза 7

н,м

16000

12000

21,000

.22000

20000

18000

1
000

10000

ВООО

сооо

,2000

2,0

.1,0 м

Рис, 3.7. Область ИМltТ31lИИ полетных ре)l{ИМОВ на
стенде для двиrателя с тяrой 265 кН, предназна-
ченноrо дЛЯ СПС:
J
область использования трех имеЮIЦИХСЯ компрессо

ров IIСIl ытательноrо центра с G о шах =220 Kr/c, Р И =
===275 кПа; //
область использования трех компрессо-
ров с ан I1Iзх==220 Kr/c. рк===275 кПа и четырех компрес-
,соров с а R lJIах == 110 Kr/c. Р к ===275 кПа; // J
область ис-
пользования пяти имеющихся компрессоров и двух rрупп
турбоаrреrатов с G R l11ах.=ЗО5 Kr/c при pl\==='Zl5 кПа; /V

область использования пяти компрессоров с G в шаХ С:>
===220 Kr/c при Р К ===275 кПа и компрессоров с G н шах ==

З26 Kr/c при Рк.===275 кПа; V
область. в пределах
которой не проводятся испытания На стенде; V /
об-
ласть испол
зования новых систем подачи воздуха

tчерез дроссель 3 11 rоризонтальный r лушитель 2 в выхлопную шахту 1. Темпе-
ратура смешанноrо rазовоздушноrо потока за двиrателем реrулируется дроссе-
..ТIeM З. Предохранительные клапаны 4 открываются в случае резкоrо падения
давления воз'духа в подводящем трубопроводе (в случае аварийноrо останова
'OAHoro из двиrателей-rенераторов при работающем объекте испытаний). Смеси-
.ель 8 обеспечивает подачу во входной трубопровод paBHoMepHoro потока возду-
ха от обоих вспомоrательных двиrателей, Ступенчатый (отрывной) диффузор 9.
.спрямляющая сетка 10, улитка 11 служат для отвода поrраничноrо слоя из
41

I
I

!
u

ёсс = О С
'= О.
r- ,.
= r::t I
= а: О I
О: ......
o.r':I:{t-..t'q
::
О..... ,.
r- =< 1:{

ce= О

I:{ ё.а=
?"О /
О
t:i
t'q u е-
c.o.....
ё5
I ,. QJ

D:o,>.
-=::0Q)0,
с::
с:; = ... tII:
со) >. u с:;
ис. :a:

и...о.аО",
Oce....c:;:c

:"r:::0Q)r:::,-

:Cuo:S:
/ :rut:;=
:::O:<r:{
:= r-.. ::t: Со:а
:3 cer::t=9
.... ,. с. ....

Б.
I I

cr:::
Q)
......;-. ......
>-
:Е :';j се t'q...
сес.и ..:2S
с::
о:ёо,r:::
x
ut:;Ou
cCJr-Q)C"I=
c
c...>.
I:{
ro-еС'а
c
C':'--e-'"
t:) =7
;=

:;:.Е ! =4:
1:{ 1:{ 3.
с t:)
Е--;".

ж с... t...,
О D:
;:!
:i I i :2S

:....,..., с:: .....
:E r:::
::> ...... с,) 1.0..... CJ
.... >.0.0
q,:: ............ О с:;
О О Sro:';j

t:: с... >.;: ;:
I :а
Q) с:: с,) f:.) u CQ
:::; ....ииx
I
:;
:Х CJ:: CJ:: I
о ::t: ::ё

\t':ID:
:D ::s: .а.... l"'\...... :::

c::::s:;r; =.

1::t:D се S с:: ,. Q) со
I::to !:ro5
:E

o..,:::
fI!'.""Q):C
.... О.... CJ:::C0,0
....
;c::g.

3
:.;
::.
и....
co-
,..., ....
о

ё;"t
lr:: I
'"'"'""'.... I с r:::ro
Е--

>. g.

'--
C\l7

о j
се
D:::'f') ,. ....c
..
::s:
:t: Ц':) ....:r: t:{
::r:
::. c:r I О
..... t:f ' ::..:"'J::: =
.'" ....
>. ... со о

ce
-e-и""'c...
:а Е-- р..;-е-С'а r:::
t:: L....
r::: :::
ti

u OJ' CJ:';j
r:;.
::s:
1-. с:: I ! Q) С;:
....:а ;

...

= roCJ
-""'-
q
:a ,.;'5
....... :r: :: 1::{ :r:
Е-- .а .. с. :.с
L...

rou
....CJ
=

се ::: r- GJ >. Q)
r- = :::

с...
>( :';j

c.
О
3
и
С.

>-'0
х CJ с. ...
C'CI с.:: ... о:

r::: ,
I

о C'CIе>о:) t

g;..... Q.

I
l o
o.a

c:;:

......I-.r:::u

I::t
...
CJ

C'\I
:Е
t:)
:о<
U

u
::s:
cl.

,
..:1

:::::
::J

w
О
::Е
о
t::
u
:D

:D
q

t...

с)
I::t
::>
:о< Q)
:Dr:t
О
.... :о<
:: :а
:Q

=
q:
:'f') D::
О ::s:
a::I

,.рубопровода 0 2000 мм в обход входноrо насадка 12. Воздух с заданными
параметрами через трубу Вентури 13 поступает к объекту испытаний 15, рас-
ПО.rJОiкенному в ТБI(, Система перепуска с дросселями 16 и 17 обеспечивает обдув
объекта в ТБК воздухом со скоростью 3 ,.. 5 м/с. Камера разрежения 18 с кор-
МОВЫМ диффузором 19 обеспечивает разрежение на выходе из сопла испытывае.
Moro двиrателя, Отработанный rаз (охлаждаемый впрыском воды в струю rаза)
через систему трубопрово.J.ОВ и вертикальную выхлопную шахту 23 выбрасывает-
ся в атмосферу.
. В работах r 1 о. 181 даются различные схемы компоновки высотных стендов
с примененнем сернi'IНЫХ ТР Д в качестве стендовых энерrоблоков.

3.3. ОСНОВНЫЕ ТЕхнолоrИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
ВЫСОТНЫХ СТЕНДОВ
Системы подачи воздуха на стенды. Забор воздуха из атмосферы осуществ-

'ТIяется через заборные каналы, выполненные в виде коробов прямоуrольной или
квадратной формы (реже круrлоrо сечения), металлические или >I<елезобеТОНllые.
Начальные участки таких каналов
вертикальные всасываJощие шахты (см.
рис, 8.6, поз. 11)
обычно выносятся над крышей корпуса, rде располаrаJОТСЯ
испытательные стенды или высотно
компреССОРllая станция, на 5 ... 8 !vf. чтобы
ИСКЛЮЧИТЬ ВОЗМОiКНОСТЬ попадания в IIИХ посторонних предметов 11 уменьшить
засос пы.'1И.
В местах поворота по тракту канала устанавливаются направляющие лопатки
для снижения потерь nO
lHoro давления при повороте потока.
Воздух засасывается через прямоуrОЛЫlые окна, защищенные крупноячеис-
тоЙ сеткой и жа.ТIIОЗИЙНЫМИ решетками. Скорость воздуха при проходе через
реUJетки 3 ... 5
I/C на режимах максимальноrо расхода воздуха. CI\OpOCTb воз-
духа ВIlУТРИ заборных каналов 20 ... 30 м/с, Для nысотных стендов с подачей
воздуха к дпиrате.11О из атмосферы без компрессоров за счет ero прососа от
двнrате.fJЯ, rде ваЖllы\-t фаl{ТО(10М ЯВЛЯIОТСЯ потери давления в тракте, скорости
воздуха MorYT быть i ... 15 м/с, а сами транспортировочные каналы выполня-
ются rОрИЗОlIта.rJЬНЫ
tll. чтобы исключить потери полноrо давления на поворот
потока. Заборные окна таких каналов располаrаlОТСЯ в стенах зданий. Стены
транспортировочных каналов, выполненных из железобетона, делаются шерохо

взтыми с покрытием, препятствующим ветровой эррозии, в соответствии с дейст-
вующи
,и строительными нормами (см. rл, 8,
8,1). Металлические части
'Всасывающей систе
IЫ должны иметь антикоррозийное покрытие (rpYHT 138А,
битумные составы общепромышленноrо применения). Для снижения уровня шума
стенки I<ана.пов об.lиuовываIОТСЯ панелями. содержащими материалы, поrлощаю-
.щие шум. Толщина об..'1ИЦОВОЧНЫХ панелей шумоrлушения 30 ... 50 мм,
Подводящий канал может заканчиваться расширительной камерой. откуда
воздух забирается компрессорами. или стыковаться с входным патрубком KOM

прессора. Канал (или камера) имеет rермеТИЧllые люки для BHYTpeHHero осмотра.
Компрессоры и силовые ПрИ80ДЫ к ним. При выборе типа и КОНСТ(1УI<ЦИИ ком-
nreccopa учитываются ero производительность, мощность привода, желаемый
КПД, вопросы эксплуатации, реrулирования, смазки, конструкции подшипников
и. прежде Bcero. вопросы, связанные со стоимостью изrотовления. сроком служ-
бы машины. размераМII. единицы оборудования (компрессор + привод) . ремонто-
приrодностью.
Современные uентробежные компрессоры с односторонним всасыванием
имеют производите.1ЬНОСТЬ до 50 Kr/c, а с двухсторонним всасыванием
до
85 Kr/c
степень повышения давлений в мноrоступенчатом однокорпусном цeHTpo

бежном компрессоре достиrает 1 О ... 12; кпд современных центробежных ком-
прессоров составляет 78 ... 83 о/о: реrулирование производительности центробеж-
ных компрессоров осуществляется в широких пределах следующими способами:
1Iзменением частоты вращения, дросселированием, поворотом лопаток направля-
ющеrо аппарата. Так как rтд является объектом, работающим в широком
диапазоне давлений 11 расходов, то, выбирая способ реrулирования, следует
учесть, что при реrу.ТПlровании частоты вращения (для компрессоров с зtJ(

4,5) OB
f(п), а PabIx==f(п 2 ). Если частоту вращения нельзя реrулировать, ТО
можно работать только lIа одной характеристике компрессора. .
Дросселированием на входе или на выходе можно изменять объем засасы

BaeMoro воздуха при постоянном е.'о давлении на выходе, Дроссе.lироваllие :\Ie

нее выrодный способ реrулировання, чем реrулированне изменением частоты Bpa

щения, так как сопротивление в дросселе приводит к дополнительным потерям
мощности. Важным преимуществом дросселирования входа в компрессор ЯВw'1яет

ся удаление от rраницы помпажа и возможность работы при меньших значеllИЯХ
расхода, чем при дросселировании выхода.
Реrулирование поворотом направляющих лопаток значительно расширяеr
рабочую область компрессоров. Поворот лопаток входноrо напраВ
1яющеrо аппа

рата позволяет изменять закрутку на входе в широких пределах и реrулировать
расход и отношение дав.пениЙ в компрессорах.
СТClUИОllарные осевые компрессоры обеспечивают более высокую ПрОJlЗВОДИ

тельность, чем центробежные, до 100 ... 120 Kr/c при степенях повышения дaB

ления 6 ... 8 и КПД 85 .., 92(Х). Способы реrулирования осевых компрессоров
аналоrичны способам реrулирования центробежных.
При необходимости подавать большое количество воздуха при неuольшом
(до 600 кПа) или среднем (до 1500 кПа) давлении применяются осевые KOMnp'ec

соры, приводимые в движение от турбины; предел производнте.пьности установок
TaKoro типа практически не оrраннчен, однако с учетом сqображениЙ по BbIUOPY
КО
lпрессоров, приведенных ранее, создание rиrантских единичных arperaToB не'
всеrда uелесообразно. На компрессорных станuиях испытательных стендов более'
широкое распространение получили arperaTbI производительностью 70 .., 120 I<r/c,
rруппа которых 11 составляет компрессорную станцию. Подключая разное I<0.,1И

чество единичных arperaToB (или rрупп) к общему воздушному коллектору, от
KOToporo питается потребитель или несколько потребителей, можно обеспечить
работу стендов в необходимых пределах Он, Рв* (см. рис. 3.7). В мноrоступенчатых.
компрессорах применяется соединение ступеней последовате..1ЬНО. паралле..1ЬНО
и смешано в зависимости от необходимости получения большоrо напора, боль

шой производительности или тото и друrоrо вместе. По такому же принuипу
подключаются к сети и целые arperaTbI или rруппы arperaToB.
Так как мощности для привода компрессоров
MorYT состаВ.1ЯТЬ' десяткк
MeraBaTT, то возникает задача выбора источника такой мощности (силовоrо arpe...
raTa), Например, общая мощность электродвиrателей привода компрессоров,
обслуживающих сверхзвуковую аэродинамическую трубу, rде проводятся HaTYP

ные испытания силовых установок, IIИЦ им. Льиса составляет 184 МВт. CY:\f

марная мощность установок строящеrося центра ASTF
450 МВт [59]. Большая
часть мощности используется на привод компрессоров 11 эксrаустеров. В новом
комплексе ASTF предусмотрена подача воздуха при давлеНIIИ 1,0 МПа (расход
610 Kr/c) и при давлении 0,833 МПа (расход 1250 Kr/c). Применение компрессо
.
ров среднеrо давления позволяет уменьшить размеры трубопроводов, упрощает
их монтаж, но усложняет КОНСТРУКIlИЮ холодильников, запорно
реrулирующей
аппаратуры.
Компрессоры оборудуются системами противопомпажной защиты, реrулиро

вочными устройствами для воздействия на характеристику :;Ун ==! (О) с целью.
ПО.7Jучения полоrой характеристики.
Силовые приводы, применяемые на стендах, бывают: rазовые, паровые, BO

дяные, воздушные турбины; синхронные электродвиrатели, возможны комбина

ции этих энерrомашин (например, rазовая турбина для ПРlIвода испытываемоrо
компрессора и воздушная расширите.пьная турбина на общем валу с rазовой,.
использующая сжатый воздух. выходящий из компрессора; воздушная расшири

тельная турбина на общем валу с электродвиrателем привода компрессоров;
rруппа электродвиrателей, работающих по схеме тандем на общий вал и подводя

щих мощность К потребителю без редуктора частоты вращения).
Наиболее перспективным считается привод от синхронных электродвиrателей
с частотным управлением, позволяющим плавно изменять частоту вращения этих
двиrа rелей.
Подоrреватели. В качестве подоrревателей воздуха преимущественно ИСПО.Т]ь

зуются различные типы металлических. теплообменников
рекуператоров (BOДO

ВОЗДУlllllые, воздухо-воздушные). Рекуператоры применяются трубчатые и пла

стинчатые.
Металлические рекуператоры обладают следующими основными преllмуще-
ствами перед друrими типами наrревателей:
1) большие коэффициенты теплопередачи: а == 11 ,.. 29 вт/ (м 2 . К) ДЛЯ
rладкостенных конструкций и а==90 ,.. 115 Вт/(м 2 .К) ДЛЯ конструкций со спе

циа..1ЬНОЙ rеометрией (оребренные трубы, трубы с иrольчатым оребрением и т. д.);
2) компактность (из
за больших коэффициентов теплопередачи);
3) rерметичность, так как все узлы ВЫПОЛНЯIОТСЯ сварными;
4) ВОЗМQЖНОСТЬ изrотаВ.пивать теплообменник в виде транспортабельных

екций, а секции собирать в блоки.
rIедостатками рекуператоров являются: nporapbl труб и меньший, по cpaB

нению с друrими типами подоrревателей, температурный предел HarpeBa (до
"" 5500 С). Рекуператоры с керамическими насадками позволяют получать
более высокие температуры HarpeBa ("" 8000 С), но они более rромоздки, Kepa

мика подвержена трещинообразованию и засору отверстий в насадках. В эксплу

атации наиболее при
енимы трубчатые rладкостенные рекуператоры. Они менее
компактны, чем пластинчатые, но срок службы их больше.
Для подоrрева воздуха на входе в двиrатель используются подоrреватели
смесителыIrоo 'типа, работающие на жидком уrлеводородном топливе или при-
родном rазе. Так как при работе таких подоrревателей в ВОЗДУШНЫI U ( поток,
поступающий в двиrатели, подмешиваются продукты сrорания, то подоrреватели
TaKoro типа работают при ас р == 1 О ,.. 12, абсолютный подоrрев потока при ЭТОМ
составляет "" 3000 С, т. е, подоrреватели TaKoro типа устанавливаются в линии
COB
1eCTHO с теплообменниками
рекуператорами. TaKoro же типа подоrревате.пи
служат для подачи rорячеrо rаза в теплообменники
рекуператоры. В KOHCTPYK

циях подоrревателей смесительноrо типа широко используют трубчатые, трубчато

кольцевые 11 кольцевые камеры сrорания серийных ТР д, Такие подоrреватели
компактны и встраиваются прямо в подводящие трубопроводы.
Электрические подоrреватели (омические) применяются редко из-за uольшоrо
потребления электрической мощности, Они используются, rлавным обраЗО
1, в
малоразмерных установках или на режимах испытаний с малыми расходаl\Нf
воздуха. Электрические дуrовые подоrреватели применяются для подоrрева
воздуха на входе в rиперзвуковые двиrатели (пвр Д), коrда друrие виды подо

rр.евателей не MorYT обеспечить требуемую температуру (свыше 20000 С).
К числу стендовых подоrревателей относятся и подоrреватели топлива.
К числу важных проблем, возникающих с развитием высоких сверхзвуковых CKO

ростей полетов, относится проблема аэродинамическеrо lIarpeBa IIланера и
топлива. IlarpeB топлива приводит к оrраничению ero применения для охлажде

ния масла, коксованию, возможности возникновения паровых пузырей. ДЛЯ BЫ

яснения влияния HarpeBa топлива на работу двиrателя экспериментально на
высотных стендах применяют системы подоrрева топлива.
Характерной особенностыо тепловых испытаний ТОП.пивных систем CBepx

звуковых самолетов (СПС «Конкорд» ) является то. "то топливо не просто про

качивается через систему труб и теплообменников с заданной температурой и
расходом. СоБИР(;Iется полностью топливная система силовой установки (ПРО

странственный макет) и именно на ней проводятся тепловые испытания, как
наиболее близко отвечающие экСrfлуатационным условиям р
боты системы.
Для подоrрева больших количеств топлива MorYT использоваться выхлопные
rазы вспомоrательноrо rT Д, яв.пЯlощеrося reHepaTopoM rорячеrо rаза (рис, 3.9),
проходящеrо такж
через сотовые или трубчатые теплообменники с любой схемой
тока (ток, противоток) или теплообменники, HarpeBaeMble переrретым паром.
Увлажнители. Ув.па)l<нение воздуха ПРОИЗВОДИТСЯ дЛЯ оценки влияния при-
сутствия атмосферной влаrи на параметры двиrателя (на точность приведеllИЯ
измеренных параметров к СА). Увлажнение воздуха может производиться
впрыском воды через форсунки с достаточной мелкостью распыла. Более rH'C

пространенным и удобным является подача водяноrо пара в воздушный поток
с необходимым расходом.
Осушители. Осушители служат для создания в воздушном потоке влажности,
задаваемой режимами испытаний. Применяются методы осушки химические с
применением поверхностных влаrопоrлотителей (силикаrель, алюмоrель). Осуши

тельные устройства выпо.п

няются секционированными
с подоrревателямн для npo

каливания (реrенераuии) хи

мическоrо осушителя в про

цессе работы стендов. Такие
осушите,,1И при расходах
воздуха свыше 300 Kr/c рез

ко увеличиваlОТ свои разме

ры. Применяется способ
осушки «вымора жива нием»
влаrи в стендовых холодиль

никах, при этом влаrа в
жидкой или твердой фазе,
оседая внутри холодилыl

ка, ухудшает ero работу,
что при водит к оrраничению
времени испытаний.
Воздушные фильтры.
Воздух, поступающий к дви

rателям, должен иметь onpe

деленную концентраЦИIО Me

ханических примесей. У лав

ливание частиu происходит
в электростатических фильт

рах с использованием KO

pOHHoro разряда. Проходя
около коронирующих электродов, частицы заря)каются и оседают на электродах
с напряжением друrоrо знака (собирающие электроды), с которых они уда-
ляются.
Холодильники. На высотных стендах применяются холодильные устройства
различные по принuипам работы и схемам подключения. Широко используемые
YCTaHOBl{1I для HenpepblBHoro охлаждения осушенноrо сжатоrо воздуха в расши

рите.тJЬНОЙ турбине, позволяющие получать воздух с температурой
700 С lIа
выход.е, MorYT оказаться недостаточно производительными, ПрименяlOТСЯ схемы
с ИСПО.lьзованием вторичноrо хладоносителя. Вторичным хладоносите..fJем может
служить соляной раствор, разбрызrиваемый в потоке воздуха. Воздух, сопри

касаясь с раствором, охлаждается. Соляной раствор охлаждается в испарителе
фреоновой холодильной установки компрессорноrо типа. Влаrа, выпадающая из
охла)кдаемоrо воздуха и переходящая в раствор, выпаривается из Hero в выпар

ных устройствах, после чеrо СОJlЯНОЙ раствор снова поступает в охладитель,
На стенде для испытания мощных ТР дд анrлийскоrо испытательноrо центра
в Пайстоке вторичным хладоносите.Т'lем служил 330/0
ный водный раствор аммиа-
ка [35]. На стенде применялась система «накопления холода» в специальном
хранилище, содержащем 6300 т хладоносителя, откуда вторичный хладоноситель
подавался в стендовый воздухоохладитель в период работы двиrателя. Известны
стендовые холодильные устройства, использующие в качестве вторичноrо хладоно-
сителя этиленrликоль. Выбор вторичноrо х.падоносителя, определение емкости хра-
нилища зависят от точно задаваемой величины минимальной температуры воздуха
на входе в двиrатель и длительности испытаний. Значение минимальной температу-
ры на входе зависит от минимальноrо числа М П и высоты полета (М п
O,5;
Н п
8 км). Продолжительность испытаний должна быть не менее 30 мин (исхо

дя из типовых режимов полета). В большинстве стендовых холодильников охла

дителе:\f является вода (водовоздушные холодильники за компрессорами, rазо

водяные перед эксrаустерами),
Для охлаждения воды используются rрадирни. Создаются мощные BOДO

насосные станции. Метод охлаждения воды в бассейнах применяется редко из
за
больших потребных площадей поверхности воды. Чаще испытательные комплек

сы располаrают около достаточно крупных естественных водоемов, служащих
одновременно хранилищем и охладителем воды. Поверхность водохранилища
(НИи им. Арнольда, США) составляет 2835 ra, вместимость 1,0.108 м 3 . Вода

, J< -;:.с:

9/ 8/7

к oIbeIf",!/

Рис. 3,9. Схема системы для подоrрева TOn...т]II

ни с использованием вспомоrательноrо rT Д
rа

зоrенератора в качестве источника тепла:
1
всасывающая шахта с rлушителем; 2
жалlOЗИЙ

ные створки; 3
rазотопливные теплообменники; 4

выхлопная шахта; 5
краны реrУ.'1ирования расхода
и наrревз топлива; 6
кран отключения подаtffi топ-
лива; 7
помещение установок пожаротушения (Yl.

лекислотных) и азотоснабжения; 8
стенд для по

доrрева топлива; 9
rT Д
rазоrенератор

4е

для потребителей подае i tll Rасосами в количестве до 9,5 мЗ/с при давлении р==

0,4 МПа.
Д.,1Я нужд установок фирмы SNECMA построены специальные емкости, co

держащие 650 м 3 технической и 250 м З пищевой воды.
Система удаления выхлопных rазов содержит комплекс технических уст-
ройств (см. рис. 3.4). Эксrаустеры для отсоса выхлопных rазов являются разно..
видностью компрессоров. Они служат для отсоса и «дожимания» выхлопных
охлажденных rазов от давления Рн <ВО дО Рз>В о (Рэ
статическое давление
rаэз за эксrаустером; Рэ
1,28 о с учетом потерь давления в ВЫХЛОПНОМ тракте
стенда.
Известны параметры
ксrзустероn lIекоторых зарубежных нспыта1'е..тIЬНЫХ
центров: в сверхзвуковой аэродинамической трубе I-fИЦ им. Льюиса разряжение
создается двумя эксrаустерами мощностью 1,47 МВт. Имитируемая высота
17 ... 26,5 км. Параметры эксrаустеров для стендов комплекса ASTF (мощность
приводз, расход и давление отсасываемых rазов) приводятся в
1.1.
Работа эксrаустеров в системе отсоса rазов обеспечивается предварительным
охлаждением rорячих rазов. В практике стендовых испытаний наибольшее pac

пространение получила комбинированная система охлаждения, сочетающая
охлаждение rазов за счет испарения воды, впрыснутой в поток (от температуры
Tr
1950 до 1250° С), и охлаждение в rазоводяных теплообменниках
рекупера"
торах (от Tr"" 1250 до 1800 С). Такая система считается наиболее экономичной,
так как вода, проходящая через холодильники (оборотное водоснабжение), ох..
лаждается в бассейнах или rрадирнях и используется MHoroKpaTHo. Прll
lеllяется'
дополнительный впрыск воды за rазоводяными холодильниками, если это необ..
ходимо для безопасной работы эксrаустеров первой ступени и установка про..
межуточных холодильников между эксrаустерами при последовательной схеме
их включения. Эксrаустеры оборудуются системами противопомпажной защиты.
Эжекторные устройства стендов. Кормовые диффузоры. На высотных CTeH

..1.эх, не имеющих эксrаустеров с силовым приводом, эжекторы различных схем
и конструкций используются как эксrаустеры для создания разрежеНIIЯ в зоне
сопла двиrателя, имитирующеrо высотные режимы. В любом типе эжектора
имеются следующие элементы: сопло высоконапорноrо rаза; сопло НИЗКОllапор

Horo rаза; смесительная камера; диффузор (для стендовых эжекторов). Для
стендовых эжекторов диффузор необходим, так как на выходе из эжектора и в
начале камеры смешения для создания высотности давление рн<Во, а выброс.
rазов производится в атмосферу, в среду с повышенным давлением. '
При наличии на стендах вспомоrательноrо компрессора (ТР Д с отбором
воздуха из
за компрессора, воздуходувки, выполненной на базе ТВД и YCTaHaB

ливаемой вместо винта) камеру разрежения можно заменить эжектором. На
рис. 3.10. а дана схема TaKoro эжектора. Возможен вариант применения вихре

Boro эжектор-а (см. рис. 3.1 О, б). Если источник сжатоrо воздуха обеспечивает
достаточную величину расхода и давления, то может применяться двухступенча..
тый эжектор (рис. 3.11, а); эжектор с соплом первой ступени, перфорированным
продольными щелями, или с лепестковым сопловым насадком, стыкуемым с
конической частью сопла (см. рис. 3.11, б, в). Камеры смешения эжекторов BЫ

пЬлняются цилиндрическими, реже коническими (рис. 3.12). Длина камеры
смешения L== (2 ... 8)D; длина камеры смешения может быть уменьшена, если
эжектирующая струя в поперечном сечении имеет некруrлую форму, а форму,
увеличивающую поверхности взаимодействия эжектирующей и эжектируемой
струй (мноrосопловой эжектор, эжектор с лепестковым насадком). Наличие
участка предварительноrо смешения Lc (см. рис. 3.12) влияет на работу эжек

тора, особенно для эжекторов с короткими камерами смешения и круrлым соплом
эжектирующеrо rаза. Наивыrоднейшая величина Lc
участка предварительноrо
смешения
зависит от rеометр.ических размеров элементов эжектора и соотно"
шение давлений в потоках rазов Lc==f(D/d c , L/D; Рс/Ркам).
При создании разрежения на срезе сопла с помощью компрессора и эжектора
мощность привода компрессора может оказаться выше, чем мощность привода
эксrаустера, создающеrо одинаковое с эжектором разрежение. Подоrрев воздуха,
идущеrо в эжектор, до температуры rазов, выходящих из сопла, снижает мощ"
ность привода компрессора. Схема создания разрежения с помощью эжектора
н компрессора целесообразна для малоразмерных rT Д с расходами воздуха
47

A
A

\..

\.,\..

Ii}

От компрессора

(7)

Рис. 3,10. Схем ы эжекторов для создания разре;,кеllИЯ на срезе сопла:
и) 1
..1вш"ате.Т1Ь: 2
эжектор: 3
сопло; 4
диффузор; 5
'подоrреватель; 6) 6
Bllxpe

вой эжектор

20 KI-jС, ДЛЯ rr Д с большими расходами требуется очень большая мощность
nриво.13 компрессора, Возможно применеllllе паровых эжекторов, комБИllиrоваll

НЫЛ cxe
1 для получения разрежения.
Отработанные rазы отводятся в систему ВЫХ
10па через стсндовые ДIlФФУЗО

ры
эжекторы. Конструкция водоох.паждаемоrо cTeH..10BOrO KopMoBoro диффузора
npJlBe..1ella на рис. 3.13, назначение которой следующее:

1,бd. /1

1,6 а 11

-
J
ЗI1 .

't;:S
6)

а)

Рис. 3.11. Схема двухступенчатоrо эжектора:
а) 1. 3
эжекторы первой и второй ступеией; 2. 4
камеры смешеиия первой и второй CTY

neHeii: 5
диффузор: 6
перфорированный щелями участок сопла первой ступени;
7
сопло первой ступени; 6) конструктивные соотношения для перфорированноrо участка сопла
первой ступеNИ; в) 8
сопло; 9
сопловой насадок; 10
формы мноrолепестковых сопловых
насадков F с
F нас' rде Fc
площадь сопла, F Hac
площадь На выходе из насадка (IIЛО

щадь лепестков)

\
\
\ 1

(

.
, '

Рис. 3.12. Компоновка камеры разрежения с двиrателем:
J. J'
эластичные уплотнения; 2
Д8иrатель; 3
технолоrическое сопло; 4
Ka

мера разрежения; 5
патрубок с дросселем; 6
камера смещения; 7
ДИФФУ:JОР

1) ПОIIИЗИТЬ температуру rорячих rазов за счет впрыска воды в поток (в
'пределах длины диффузора
эжектора);
2) обеспечить обдув и охлаждение объекта испытаний за счет отсоса поз

духа, подаваемоr'о через систему вентиляции в ТБК;
3) за счет торможения и охлаждения смеси воздушноrо и rазовоrо потока
в смеситеЛ
1I0Й Ka
fepe эжектора повысить давление и плотность ero, снизив тем
самым скорость перед холодильниками.
На стендах с частичной имитацией высотных условий, не имеющих 3Kcray

'стеров в системе выхлопа (это, как правило, стенды ОКБ, заводов
изrотовите

лей) применяется техническое устройство, позволяющее создавать разреll<ение
на срезе сопла.
Камеры разрежения на срезе реактивноrо сопла. Создание разрежения lIа

резе сопла достиrается использованием rазодинамическоrо устройства
камеры
разрежения. Теоретическое обоснование применения камеры разрежения, оrрани

чения этоrо метода испытаний, выбор основных параметров и практическое при

менеllие рассмотрены в ряде работ. t(oMnoHoBKa камеры разрежения в системе
стенда показана на рис. 3,8, поз. 18; схема камеры разрежения с основными
rеометрическими размерами и компоновка ее с двиrателем даны на рис. 3.12, При
работе ДВllrателя в камере создается переменное разрежние Риз м <ВО, величина
KOToporo реrулируется положением дроссельной заслонки, стоящей в патрубке 5,
соединеННО
1 с атмосферой. Для определения оптимальных rеометрических раз

меров камеры разрежения и диффузора удобен метод моделирования. При выборе
размеров модели учитываются конструктивные соотношения между ее отдельны

ми частями (см, рис. 3.12): l с ==(0,8 ... 1,2)d с ;f==fс/fдв==(d с /d дв )2==0,35 ...0,6;
F
FIf(,==(D/dc)2
1,3 ... 2,3 (при постоянном D диф и адиф); 11l==F4/F==
== (D 4 /D)2==2,З ,.. 2.5; 1== (О ... 0,85)d c ; п
коэффициент эжекции для дейст

вующих YCTallOBOK п== Оиам/Одв ==0 ... 0,05, При построении характеристик
модельной камеры более удобен (при пересчете размеров с модели на натуру)
коэффиuиент п == п V б
, rде 8==Т.*/Т 2 * (Т.*
температура торможения эжекти

pyeMoro потока; Т 2 *
температура торможения эжектирующеrо потока),
Эффективность работы камеры (разрежение) выражается зависимостью:
Лс.иам==f(лс,исх). rде Лс,нам==Рс*/Риам; Лс,исх==Рс*/В о . При удачном выборе
rеометрических размеров камеры и диффузора критическое значение Лс. иам == 1,85
может быть получено при Лс.исх==I,15 ... 1,2; при лс.исх
I,35; Лс.иам==2,6.
Пример: режим испытания двиrателя на открытом стенде (ВО ==
==76п мм рт, ст.
0.98.105 Па) с камерой разрежения, создающей Риам ==
==450 мм рТ. СТ.
0.6.105 Па; на выходе из сопла соответствует условиям полета
Н п == 4,2 КМ, МП == 0,94 (с учетом потерь давления во входном устройстве авх ==
==0,98, М п ==0,923).

,
I

....

I
со

I
I
I
I
I f'o-- '
I

с--.,......

.......-J"'
.....

I '

-..;;

........

ииов

OZ;t ф
OOll Ф

т
I
I
I
I

I
=f'-

е:а ..
=>-
I:;:C:
e:a

C\JaJ

C::
...

CJE--

>.
::-:::С

:r'
с:;О
3
.

I 1=
c..""g.
о с:
с\")
>. .,С)
-е-
;

::s: 0.-
8::{ :с a:t
3::С
о U
L.o
с2
О с.с.
::Е О
Q) Oo

«s о.....
е:::{ f-o-e-
:Е
!

I:t
t:; с: .....
:.<
:

о О: о
О :.с
е:а

1:;
о ::s: с: :
t:Q '1
се
О ::с
с:;
t.. МК:;:С)
О C\J 011 С.
се Q.('f'J О
О '=' >. f-o

9 I

а..
'.Q 1:;

I ..3
са",
tJ::

::s: ..'--
::tx

::.::: >'0
>. :Е f-o
с.. " о
f-o
C
(.J
:с ::: са
О ::

"
c't')
IQ
>-

c't') =

l:EIи
(.J I

::s: с:
Q..
са
x-g.
>-f-o
;Е:С
04.1

... о
":а

I
>.ЦО)
Со' .

CJ
::C

Постановка сеток
имитаторов на входе, работа двиrателя на ПОНИiкенных
частотах вращения ротора (nдв ==70 ... 80%) приводит К снижению давления по
тракту двнrателя, к пад.ению Лс,исх до величины ниже лс .I\Р; камера разрежения
обеспечивает сохранение Ле.нам >Ле,нр в определенном диапазоне режимов ра-
боты двиrателя. .
Термобарокамеры. Рабочими участками высотных стендов ЯВ
1ЯЮТСЯ Tep
fO-
барокамеры (см. рис. 3,1). Термобарокамеры представляют из себя ЦИЛИIIДРИ

ческие камеры больших размеров, снабженные противовзрывными устройствами
(см. рис. 3.1, поз. 10), внутри которых располаrается объект испытаний, дина-
мометрическая платформа, r
рузоподъемные устройства. В стенках ТБК прокла-
дываются двиrательные коммуникации (топливные, масляные, водяные), коллек-
торы измерительных систем, трубопроводы вентиляции, смотровые окна. Для
размещения двиrате..'1Я в ТБК оци оборудуются rерметизированными Лlокамн,
съемными или откатывающимися частями и дверьми для прохода внутрь обслу-
живающеrо персона.па.
Рзамеры ТБI(, используемых на высотных стендах НИЦ им. Арнольда, при-
ведены в табл. 1,2. Комплекс ASTF оборудуется двумя ТБК диаметром 8,6 м 11
длиной 23
. Выбранные размеры ТБК позволяют устанавливать в них элемент
самолета с комбинацией: двиrатель
воздухозаборник или двиrате.1Ь
XBOCTO

вая часть. Перед испытательной камерой располаrается ус.покоите.пьная камера
длиной '"'" 20 М,
Высотный стенд Н2 4 в Iiациональном rазотурбинном институте (Анr...1ИЯ),
предназначенный для испытания ТР ДФ «Олимп» 593 (с обдувом двнrате.1Я через
.сопло) Jlмеет ТБК диаметром 3 м длиной 4,9 м. Максима.ПЬНЫЙ расход воздуха
через ТБК 270 Kr/c; около половины воздуха, поступающеrо через сопло, ис

пользуется для внешнеrо обдува двиrателя. Размеры ТБК друrоrо стенда. Д.ая
испытаний ТР ДД с большой степенью двухконтурности: диаметр 7,6 м, Д.1нна
13,4 м, максимальный расход воздуха 635 Kr/c.
Фирма SN ЕСМЛ дЛЯ испытаний силовоЙ установки СПС «Конкорд» построи-
.лз стенд. со слеДУЮЩIIМИ размерами: длина 70 м, площадь поперечноrо сечения
Рilбочей части 8х8
2, высота 17 м. На стенде проводятся исследования систем
:реверсирования тяrи в реальных условиях эксплуатации.
Трубопроводная арматура. К трубопроводной арматуре стендов преДЪЯВ.rJЯ

ются высокие требования. В качестве заriорной арматуры применяются серийные
шиберные задвижки. 3апорно
реrулировочная арматура для реrулирования боль-
ших раСХО..10В воздуха (rаза) дол)кна обеспечивать: малые потери даВ.пения;
хорошие реrулировочные характеристики; малые искажения поля скоростеЙ по-
тока (на входе в двиrатель).
Применяются: круrлые дроссельные поворотные заслонки с профилиронан-
ными проходными сечения-ми; заслонки типа nOBopOTHoro диска, у которых за-
висимость расхода от уrла поворота близка к линейной на большом диапазоне
изменения paCXOДOB
дроссели жаЛIозийноrо типа в комплексе со спрямляющими
устройства
IИ для снижения неравномерности скоростей потока за дросселем.
К специализированным видам реrулирующей арматуры можно отнести реrу.пи-
рующие клапаны расширительных турбин и поворотные лопатки компрессоров.
В сложных системах трубопроводов, имеющих различную температуру, широко
применяются компенсаторы линейных и уrловых перемещений. Наибольшее при-
:мененне нашли линзовые компенсаторы, волнистые компенсаторы; на трубопро-
iВoдax БО.1ьшоrо диаметра применяются Q
образные компенсаторы (см. рис. 3.13,
поз. 3).
Система BaKYYMHoro дренажа. Система используется для слива воды, впрыс

киваемой в поток rорячих rазов перед холодильниками и не успевшей испариться
в потоке. Вода скапливается в специальных «карманах», откуда она сливается
через шлюзовые камеры (или клапаны) без разrерметизации выхлопной части
стенда.
Стендовые сопла. Стендовые сопла. используются для испытаний СН.1Iовой
установки, T
е. двиrателя совместно с воздухозаборником в условиях, имитиру-
ющих ПOJlетные. Типы применяемых сопл: круrлые осесимметричные, прямо-
уrольные. Круrлые сопла нереrулируемыв выполняются в виде комплектов, позво-
ляющих путем замены получать скорости обдува М==О,7 ... 3,5 при хорошей
неравномерности потока на выходе из сопла. Прямоуrольные сопла обеспечив3-

ют изменение rеомеТрИII проточной части соп..,: (напри
ер, с помощью rидравли'"
ческих домкратов, работающих по заданной nporpaI\1Me), т. е. обеспеч

ВЗЮТ
испытания в потреUIIОМ диапазоне .скоростей обдува без замены сопел, Lоп.па
устанавливаются на ПОВОРОТНblХ устройствах, позволяющих н
нтировать измсне

ине yr лов атаки в вертикальной и rОРИЗОlIтальноЙ плоскостях (до + 1 О .., 15°)..
8ЫХЛОПНЫ'е шахты. Выхлопные шаХТbI ВЫсотных стендов ВЫПО.lI1ЯЮТСЯ
IC

та,l(лическими, секционированными с вертикаЛЬНblМИ или rоризонтальными rлушИ'
телями шума, Скорость потока rазов в шахте 30.... 40 м/с. Шумопоr.rrощающие
панели крепятся к наружным стенкам ствола шаХТbI.
Устройства для .измерения параметров воздуха и rаза по тракту стенда и дви

rателя. Д.1Я всех видов высотных испытаний характерно большое количество
измерений параметров по тракту испытываемоrо двиrателя и стенда (до 2000
измеряемых параметров на каждом режиме работы), Запись параметров и обра

ботку их для получения результатов испытаниi. «в темпе эксперимента» М(lI{СИ

мально автоматизируют с применение
новеЙllJИХ средств записи и представ..'Iе

ния результатов (запись значений измеренных параметров на маrНt,тную ленту,.
обработка результаjСВ на ЭВМ и печать окончательных реЗУ1'Jьтатбn обработки!
измерений в виде таблиц; вывод части результатов на rрафопостроители). Изме
.
рения наиболее важных параметров дублируются количеством точек измерения
и повторением режимов испытании, Количество и;змерСIIИЙ по тракту двиrателя
определяется целью испытаний, типом двиrателя и задается проrраммой испыта

ний. llзмерения параметров стендовоrо оборудования служат для снятия рабочих
характеристик этоrо оборудования (сравнения фактических характеристик с pac

четными), а также Д.ня автоматизации работы стендовоrо оборудования. Датчи

ками для автоматических устройств управления служат термопары, трубки
полноrо давления и датчики статическоrо давления. Измеренные параметры
MorYT осредняться общи
и коллекторами и,ни rребенками термопар 11 полных
давлений. Сиrналы от датчиков преобразуются в электромеханических. электро

пневматических и электроrидравлических устройствах и воздействуют на ОРПIIIЫ
управления, устанавливая заданные параметры режима: Т А*; РА*; 00: Рll. Оuыч

но rрубая установка режимов испытании производится автоматическими устrой

ствами, а окончательная
оператором компрессорно
эксrаустерноЙ СТ311ЦИII
вручную.
Стандартным стендовым измерительным УСТlJОЙСТВОМ для измереНIIЯ расхода
воздуха на входе в двиrатель является труба Вентури, Для повышения точности
измерения используют комплект труб Вентури на различные диапазоны измсряе

Moro расхода.
Применяются слеДУJощие схемы установки труб Вентури:
1) комплект труб Вентури на различные расходы воздуха, по.перемеllllО YCTa

навливаемых в подводящем трубопроводе в зависимости от режимов нспытаний:
2) установка блока одинаковых труб Вентури (6 ... 8 шт.) на входном
ресивере двиrателя. помещенном в успокоительной камере перед ТБК. При изме

нении расхода воздуха в широких пределах обеспечивается приемлемая точность
измерений и не требуется единичных труб большоrо размера, rрадуировка KUTO

рых затруднительна:
3) установка блока с большим количеством одинаковых стандартных тру6
Вентури небольшоrо расхода, часть из которых отключается на режимах с ПОНJI

женным расходом (на стендах фирмы «Пратт
Уитни» применяется система из
48 шт. малых труб Вентури, 12 из которых MorYT rЛУШIIТЬСЯ спеuиа.1ЬНЫМIf за

r лушками на режиме испытаний),
На стенде для испытаний мощных ТРДД в Пайстоке (Анrлия) [351 исполь

зуется труба Вентури диаметром около 2 м. профильная часть которой изrотов

лена из стеклопластика. Параметры потока в rорле трубы измеряются шестью
датчиками полноrо давления, термопарами и датчика
и статическоrо давления.
Для rрадуировки приборов непрерывноrо контроля используется 60
точечная
rребенка. устанавливаемая за ними. u
На рис. 3.1, а показано расположение измерительных устроиств. тип их И
количество во входном трубопроводе перед двиrателем п
и испытаuнии по схеме
с присоединенным трубопроводом. Для контроля выходнои «rорячеи» Части ДBH

rателя 11 стенда используются водоохлаждаемые rребенки. Подучил распростра

lIение метод, бесконтактноrо измерения температур с ПОJ\fОЩЫО Ilирометров.
Контроль температурноrо состояния стенок ТБК, над трубопроводами выхлопной
части стеН..1.а, включая rазоводяные холодильники, за температурой rазов перед
холодильниками и эксrаустерами производится непрерывно термопарами и rpe

бенками термопар. Для вывода измерительных коммуникаций за пределы ТБК
в конструкции их предусмотрены rерметизированные переходные коллекторы.
Выработка исходных данных для создания новых экспериментальных YCTa

новок, базирующаяся на изучении тенденций развития науки и техники. является
задачей весьма сложной и комплексной; проектно
конструкторская разработка'
и строительство современных экспериментальных установок требуют времени
и значительных материальных затрат. В литературе приводится очень мало дaH

ных о стоимости действующих или строящихся экспериментальных установок;
известно, что технические и экономические оrраничения не позволяют даже наи

более развитым странам создавать и эксплуатировать большое число натурных
экспериментальных установок.
В табл. 3.1 приводятся данные стоимости анrлийских экспериментальных
установок r671.

Стенд, rод изrотовления

Дозвуковая труба с большим числом Re, 1970 r.
Труба больших сверхзвуковых скоростей RAE, 1960 r.
8
футовая сверхзвуковая труба RAE, 1960 r.
Iзх9
футовая дозвуковая труба RAE, 1950 r.
Труба больших скоростей RAE, 1945 r.
1
112
Футовая дозвуковая труба Ng 1 RAE, 1935 r.
24
футовая дозвуковая труба, 1935 r.
Стенды для испытания «Конкорда», 1970 r.
Современные стенды (без учета
тоимости caMoro «KOH
,
корда» )

Таблица 3.1

Стоимость
в МДН. фунтов
стерлинrов

5,5
6,0
8,0
12,0
1 , О

0,3
0,25
8,0
4,0

Ст'оимость околозвуковых аэродинамических труб растет в квадратичной
зависимости с увеличением линейных размеров рабочей части [68] при резком
увеличении эксплуатационных затрат на проведение испытаний. Если к оценке'
стоимости экспериментальной установки применить ПОНЯ7не «жизненноrо цикла»

используемоrо за рубежом для оценки стоимости различных авиационных си

стем (например, двиrателей и самолетов различных типов), то окажется, что'
эксплуатационные расходы MorYT составлять до 55 ,.. 600/0 всех затрат от ПОJIНОЙ
стоимости ее «жизненноrо цикла», Предполаrаемая стоимость вновь разрабаты

ваемых установок для исследования двиrателей (США) в ценах 1970 r. дана
в табл. 3.2 [721.
Сравнение со стоимостью аэродинамических труб показывает, что стенды
для исследования работы двиrаrелей дороже аэродинамических труб, Стоимость
COBpeMeHHoro стенда для серийных испытаний двиrателей в условиях Н ==0; М==()
достиrает 0,5 млн. дол.

Таблица 3,2

Наименова ине частей стенда 1 Стоимость различных модификаций
в млн. дол.
Здание стенда 11 общие Сol,ужбы 24 60 21 2-1 60
Паровой Эil\СКТОр 57,6 120 14,2 10 7 2
,
Подстанция 12 12

12
Систе
lа снабll\ения N 2 и 02
3
3 3
Наrреватель 6 6 ,.. 12 6
;)
Перемещаемое СОП.lО
3

Систе
, ы реrистрации данных 3 3 3 3 3
Измерительное оборудование 1 ,25 1,25 1 ,25 1 ,25 1 ,25
ОБUlая стоимость 104 208 44 53 92,5
Стоимость 1 ч работы.l0
З 9,93 22,0 10,0 18,2 3,8

r л а в а '4
УСТАНОВКИ ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ
КЛИМАТИЧЕСКИХ И ВЗЛЕТНО..ПОСАДОЧНЫХ
УСЛОВИЙ

4.1. ВИДЫ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ПЛАНЕР
И двиrДТЕЛЬ
К числу наиболее значительных внешних воздействий на двиrа

'ТСЛИ можно отнести следующие:
1. Климатические
атмосферное давление в пределах 600...
770 мм рт. ст., температура окружающеrо воздуха в пределах

160 . . . + 500 С, повышенная влажность воздуха, атмосферное элек

тричество, дождь, rрад, обледенения входной части двиrателя,
,сильные порывы боковоrо ветра, влияние морской воды (для двиrа-
телей морской авиации).
2. Взлетно
посадочные, проявляющиеся в попадании во BXOД

ные устройства и компрессор двиrателя песка, пыли, мелких кам-
ней, бетонной крошки, льда, крупных и мелких птиц.
3. Эксплуатационные, проявление которых носит случайный xa

рактер. Это MorYT быть ключи, протирочная ветошь, мелкие детали,
забытые во входном устройстве или смотровых лючках двиrателя
'при проведении . реrламентных работ, плохо закрепленные лючки,
течи масла, топлива, rидросмеси из
за износа уплотнений, плОхой
затяжки стыков или разрушения трубопроводов, повышенное заr-
:рязнение топливных фильтров из
за нарушения технолоrии зап

равки самолетов или правил хранения топлива.
Влияние на работу двиrателей изменения атмосферных усло-
:вий (температуры, давления, влажности) достаточно хорошо оце-
.54

нивается при проведении испытаний на высотных стендах.' Моде-
лирование таких атмооферных воздействий, как ливневый дождь,
rрад, обеледенение, попадаlние посторонних предметов требует соз-
дания особых условий испытаний: специальноrо технолоrическоrо
оборудова/ния, реrистрирующих приборов; разработки методик про-
v
веДения испытании и оценки их результатов.

4.2. СИСТЕМА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ двиr А ТЕЛЯ
В УСЛОВИЯХ ДОЖДЯ
Помимо паров воды, всеrда имеющихся в воздухе, в атмосфере
содержатся взвешенные частицы влаrи, которые выпадают в осад"
v v
ки. В виде дождеи различнои интенсивности или присутствуют В
виде аэрозолей (туман, облака). Содержание капельной влаrи в
атмосфере численно характеризуется водностью, т. е. массовым
количеством воды в 1 м 3 воздуха. Массовое содержание влаrи в
капельной форме в еДинице объема и диаметры капель являются
ва)l{JНЫМИ количественными характеристиками атмосферных осад..
ков.
В табл. 4.1 даны примерные парамеIРЫ (ВОДIНОСТЬ и размеры
капель) различных атмооферных явлений.

Таблица 4.1

cl. I
9 Атмосферное Диаметр FJод ность
:2 явление капель в l' / м3 Примечание

в M
I
1 Туман О ,002. . . о , 02 0,01...1
2 Облака О , 004. . . , , 14 0,1...1,5 В очень редких случаях BOД

ность достиrает 6 ... 1 О r/м З
3
\opocь О ,05. . . о , 5 0,2...2
4 Дождь 0,5...3 0,5..,3
5 Ливневый дождь 1 . . .6 3...10 В очень редких случаях вод-
ность достиrает 30 ... 40 r/M3'
( стихийное бедствие)

При проектировании системы впрыска воды в двиrатель дли
имитации дождя необходимо знать следующие параметры: общее
количество воды, подаваемой в двиrатель; влажность. воздуха в
условиях имитируемоrо дождя; размер дождевых капель.
Общее количество воды, подаваемой в двиrатель в секунду для
имитации дождя

Ообщ === с N+ Оа,

(4.1 )

rде G N
количество воды, соответствующее осадкам с интенсив...
ностью lV; Ga,
количество воды, обеспечивающее влажность воз-
духа такую же, как и во время дождя.

55.

Для двиrателя, имеющеrо секундный расход воздуха ОВ (в Kr/c)
'с 'плотностью РВ (в Kr/M3), сеКУIНДlное количество воды, имитирую

щее осадки с интенсивностью N[B Kr/M2. ч)] равно
0N:== 08 N (4.2)
ЗБООрн'U к
Количество воды для увла)l{нения воздуха, соответствующеrо
влажности во время дождя, определяется по формуле

10
3 Он ( )
a

aHaT
UЭI\СII ,
Рн
rде апат
влажность воздуха в условиях натуральноrо (имитируе

Moro) дождя, r/M 3 ; аэнсп
влажность воздуха, поступающеrо в дви

татель в момент эксперимент
, r/M 3 . '
Размеры капель ливневоrо дождя принимаются не более 2 мм
в соответствии с нормами лет:ной rодности. Спектр размеров дож

девых капель для дождей различной интенсивности меняется от
0,05 до 8 мм при скорости падения их ",,0,07...12,5 м/с.
Скорость падения дождевых I<апель постоянна на всем пути и
зависит от размера капли. Скорость падения капель можно опре

.делить по формуле {31] (м/с):
v == 104 ( О, 787
503 \ )
1 ( 4.4)
к 2 I r
,
r Vr
rде '
радиус ДО)l{девой капли (см).
Для расчета количества воды, впрыскиваемой в двиrатель, сле

дует учесть, что капли меньшеrо размера имеют меньшие скорости
'падения, большую объемную концентрацию воды в 1 м 3 воздуха,
засасываемоrо двиrателем, т. е. для имитации одинаковой интен

'сивности дождя требуются большие водности, что видно из фор

мулы (4.2).
В двиrатель впрыскивается дистиллированная вода или KOHдeH

сат, так как накипь на деталях двиrателя недопустима.

(4.3)

Пример. Составить эскизный проект системы впрыска воды в двиrатель для
проведения экспериментов по имитации дождя интенсивностью N == 1 О мм/мин
в условиях взлета с равнинноrо аэродрома; время воздействия дождя т==3 мин;
испытания провести на серийном заводском испытательном стенде OTKpbIToro
типа. Расход воздуха через двиrатель на взлетном режиме а н == 150 Kr/c. Баро-
метрическое давление 80==738,6 мм рт. ст. Температура воздуха t== + 13,5° с.
Плотность воздуха для заданных атмосферных условий Рн == 1,194 Kr/M 3 (по таб-
JIице МСА).
Примем средний радиус капель дождя '== 1,0 мм, тоrда по формуле (4.4)
скорость падения капель
( О, 787 503 )
1
'U к === 1 04

=== б, О м I с .
0,12 УО,10

Количество воды, подаваемой в двиrатель для имитации дождя интенсив

ностью N
J О ММ/МИН == 600 Kr/ (м 2 , ч), опреде.[IИМ по формуле (4.2).
150.600
4а N :::=

3,49 Kr/c.
I 3600 . 1 , 194 . б , О

Количество воды ДЛА создания В.1ажности воздуха такой же, как. во оремя:
дождя, интенсивностью N определим по формуле (4.3)
150
а == 10
3 (12
3) === 1,13 Krjc.
а 1 , 194

Общее количество воды, подаваемой в двиrатель, определим по формуле (4.1):
ООбщ==3,49 + 1,13=--=4,62 Kr/c.

Водность воздушноrо потока, поступающеrо в двиrатель

w == Gобщ10 3

О в
РВ

4,62-103
150/1 ,194

36,8 r!м:З.

(4.5)

Ко.пичес.тво воды, потребное для проведения испытаний, О
kG о б Щ Т== 1,7 Х
Х4,62.З' 60
1413 Kr, rде k
1,5... 1,7
коэффициент запа
а.
Вместимость расходноrо бака системы впрыска Q
1,4 м 3 .
Определяем тип и потребные характеристики распыливающих форсунок,.
количество их в коллекторе впрыска. Для впрыска воды при меняются цeHTpo

бежные (шнековые) форсунки, форсунки с пневмораспылом или комбинирован

ные форсунки различных схем. Характеристиками форсунки являются зависимо

сти: dK==f(O, Рвх); O==f(PBX)
соответственно средний диаметр капель (в мкм)
В функции от расхода и давления на входе и расход воды через форсунку s
функции давления воды на выходе в форсунку, для центробежных и шнековых
форсунок, и dK==f(O/OB); O==f(PBX; ов)
COOTBeTCTBeHHO средний диаметр Ka

пеЛh в функции от соотношения расходов воды и распыливающеrо воздуха и
расход воды через форсунку в функции давления воды на входе и расхода pac

пыливающеrо воздуха, для пневматических форсунок.
Необходимое количество форсунок в коллекторе впрыска выбирается из:
условий paBHoMepHoro распыла воды по всей площади ВХОДllоrо устройства
испытуемоrо двиrателя, Распыливаемая жидкость подается в виде HeKoToporo
тела вращения, близкоrо по форме к полому конусу, поверхность KOToporo обра

зована жидкой пленкой, На расстоянии 30 ... 50 см от сопла форсунки в зави

симости от давления подачи жидкости, конструкции форсунки, характеристик
потока, куда впрыскивается жидкость (скорость, число Re, неравномерность).,
жидкая пелена распадается на облако, содер)кащее спектр капель различных
размеров. Расстояние ме)кду форсунками в коллекторе выбирается из условий,
касания или перекрытия конусов распыла соседних форсунок. Уrол конуса pac

пыла зависит от rеометрии форсунки и давления подачи жидкости и лежит в
пределах а.==70 ...110°.
При диаметрах проходных каналов стендовых входных устройств 0,8 ... 1,5 м
количество форсунок средней производительности (0==200 ... 1200 кr/ч) в кол

лекторе п== 15. , . 30 шт. MorYT использоваться сдвоенные коллекторы с взаимным
смещением при их установке на половину шаrа, rде шаr
расстояние между
соседними форсунками в коллекторе, При использовании форсунок большой про

изводнтельности (0== 1200 ... 1500 кr/ч) количество форсунок в коллекторе
п==8 ... 18 шт. Конструктивные формы центробежных форсунок для распылива

ния воды С указанием основных rеометрических размеров и рабочих характери

стик форсунок (мелкость распыла, расход, рабочее давление, уrол конуса распы

ла и т. д,) прнводятся В работе [29]. По методике, приведеНIIОЙ в работе [29].
подберем форсунку для рассматриваемоrо нами при мера.
Расход воды за час составит

G ч == Gобщ. 3600 =-- 4,62.3600 == 16620 Kr /ч.

(4.6)

Приняв количество форс}'нок в коллекторе n
17, получим расход через одну
форсунку Оф==Оч/n==16620/17==978 кr/ч
1000 кr/ч.

Дааление ВОДЫ lIа входе в форсунку примем Рвх == 4 Krc/cM 2 , что позволяет
ИСПО.ТJьзовать как насосную Подачу воды к форсункам от водяных насосов НИЗ

Koro давлен
я любоrо типа,u так и вытеснительную подачу воды сжатым воздухом
()т заводскои промышленнои сети напрямую (или от баллона BbIcoKoro давления
'Через редуктор давления).
Для ф,.,орсунки С расходом воды G ф == 1000 кr/ч и давлением на входе РВХ =-=
== 4 KrC/CM" опред елим основные дозирующие размеры. Вычислим значение пара

.метра Gф/V РаК == 1000/ "v4
500 и 110 табл. 7 из работы [29] найдем номера
-форсунок с наиболее близким к вычисленному значением этоrо параметра. Это
форсунки N2 100 и N2 141 по табл. 6 из работы [29] с rеометрическими pa3Me

рами: форсунка N2 1 00
d c ==6,35 мм, D K == 19 мм, 'ВХ ==50,5 мм 2 с двумя TaHreH

циа"lЬНЫМИ каналами, форсунка N2 141
d c ==8,0 мм, D li == 19 мм, 'В ==50,5 мм 2 с
четырьмя танrенциальными каналами,
- Для окончательноrо выбора форсунки определим коэффициент расхода
.форсунок fJ. Коэффициент расхода определяется по формуле
127
а
iЗ9 .
тде сх
уrол конуса распыла, а==90... 1000, J.1==O,266 ... 0,1
4. Вычисленному
значению J.1 более соответствует форсунка N2 141 из табл. 6 в работе {29].
В соответствии с табл. 6 из работы {29] эта форсунка при Рвхl ==6 Krc/cM 2
-И
'1еет. параметр ОфIV" Рвхl == 0,491, что соответствует расходу Gф == 1200 кr/ч.
Расход воды через эту форсунку при выбранном давлении PB
2==4 KrC/CM'!.
:можно определить по формуле
.. / 2рнх
О Ф == lJ.F с V р
(rде Ре
площадь сопла форсунки)
.. / 2PBXl
IIJlИ Офl
= lJ.F с V р
.. / 2РвХ2
О ф2 =----= lJ.F с V р ,

TKyдa G ф2 · G ф l -v Рвх2/ РнХl == 1200 V 4/6 === 982 Kr /ч.
По.lученное значение расхода через выбранную форсунку близко к расчет

ной величине G ф ==978 кr/ч.
Проведенный предварителыный расчет системы впрыска воды
позволяет определить ооновные характеристики системы: тип си с-
темпы подачи (насосная или вытеCJнительная), конструкцию и eM

кость баков, диаметры подводящих трубопроводов, запорную ар-
матуру, насосы, фильтры и т. д., подобрать из имеющеrося, зака-
з.ать И..,l1И изrотовить необходимое оборудование.

f.L

(4.7)

(4.8)

4.3. УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ двиrАТЕЛЕЙ
И ВХОДНЫХ УСТРОЙСТВ В УСЛОВИЯХ
ИСКУССТВЕнноrо ОБЛЕДЕНЕНИЯ
Целью изучения обледенения являются:
1. Выяснение зависимости ИIнтенсивности и характера обледе-
нения ч
стей планера и силовой установки от различных условий,
при которых происходит отложение льда (атмосферные параметры,
58

скорость и высота полета, форма и места образования льда зави

симость характера облеД1енения от формы и размеров обледеневаю

щеrо тела).
2. Получение точных количественных дaНlНЫx об интенсивности
обледенения тел различной формы при принятых расчетных (наи

более вероятных) условиях обледенения.
3. Разработка эффективных противообледенительных систем
(ПОС).
Обледенение возможно при наличии осадков (см. табл. 4.1
пп. 1 . . .3). В Нормах летной rодности ICAO указывается значение
атмосферных параметров, высоты и продолжительности полета в
условиях, I(оrда возмоЖ1НО обледенение. Так, для европейской час

ти СССР расчетные условия обледенения принимаются по табл. 4.2.
Таблица 4.2

т в ОС .W 8 r/l\13 rcp 8 мкм Н 8 М 't 8 МНН
О 0,9

10 0,6 8 о. . . 800 15

20 0,4

зо 0,3

Эксперименталь
ые установки для моделирования и изучения
условий искусственноrо обледенения по конструкции и характеру
исследовательских задач можно разделить на следующие типы
[24]: летающие лаборатории; вертолетные стенды; стенды для испы-
тания двиrателей и их входных устройств; винтовые СТеНДЫ; лабора-
торные установки.
Количественные исследования обледенения практически прово-
дятся IHa установках первых трех типов. Jlетающие .паборатории
леrко обеспечивают необходимые температуры, скорости, высоты
полетов при ,натурных или близких к ним по размерам элементах
конструкции планера. На них же производится изучение обледене-
ния и методов защиты от Hero воздухозаборников и входных ка-
налов силовых установок. Сложные rеометрические формы возду-
хозаборников затрудняют теоретический расчет зон улавливания
льда и выявления поверхностей; наиболее подверженных обледе-
Нению.
Вертолетные стенды служат для исследования процессов об..
леденения несущих и хвостовых винтов вертолетов, входных диф-
фузоров вертолетных rT д. I(онструкции вертолетных стендов раз-
лич/ны и отличаются режимами испытаний. Вертолетные стенды
несложны по конструкции. Они выполняются в виде мачты с рас-
чалками или системы мачт, в которых на фермах или на тросах кре-
пятся коллекторы водораспыливающих форсунок. Коллекторы фор-
сунок MorYT перемещаться по высоте мачт. В зависимости от ко-
личества форсунок расположения коллекторов и общеrо расхода
59

воды зона распыла может занимать от нескольких десятков до co

'тен метров по площади. Высота уста.новки коллекторов обеспечи

вает возможность пролетов или висения вертолетов в искусствен

ном водяном облаке; высота мачт достиrает 10...50 м. Наиболее
Сложным при проектировании форсуночных коллекторов вертолет

ных rтендов является обеспечение paBHoMepHoro распыла воды в
зоне испытаний, т. е. обеспечение равномерной водности, так как
испарение воды на rранице зоны испытаний (в зоне cyxoro возду

ха) вьrше, чем в .середине. rлавной особенностью таких стендов яв

ляется выбор rеометрии водораспыливающих коллекторов. Так как
'Скорость воздуха, просасываемоrо через площадь, ометаемую вин

том, меняется от нуля у комля лопасти винта до некоторой макси

мальнои скорости на конце лопасти винта, то расход воздуха через
'
TY площадь будет переменным по длине лопасти. При заданной Be

,ТIичине расчетной водности, которую требуется создать в пределах
площади, ометаемой винтом, неоБХОДliМО проектировать
оллек

тор с переменным шаrом расположения форсунок в нем, иначе, при
постоянном шаrе расположения форсунок, что приведет к уменьше

нию водности И, соответственно, интенсивности льдообразованию
.по длине .попасти.

Пример. Спроектировать водораспыливающий коллектор для ИСС.1СДОВ€lIlИЯ
10бледенення винтов и двиrателей вертолета при работе двиrателей на земле,
При проектировании коллектора считаются заданными характеристики фор

-сунок в виде зависимости: dк==f(Рводы); gводы==f(Рводы) (для центробеЖIIЫХ
форсунок), При этом тарировки форсунок производятся при скоростях продувок,
равных или близких скоростям потока при натурных испытаниях, а расстояние
'от форсунки до измерительноrо .сечения при тарировке выбирается таким же,
как от кол..lектора до объекта.

aAO;O
103
w==
vcpF Ф
r де W
задаваемая средняя расчетная водность (r/M: 1 ); G вод ы
суммарный
расход воды через коллектор (Kr/c); F ф
площадь расположения коллектора
форсунок (м 2 ) выбирается, исходя из размеров площади, ометаемой
винтом, высоты расположения коллектора над винтом. yr лов распыла форсунок,
условий повышенноrо испарения воды на rранице увлажняемой зоны F ф ==

kFвинта, rде k== 1.2 ... 1,5
иср
среДIIЯЯ скорость потока воздуха, просасы

BaeMoro через форсуночный колл
ктор: эта скорость определяется по известным
характеристикам винта,
Переменную по площади форсуночноrо коллектора (и винта) скорость воз

духа V можно принять линейно изменяющейся по длине лопасти винта в виде
зависимости:

(4.9)

v =-=- Vo
rB ,

(4.10)

rде иo
CKOpOCTЬ воздуха у втулки винта; ;==r/R
безразмерныЙ радиус лопасти
винта; r
текущее значение радиуса лопасти винта; R
максимальное значение
радиуса лопасти винта.
r меняется по длине лопасти от 0,2 (у втулки винта в зоне расположения
двиrателей) до 1.0 (на конце лопасти); В
безразмер
ый коэффициент.
Для водораспыливаюших форсунок. из которых сооирается коллектор с про

изводительностью g (в кr/ч), имеем
gn
G во :thl
3600 ( 4. 11 )

rде п
общее чисJIО форсунок.
С учетом уравнений (4,1 О), (4.11) формула (4.9) примет вид
или

lIп,10 3
W
'
3600v F Ф

f( п . 1 03

(4. 12)

3600 (vo
rB ) F Ф
п 1
или W
CO"st1

F ф Vo + rB

(4. 13)

Площадь F ф МОЖНО представить в виде суммы t равных концентричных
кольцевых площадей. Тоrда

п/{, 1
W === CO"S tl
Fф!t. vo+ rB

(4. 14)

rде Fф/t==f==сопst; п/t==пt
количество форсунок, при ходя щеес я на одну коль..
цевую площадь прп равномерном расположении форсунок по площадям.
П реобразуя выражение (4.14), получим
Wf пt

с о" s t 1

Vo + rB

(4.1.5)

или co"s t2

Vo +rB

пt

Wf
== CO"S t2.
cons t 1
Из равенства (4.15) следует, что с увеличением относительноrо радиуса ;:
количество форсунок для равных по площади кольцевых участков увеличивается.
Если водораспыливающий коллектор конструктивно выполнен в виде трубы
или крестовины из труб, то форсунки располаrаются по трубам с переменным
шаrом (шаr
расстояние между форсунками
уменьшается к концам лопасти).
Шаr можно выдерживать постоянным, но тоrда форсунки должны быть с раз

личной производите.Т]ЬНОСТЬЮ, возрастающей к концам лопасти, что сложно
выполнить.
Если водораспыливающий коллектор выполнен в виде набора концентрично
расположенных отдельных кольцевых коллекторов, то количество форсунок в
каждом отдельном кольцевом коллекторе обязательно должно быть раз.Т]ИЧНЫМ.
Расстояние между кольцевыми. коллекторами выбирается так, чтобы каЖДЫЙ
коллектор oXBaTbIBaJI зону равной площади. На рис. 4,1 показана расчетная схема
разбивки площади F ф на равные по площадям кольцевые' участки и размещение
на этих участках водораспыливающих коллекторов.
При разбиении F ф на t участков равной площади rраничные безразмерные
радиусы этих участков определяются по формулам

l' ..1 е

r i =--= t
i/t ; r1 =-= -v l/t ; r2 === y
2/t ; ...; rt === 1 ,о.
Радиусы установки коллекторов r.\( i, i+l) будут:

-./ i+0,5
r к( 1, i + 1) === V t t . . .

(4.16)

-. /- 2,5
-. /""'4:5
r K (2,3) === V t; r K (4,5) == V t;...

Недостатком вертолетных стендов описанноrо типа является то, что они
MorYT быть ИСПОJlьзованы только в холодное время rои.а при низких температу-

............
........""
"
"
"
"
"
"
,
"-
"
,
\
\
\
\
\
\
\
,
,
r LO

"
1 >'
.............
" ""......

/ .....

,r
,
I
I
I
,
I
I
I
Z I
/
/
/
/
/
/
J"'''/ v
vD
rB
,,'"

.....

..,..

,
,
\
\
,
\
\
\
\
\
,
,

Рис. 4.1. Схема расположения водораспылпвающих КО.:'fлекто-
ров при исследова нии обледенения двиrатеJIей 11 винта Bep

толета:
I
ПJ10щадь. ометаемая ВИНТОМ (Р): 2
кольцевая П '10щадка: ппо

Щадью f (rAe '== F/f.. t
выбраhв()е ЧИСЛО кольцевых ПЛОщадок равной
площади); 3
проекцни водора.спыпнввющих колпеt<ТорОВ на ПJlОЩВДЬ,
омerаемvю винтом; 4
ПРНtiятыlt закон распредсления СКОрОСlей ВОЗ

духа по дЛине попасти винта

рах Оl<ружающеrо воздуха. На результаты испытаний влияют также окружаю

щие условия (порывы ветра, особенности обтекания веРТО.1ета воздухом II(JИ ии

сении вб.,'IИЗJI земли).

разрабurаны1 !\uНСiРУi\ЦНII специальных камер или aHrapoB
(аэрохолодильные 8HrapbI), rде имеется возможность охла)кдения
воздуха с распыленной в нем водой. В специальных камерах ДOCTa

Точно J1erKO обеспечивается необходнма водность, влажность и тем..
пература воздуха при испытаниях.
Практически, стенды любоrо типа для нспытаний полноразмер..
IНЫX двиrателей MorYT при соответствующем дооборудовании ис

пользоваться для J[ссл
дования обледенения и эффективности дви

rательной пос. Так, стенд OTKpbIToro типа, оборудоваиный спецн

аль ной водораспыливающей системой для имитации работы ДBIi

rателЯ в условиях ДОЖДЯ t снстемами наблюдения и фотоrрафllРова

liия B
oдa в компрессор, в xo
r,;C
Л0дное времЯ rода может слу
liJ
ЖIIТЬ для исследованиЯ обледе--
нения в\"одных
леМ(1НТОВ пвн

rателя. Очень важно прн иссле

довании обледенения выбрать
место установки водораспыли

вающеrо коллектора во BXOД
...20
ном -канале компрессора. Ми-- о
IiИМ8JJьное расстояние Boдopac
Рис 42. Зависимость времени охлзж..
пыливающеrо КО.:Jлектора, Ha
дения капли ВОДЫ от ее размера:
1
r )(==ln мкм; 2
r 1{
]5 t.lкм; 3
r J(=--
пример. от передних кромок ===25 мкм; 4..... r "с=35 МКМ. rде r к
p

стоек компрессора, определяет
ДНУС капли
ся, исходя из времени охлажде

НIIЯ самых крупных капель, получаемых в спеhтре распыла форсу

ноК, до температуры приБЛIIзнтельно равной температуре воздуш

Horo потока. Расстояние от водораспылнвающеrо ко,ллектора до
объекта нсследования определяется как

,О

'60

200
с

L == w"t ()ХЛ'

( 4. 17)

rде L
расстояние от коллектора до объекта исследования; w

скорость воздушноrо потока; "[ОХll
время охлаждения капель BO

ды ДV температуры, близкой к температуре потока воздуха. Прак

тнчески L === 0,5 . . . 5 м. ,
Переохлаждение воды приводит к выпадению влаrи в виде сне-
ra до ее попадания на объект. Для предотвращения замерзания во...
ды в фОРСУJнках воду подают подоrретой до "" 500 с. Подоrрев мо--
жет осуществляться непосредственно в расходном баке, в проме

жуточном теплообменнике. Может использоваться эдектрический
подоrрев форсунок.
На рис. 4.2 представлены rрафики зависимости изменения TeM

пературы ОТ вреr-..lени для капель различноrо диаметра (см. работу
(ЗО] pljc. 11.8, с 281). Температура воздушноrо потока
200C, Ha

чаЛЬнаЯ температура воды +500 с. Из rрафиков видно, что время
охлаждения капель ОТ +50 до
200 С составит для капель ДH

аметром 20 м км.. 1:'охл
20 МС, дЛЯ капель диаметром 50 мкм, "(ОХЛ ==
=== ]20 МС. При скоростях потока на входе в двиrатель 100.. . 125 м/с
'расстояние L от водораспыливающеrо коллектора до испытываемо

ro объекта ДОЛЖlНО быть 2. . . 2,5 м для капель 20 мнм Н 12...
15 м
для капель 50 мкм.
С целью использования стендов OTKpblToro типа в любое время

rода для проведения энспериментов по исследованию обледенения
ero оборудут специальной холодильиой установкой, охлаждающей
воздух, подаваемый в двнrатель.
Наиболее подходящими стендами для проведения испыта
ний
110 обледенению двиrателей и отработке конструкций двиrательных
fI воздухозаборных ПОС ЯВЛЯются высотНые стенды, оборудование
53

которых ПО3ВОJJяет точно ВОСПРОИЗВОД.IТЬ условия па
,ета. Осушен..
иый воздух с параметрами. соответс,твующими имитируемым ре-
жимам полета. подается в ТБК к испытуемому двиrателю. При
иrпытання,< lIвнrатf'.'1Я по r,<PMP r пр"rn
'1"НРННh1М ТI'уt)nПРnЯОJ\nМ
на входе (см. рис. 3.1. а) впрыск воды ПРОИЗВОДИТСЯ В ПОДВОДЯJЦИЙ
ВОЗ4УХQПрОВОД. РаССТОЯlние от коллектора впрыска ДО объекта ис-
пыта
ий подбирается экспериментально. ИспытаНI1Я в ТБК позво-
ляют оuенить работу двиrательН'ых пас в условиях эксплуатации
по высоте н скорости попета и ЯВЛЯЮТСЯ натурНЬ1МИ испытаниями.
Эти же испытания уменьшают объем работ по ДОВОДliС двиrатf'Лu-
,НЫХ пос на самопете. rлавнои особенностью испытаннй пас си-
ловых установок является опаоность попадании кусков льда во
вращающнеся части двиrатеЛR. Для предотвращеНIIЯ Э10rо и пос..
ледуюших повреждений ВХОДНЫХ частей HCnbITyeMoro двнrатели
при проектировании новых стендов по НССJ]едованию оБJ1еденени я
(или доработке имеющихся) ДОJ1л\НЫ обязательна соблюдаться еле..
дующие теХНJ
ческие требования' I
1. Системы стенда должны обеспечивать ПОСТОИ1ННЫЙ визуаль.
НЫЙ контроль за льдообразованием. а nporpaMM8 испытаний orpa..
ничена по времени так, чтобы недопустить образования льда опас-
HQro по размерам дли вращающихся частей ДВ'lrатеJJЯ. Так как
прямое наБJ1юдение за частями установки затруднитеЛЬНО 1 то
ДОЛЖНЫ использоваться различ,ные технические средства наблюде.
ния. контролирующие начало и развитие процесса 06J1еде
ения на
различных элементах входноrо кз,наn8 силовой установки и лвиrа..
тел я.
2. Датчики и приборы КОНТрОJJЯ, устанавливаемые ВО входных
кана.1ах. должны быть защищены от обледенt"НИЯ и обладать ДОС-
та70чtlОЙ вибропрочнастью и виБРО('ТОЙКОСТlJЮ. Таким образом. ус-
ловия обеспечения безопасности испытаний (в смысле сохранения
от повреждений объекта испытаний) должны быть указаны в тех-
ническом задании на проеКТИРОВ2ние испытательноrо стенда или
стендовоrо оборудования к rараНТИрОВ2ТЬСЯ выборо
методики не..
пыта н
IЙ.
Обшепринятым методом реrистрацин СОСТОЯНИЯ ИССЛС'ДУСМuIХ
повеРXlНОt,тей (толщины слоя льда, скорости нарастания С.,10И, фор..
мы абразующихся наростов льда, ха рактера и темп а разрушени я
СJ10Я льда при включении ПОС или И"iменении парамеТрО8 потока)
является фотоrрафирuвание и наблюдение с ПОМОЩЬЮ теnекамер.
При фотоrрафироsании вращающихси частей (лопатки компрес-
сора. вснтили"'ора
лопасти винтов вертолетов) используются СКО"
ростные кинокаМСРЫ t технические характеристики которых (быст-
родеЙствие, время экспозиuии) подбираются в за висимости от yr ла..
вой скорости враlUения объекта исследования относительно объек-
тива, CxePwlbl размещения съемочной и осветительной аппаратуры
при исследовании об
едt
ення ВХОДНЫХ частей двиrателя зависят
от типа испытательны1x компоновок двиrателя на стендах.
Испытания на обледенение винтов леrКОМОТОРНbfХ самолетов на
спеuиальных винтовых стендах IНОСЯТ. в основном. JJабораТОРlно..де..
64

, . . 8 9 10

I
,

I L
" V
, о)
11 " 11
2 14
(j

Рис. 4.3. АэраХОJJОДКJIЬН аи труба для нсследования об.
леден.енки тел ра.3личиой форм ы.
cJ) 1... DюсреВIИ ХQJrОДМJlьпаи тpy
a: 2
BXDДHoA эжеХtор: э....
ХОJll1еитор alipbICl(i IОАЫ: 4
а'РОХQnClДИАЬКII труба
5.... KeMhl.
туеwаи "QJICnll
6
дроссель... реrУЛJlТОр МОДeJIВ: 7.... эжектор
( с,.упени 8.... зжектgр 11 с"упеFlИ
9.... )жеКТОJJ J 11 ступени

10
АМФФУ30Рi 11.... ПQдача СЖi1'оrо BOJAyxa: б) 1
.
OAKoA
ресивср. 2
oXlla ЖДiКlщаи решnха. 3
I<ClIIJleKТOp ВПРblска ВО

ы. .
аэро,ОI10дмп:t,Н8S1 'I'руба: S... MCDWT)'CM8a ыодель
6....
АРОССeJlЬ ..... peryll
Top МОАС.1К. 1.... дииrатель С винтом

монстрационный характер. так как современныс крупные аэроди-
намические трубы позволят испытыва7Ь целиком nerKOMOTOpHbJC са..
молеты а двиrате.Т'lьиые испытательные стенды позволят испыты..
вать мощные твд COBMeCTIHO с виитами. АЭРОХQЛОДИJJьные трубы
раЗЛИЧIНЫХ типов используются преимущественно для лаборатор-
ных и науциых исследований, для выявления качественной зависн..
мост\{ интенсивности об..'1еденении тел раз.rJИЧИОЙ rеометрической
формы
I.
И
Iоделей частей планеров н силовых УСТ2 1 НОВОК от физи-
ческих условий обтекания их ПОТОКОМ аэрозолей. На рис. 4.3. а по..
казана схема аЭрОХОЛОДНJlЬНОЙ трубы с использованисм вихревой
ХОЛОДИЛЬНОЙ трубы дли охлаждения потока Воздуха на входе и
трехступенчатым эжектором для разrона потока в трубе на вы-
XO.le Источником сжатоrо ВQздуха Д.rJ:Я вихревои трубы и эжекто..
рОВ может С.'1ужить сеть промышленноrо воздуха. На рис. 4.3, б по..
Каза н а схема аэрохо..10ДИIlТIЬИОЙ трубы с прососом воздуха через
ох.,аждающую решетку J{ рабочую часть трубы с помощыо винта.
Возможны раЗJlиц,ные комбииирован.иые схемы аэрохолодильных
труи. Вода в коллектор ДЛЯ заданной водности потока подаетсх
охлажденной, что позволяет уменьшить продольные размеры ус-
тановок.

з-...1990

4.4. УСТРОЙСТВА для ИМИТАЦИИ ПОПАДАНИЯ
В двиrАТЕJ1Ь ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ

R пr(')ll
ссе
кrпл\r
таIIИИ ппБНРf\ ('
Mn.'1PT8 'м '1RJII
BTr'1l1 MnrVT
ПQдверrаться ударам предметами, наХОДЯЩИI\'ИСЯ в воздухе. LTa

4dI
тнстика летных nроисшествии. связанных с попаДЗJ1нем посторон

!НИХ преДI\,етов в Двиrзтели. ПОJ<эзывает, что чаще Bcero посторон-
IНllе предметы попадают в двиrатепи на зем.пе НJ1И в полете у земпll
f1З высоте О . . . 0,6 км (режимы рулежки по аэродрому. В3.,'1еТ8. по-
саДКII). Значительная опасность попадания nТtfц в двиrатеllll. нвп.
рнмер. существует до высот полета Н== 1.2. . . 1.8 нм. она СНllжается
на Н;: 2 . . . 3 км И практически исчезает при высоте ПО.Т'lеТ8 Н>
>4,5 I<М.
Б связи с вероятностью попаД8НIIЯ посторонних предметов. OKa

зывающрх ударное. разрушающее воздействие на планер 11. в oco

бенности. на ДВНrателм. все новые современные двиrате:IН проходят
испытания на заброс на вход пре..лметов. попадающих в lIвиrа-
тел" в процессе эксплуатации. ДвиrатеJ1И в проц
ссе таких испыта..
.пий ДОЛЖНЫ nоказать раБОТОСПОСDБиость. исключающую ВОЗНИКlJО...
венре катастрофических последствий для экипажа (HJ1H экипажа и
пассажиров). По характеру воздействия на работу силовой установ..
кн (в соответствии с Нормами летной ["ОДНОСТН ICAO) посторонние
предметы делЯТСЯ на две осноиные rруnпы. Б первую rpynny

111б;tuца "3

Необ:ходимос:ть · i · Pe11CILM работы Скорость
Названне 8КJUOчення :s:......
-==,-,8 двиrатеu заброса
. МСПЫТ3ИНЯ O

:r m
Обтирочная ветошь Обязательно
ВзлеТllыА На всасыва-
IfИн
РучноА инструмент Не 06изательно ......... . Тоже
Болты или rа
ки Обязательно
»

I\уски резины от Не обязательно I .

аВItВWИН
Лопатка вентипя
ОбязатеJ1Ь
О 1 , Bbl",1eTiI при
тора ot3pblBe
Птица мзссоА 1.8 KI" . 1 MaKCHMa.1Ь
Наборз BЫC

HЫ
креисер
ТЫ
CKJtA

(табл. 4.3) [43] ВХОДЯТ пре.д
lетыу влияющие ТО.,1ЬКО На работу од..
Horo !J8нrзтеля мноrодвиrательноrо самолета. Если при попадании
предм
тов этой rруппы в двиrате.Т']ь не ВОЗНIIкает пожара, взрыва НЛR
разрушения, двиrатеJIЬ считается выдержаВШИ
f испытаНJlЯ Обор..
ElЗВluиеся при ударе детали двиrатепя (лопаТКII. стоики) не должны
проБИВ37Ь корпуса двиrателя. а са"l двиrатель f.10жет быть отключен
66

по Сllrна""зм контрольных Прllборов в кабlltJе. ПОЗООJ]ЯЮЩН
I<СНТРО"
J]Hp08aTb состояние If режим работы двиrате'lЯ..
Предметы. влияющие на работу Есех ДВl,rатепей мноrОДВlIrа..
теЛl:iноrо самолета при еДИНllЧНОМ п()падании. выделяют во I3торvю
rруллу (та()л. 4.4) [43].

ТQ6.lf.lЩtl 4.4

Название

ВоздеЙСТВУlOЩl1е
факторы или
коJtНчество

Ре.им работы
двнrатеJlИ

Скорость заброса

Дождь

ПОТОК ВJI а iК ностью ВЭJ1етныА. no

4% летный М
J1ЫЙ rаз
28 r на Кдж.дые ВзлеТliыА
645 см"! hЛОЩади BXQД

Horo сечении двиrате-
дк

На всаСЫIlё3НИИ

Песок и rравиА

То же

Лел) образую. СлоЯ. мзвеСТftыи И3 1\о\а КСНМ 8.1JьныА »
ЩНИСЯ на переднеА практнки KpelcepclCllA
кромке 8QЗДУЖО.
заборннка
fра.дины QJ 25 :2 ШТ. на Кllждые ТО же Полета при БОJl

Н 50 ММ 970 CM Z площади твнке
BXOAHoro сечеННR
Птиuы NlICCOH I ШТ. на каждые Балетныi\ Отрыва от зеы.nи
56 ..... 112 r 970 см 2 плошади вход.
Horo сечении

Птицы массой I ЮТ. ПР" площади
680 r входноrо t:ечения до
1935 см! + по I WT.
при каждом ее )'l3ели

чеliНИ на 3870 см!

:Jt

Набора BblrOTbl

ИЗ та()л. 4.4. ВИДНО. ЧТО мелкие np
ДMeTЫ (песок. rраlJН:Ду rрад.
мелкие 11 средни
птицы) забрасываются в двиrатепь rруппами с
ПОМОЩЬЮ различных разrонных устройств, обеспеllиваюших этим
предметам потреБНЬ1е (ПОЛ,етные) СКОРОСти заброса. Тзк как при

мято, что предметы второй rpYnnbl ОК3ЗЫЕают ElО3ДС-ИСТВllе на все
двиrатеJ1И самолета одновременно ! то к двиrатеlll'lЯМ преДЪЯВ1ЯЮТСЯ
дополнительные требования: двиrатель должен после попадания В
tlero предметов второй rруппы создавать Не менее 75 C k рЗС1Jетнои
тяrи без знаl;lительных переuоев (ПрОВ2nОВ тяrll) в работ
в течеНllе
5 М.11t. Например. при испытании одной из "Iодифнкаций двиrатепя
фирмы 4/\Пратт
Уиrnи» ТРДД JT9D на повреждаемость посторонни

MII предметами На в.ход ,nЕиrаТeJlЯ было заброшено: 76 ледяных ша"
рИКОВ 0 25 и 50 мм (по 38 ШТ.. за каждый выстрел пнеВI\-IОП}ШКИ);
кусок льда размером 304 Х 304 Х 12,7 мм; шесть птиц массой
680 r (одновременно) и одна птица массой 1.8 Kr.. Работа ПрОВОДIi

пась 113 стенде. оборудованном автоматическuй Сllсте
IОЙ perllCTpa

3" 67

B{J Jd4j

L:..!

Рнс 4.4.
'стройство дли заброса в ДDиrа1'ель мелких
час;тиц'
Q
1.... СТIК8 н: 2..... ,руБОПРОВО4 подачн сжаtаrQ BO:JJIyxa r J..... патру.
бок nО;uJ..,лнваИltя. 4 ..... рассемваtOщи А ИIСIАОК. О) формы сечеН"1I
раСПЫJlМI8tOЩМI наСаАКОВ

цнн данных на устаНО8ИВШНХСЯ режимах и контрально"измеритель-
ными прнбораМIt ДJ1R ВI1зуаЛhноrо контроля параМСТРО8 двиrателя.
Ледяные шаРИКIf (4;rрад») забрасывапнсь на вход двиrатеЛЯ 2 раба-
тавшеrа на )'стаНОВltвшемся режиме, COOTBCTCTBYIOWCM скорости
полета 400 км/ч; кусок льда забрасывался при ВЗJ1еТIIОЙ тяrе двиrа-
т e.ТI Я , п,.нцы ззбрасыва.Т1НСl а со
коростью 400 км/ч при работе двн-
rате.rJЯ н а взлетном peii\HMe

Устройства ДЛЯ заброса в двиrатеnta мелких
посторонних частиц
Д.rJЯ заброса в двиrатель М
ЛКИХ ПnСТОрОННИХ чаС,ТНlt песка, бе.
тонноЙ КРОШI<И, мелких камней со средним диаметром ДО 5 мм)
удобно IfСПО.1ьзовать устроЙство, показанное н'а рис. 4.4. В стакан J
заСЫПЗlоrся частиаы по СО(,1таву. размерам и массс в соотвеТСТВlIИ
с теXJннческнми УСIIОВИЯМИ на испытания. При подаче в трубопро..
вод 2 сжатоrо ВОJдуха из стендовы( маrJlстралей .'JlИ ОТ БDЛJIона
чере1 редук,.ор даRления механическис частицы 113 стакнна / увле..
68

каются воздухоtwt, лро.
UДRТ 1j трубопровод 2 J[ рассеиваются '(ерез
насадок 4 перед ВХОДНЫМ ка 11 а J10i\'1 ДВИI
ате..,я. Рассеивающие на.
садки MorYT использоваться раЗ.fJИЦIНОЙ формы ДII'Я обеспечения рав..
(tf'''''(111nrn }lflt'lrf'lIn111'IR 'lя,"ТlIlI пп П'10111ИJ\1I R'\плнnrа канв '1а 1BHra-
теля.
Более крупные частиньт, н аЛрJlмер. 4I'1ЬДНtJКИ, ИМ I\тируюшне по-
падание в Д8иrатеJJЬ льда ат раJрушения участкоВ оБJ1еденения на
входных устройствах после ВI.;лючения ПОС, или rраДIIНЫ, КОТО..
рые по нормам ИКАО должны 1I
leTЬ диаметр d==50 ММ. при плот...
насти льда 0,9 r/cM 3 , забрасываются в ДВlliате.'1Ь через CnCUJlal1b-
ные бункеры, ЛОТКII и.rНI пнеаопушкой. Бункеры и латки имеют воз.
можность поворачнваТhСR BOKpyr осей для выбора Iнаправ..fJения заб.
роса частиц и paBHUMepHoro рассеивания их по сечеНJtю влодноrо
канала. Они оборудованы заслонкаМI1 с днстанuионтJы1M )праВJ1е-
нием ОТ Пllевмоципиндров ИЛИ ЭJJектромеханизмав. Ту часть БУdiКС"
рз ИЛИ лотка, rде размещаются частицы льда ДО заброса в двнrа-
"'e
,u, необходимо теппОJJЗОJlировать. чтобы не допустить их быстро.
ro таЯНIIЯ. Количество чаСТ
tЦ, приходяшееся на I м 2 ЛJlощаllИ ВХОД..
Hora каизпа t задается техничеСКИ'tИ условиями на испытания.

Устройства д.n,. имитации попадания I А8иrатепь птиц
Статистика столкновений с птицами самолеТОR rражданской
авиации показывает, что в 55 0 ,Ь столкновений ПТИЦЫ попадают в
lLвиrаТfЛЬ. В настоящt'с время реr.fстрируетrя до 50 слуqаев в rод
попадания ПТJlЦ в Двнrатели самолетов rA [33]. Для оценки воз-
можных повреждений двиrателя от попадаНltя птицы или стаи птиц
необходимо знать 3tнерrию удара, которая определяется массой
птицы и СКОрОСТЬЮ соударения. Птиц различных пород, попадав..
ших в двиrатели можно ПО массе раздеJl
IТЬ iНЗ несколько rрупп

Mell'1KHe (BOPOQbH. Л3СТОЧКJJ, скворцы)
до 150 Т., средние (чаЙ1\И,
rолубll. вороны)
Ot4. . .0,9 Kr, крупные (утки, rуси)
до 2,0 Kr,
очень крупные (лебеди, орлы)
свыше 2,0 Kr. Оценить скорость и
нзпраВJ1еН.lе полета ПТИЦ относительно самолета в момент СТО.1I\НО..
Бення
атруднитель}(о, ПО
ТОМУ энсрrия удара подсчитывается, ис-
ходя ИЗ скорuсти попета самолета. Статистика СТОJlкновениЙ пока-
зывает, что вероятность СТQлкновения Caf\olOJleTa с nТlluей массой
свыше 2 Kr очень мала, хотя такие столкновения ПрИБОДЯ1 1 kЗК пра-
1JИJlО, к катастрофам. Стол KТlOBeH не с ЛТIJ ца ми ПрОIlС'tОДЯТ. в основ..
ном. В зоне аЗРОДРО
Jа па взлете, при посадке. Скорости nOJ1eTa са..
молетов при СТОЛК110вениях не превьтшают 400...500 км/ч. Энер-
rИR удара крупноЙ ПТIIЦЫ массой 1.8 I\r при CI<OpOCTH СТО.'1I\JНQвения
450 км/ч (случай вполне вероятныП) ДОt T
lraeT OKOIIYl0 1500 Krc. М.
ДЛЯ заброса птиц на вход в двиrатель испытательный стенд обо..
рудуется устройствами ДJ1Я разrона тушек птиц. УстроЙства выпол..
lНяются В виде специапьнь[х салазок ИJlИ в виде пневма1'LlчеСJ\ОК
пушки, П Ilевм аТllческа я пушка ПО3ВОJ1 яет забр асывать в ДL\И r атсль
птин ма<,сой до 2 Kr при rf\Орn{'ТЯХ до 600 км/ч. С)(орость ВЬJСТРС.1И..
ва Li
I Я per)i\ТJ
t руе1'СЯ да влен JteM <. жатоrо ВОJдуха В СТВО..'1е ПУШК(J.
, 69

'..0

(;

..
..f'>.. + }
.
,
C-:J ir u ч1

}

Рис. 4.5. Общая схема пнеВМDПУШКН:
I
рес,..ер д.'IR СЖilТ,)fО 803д.Уха:

l1IарОDоА КЛ8118:И: 3
c.м
H-
IIЫЯ секционироа.ниыn CТIIОЛ: 4

ШК. ПТ,.Ц8l. S
пыж. 6
paU8
П}'ШКН: 1
детчнин: 8
переходиыА p
CKBep. 9

1IIЫЫ Д./\" за.
броса су.ан ме.""'их ПТМЦ; 10
ПМ"N ttорlIleНЪ. 1 I
упор

На plIC. 4.5 схематично nредстаВ.1ена КОIIСТРУRЦНЯ пневмопуш-
ки. ПнеВ:\Оfопушка состоит из ресивера .для сжатоrо воздуха 1.
быстроденств\ющеrо шаровоrо клапана 2 с nнеВМОПРIlВОДОМ, C
ieH..
Horo СТВО.'13 3 ДЛЯ рззrонв тушек. Тушка свежезабитой птицы 4
закладывается в СТВОЛ" УПJ10тняетси пыжом 5. При повороте сфери

чеСКОI"О K.1J3n3Ha на 900 с){{атый воздух из реснвера подается в
CTBOol
И разrоняет ТУШКУ. ChOpOCTb разrона опрсделяется объеl\,10М
н давлением ВО"iдуха в peCI-l8
ре. объемом и ДЛИНОЙ СТ8{)ла, массой
птицы. Для имитзultи nОllвдания в ДlJlfrатепь стаи мелких птиц
пневмоп} шка имеет несколько СТВо..10В. равномерно расположен..
Ныл по ОКРУЖНОСТII. Количество СТВОлов определяется количеством
Me'1KIIX ПТИЦ, попадаЮЩtlх в двиrате.fJЬ через 1 м 2 П.'10Щ3ДИ ВОЗД}ТХО..
эаБОРI-fИК3. ДJ1Я разrонз тушек ПТИЦ среJJJней и большой массы MO

жет IIСПОJ1hзоватьсЯ устройство промежут{)чное по I<ОIlСТРУКUИJI
между пневмопушкоii 11 раэrОННЫ
НI са..'1азквмн (C?\t. рис. 4.5). В
этом устройстве в ствол закладывается польtii поршень JO
в I<OTO

ром ПО""1ещают тушку. Поршень разrоняется вместе с ТУШКОЙ ПО
ство..1}'. На КОflце CTBOarta име
тся упор 11. в который ударяется пор..
шень" выбрасывая Т} Шf\У. Разrоннuе устройство устанавливается
'на раССТОЯНИII 3...5 I'wl (срез ствола) от исnытуемоrо ДВJtlзтеля.
Подбор CKOpOCTII выстре
IIВ3НliЯ тушек устаl18В..1lfвается ПреДDа

pJtTenbHO. по пробной стрельбе по щиту, заменяющему входное YCT

ройство ДВlfrателя.
ТраеКТОрllЯ полетов реrИСТРllруеТСR скоростной кинокамерой Н8
фоне мерноЙ базы. Скорость полета vпредеJ1яется 110 фnРМ\7ле.
ln
v==
. (4.18)
1
J'lte n........ скорость съемки (кадр/с); L
перемещение ,,'1етящеrо объ..
екта по мерной базе (М); i
к()nнчество кадров"
a которое объ

еКТ nере:мс(. т H..r'J СЯ н а раССТОИl1 не L.
Скорость полета может определяться с помощью датчиков СI<О..
ростн 7 (см. рис. 4.5), YCTallaBJJHBaeMblX На стволе Пllевмопушки.
Скорость По.
ста подбирают изменением Давления в ресивере \,'ста-
новки нли изменением ДЛИНЫ ствоnа.

rп
BjJ 5
ТОПЛИВНЫЕ, МДСЛJlНЫЕ, rИДРДВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
испыT Д ТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ

11слытателыlеe стенды авиационных двиrатеnей liмеют разно..
uбраЗ1ные ЖИДКОСТIIЫ(1. теХНОJ10rические системы, обеспечивающие
ПИТ21Нlе 11 управление испытуемым изделием, обслуживающие npo-
цессы испытаний. К наиБQлее важным ЖИДКОСТНЫМ техн()лоrиче..
CKIIM стендовым системам ОТНОСЯТСЯ: ТОП,,'1ИВffые. мас.т'1яны1,' ВОДЯ

u
HЫ
., Сllстемы rидравличесfCИХ смесеи н др.

5.1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ КОНСТРУКТОРСКОЙ
РАЗРАБОТКИ rИДРОСИСТЕМ
1. На основании аll3J1иза исхоДНЫХ данных испытуемоrо объекта

ro харЗkтерlfСТИК, проработкн общих вопросов Ilслытаrний знало..
rllЧJIЫХ Ilзде'lIlЙ по техннч.еСI<Ой ..'1итературе 1I ..iаВОДСI\ОЙ теХJlliче

СКОК ДОI\\ ментаЦIIИ разрабатывается общая liдея нспытателыlrоo
стеНА а , ero конкретная структурная схема (СМ. рис. ].10). Степень
детаЛllзаЦllI1 структурноЙ схемы зависит от КОНСТРУКТОрСКОЙ сл()ж..
1I0(,TII объеКТа ItспытаНllЙ, теХНl1чески:< требоваllИЙ и видов IfСПЫТЗ.
Hllfi. Если дан,ное издеJ1ие не требует ('..'10ж,иых видов испытаний, то
дЛЯ Tal\ItX IIЗ!lе..чнй нет необходимостн разрабатывать СТРУJ<ТУРНУЮ
схему стенда. В этом с..'1учае разрабатывается ТОЛЬКО при}{ципиаль..
нвя cxe
fa. При разработке этих схем должны учитываться пер-
cneKTHDb[ развития I{CnblT}CMbIX объектов. в также технические ДО-
стижения в области liспытаний (измеритеJ1LНОЙ теХllНКИ, автоматн...
заUilИ JI т. д.).
2. На основании СТРУI<ТУР'НОЙ схемы нсnытатеJJьиоrо стенда раз-
рабатываются принципиаЛЫ-Iые схемы наиБО..f1ее важных технолоrи.
чеСКllХ CIICTe
1 питания и обr
'lУЖИВ
Нltя. Ныбilрается стандартное
It hopma..'Hf30BBIlI-fОе оборудование, аппаратура и приборы. Прораба-
71

тываются ПРИIIЦIiПllа..'1ьные схе
tы СПРUИВJJьноrо оБОРУДОВ
IНltЯ для
проведения JlсnытаliИЙ схемы управ..1еНIIЯ Ilзделием 11 схемы КОНТ-
РО..,1Я '"ia испытаНИЯМII.
:i ПРnВОЛJlтrя пrРлв
rIlТf\ 'hП
Я тrХIПll<n

К{)II()МJtчеrl{а R ()llel-11<3
эффеКТИВНОСТl1 каждой разрабвтываеl\10Й ClfCTe"'ibl IIJ1И }С1рОЙСl'ва,
на основе I\OTOpbLX ПрОИЗБОДИТСЯ BbltJOP оптима.ilЬНоrо варианта. В
качестве Крliтериев в дан.ном с.пучае MorYT служить Д.'1llтепьность
пvдrОТОDI\И. сложность проведения IIСПЫТ3IНIIЙ, нвдс>кность в рабо..
те. степень аl3тоr.'атнзации проuессов nодrотовкн 11 лроведения ис

пытаний и Т. д.
4. ПРОВОДИТСЯ уточнение nринцнпиа.:IЪНЫХ схем TeXHO.'lOI ических
систем nlll'аНJtя и обе.'1)'ЖИВ3НI1Я ПрJIIIЯТоrо варианта стенда со Bce

МИ необходимыми расчетами.
5. ДЛЯ вновь создаваемых испытательных стендов разрабатыва..
ется строительный nроект пом
щений стенда (планировка 11. разре-
'"
зы с расположением основных и вспомоrательных ПОl.tещеНIfИ, сll....
стем. сооружении и Т. д.) или УТОЧlняется и соrлас}'ется с}"wествую..
ший проект.
6. Разрабатываются I\онстр}rl(торские сборочные черте>lill на спе

циаllьные узлы технолоrнческих СИСI'ем, устройства }nравления,
чертежи оборудования }"ЗJ10В аппаратуры со всеми Ilеобходимы
н
уточняющими расчетами.
7. Разрабатываются м()нтаж'ные схемы технолоrичеСКllХ систем
оборудоваНllЯ, аппараТУРЬ1" состав.Т'lЯЮТСЯ технические условия и
И\НСТРУКЦIIИ на МОllтаж изделия, оборудования, аппаратуры 11 си..
стем. усповия или НIIСТРУКЦ}{И на ИХ эксплуатацию и peMOHT
Б MOH

тажных схемах ДОJ1
КНЫ быть nроработаны и указаны размеры I<{)M

МУНJJкаций (наружные диаметры труб, }Т']Ь( их ПОБорота" раДlfУСЫ
nереХОДОБ и т. Jl.). ИХ расположение (уклоны, расстояния между
трубами. размеры ОТ стен, КО..'10НН и оборудования, раСПОJ10жеllие
в траншеях, коробах и Т. д.)

f 5.2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
rИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ
fЛ8вное место ср('ди теХllолоrичеСJ<ИХ CIICTe
1 исnытаТСJJI)НЫХ
u
стендов дли авиаЦИОННL[Х двиrателеи з 8'Н 111\1 а ЮТ rllдравпичеСl\ие
системы. систе
!ы nодаЧl1 и слива топлива, смазки. заrр\
ЗI<II arpe

rзтов. охпЗiкдеllНЯ. 13ь,бор оБОРУДОD
IIII
, apreraT()B, rllдраВ
'Jнче..
С.l<QЙ аппаратуры, трубопроводов этих систем основывается на вы-
ПОJlнеllllИ техничеСКllХ условий на nроеНТИрОВ2t1l1е стенда. Система
должна УДОВ",'1етворять опреде
'1еннь(м требоваllИЯМ.
Так 70ЛJ1ипная система стеllда ДО,,'Iжна обеспеЧllвать выполнение
следующих OCllODHbIX требований:
1. БесnсреБОЙllое снабжение раЗЛИЧНЬ("-iИ сортами топлив IIСЛЫ-
rye"'l Ь(Х IJздел ий.
2. Обеспечение lf
обхоДимых давлеllИИ и расходов.
3. TOI-IКОСТh фильтрации ТОПIl1'tllва nocJ1
фll.:lЬТрОВ ТОНI(ОЙ ОЧltст

НИ До.r]I1\1IЗ бhlТh Il.e более 5 МКМ.
72

Рис. 5.1. Схема TOnJltfBHIJA системы стендв испытания топ.
пl1ВНЫХ насосов ДВИl"зтелеА:
1..... ИСl1ытуеllыА
.coc; 2
камер" Do.torpe8B; 3
аентм.nктор; 4

ПОДIII:ЗЧНВВI01ЦНn 'l'Cl1пвanblt\ ПВС
1(8MI!Pbl I1ОАоrр@иа: S
n.одкачн-
l'аюшиА Н8СОС. б
nО)J.оrрееате.nь топлива: 7
DьеЭDмеrр: В

9ЛI9\Тj)онаrре88ТleJtь; 9
раС:КОАОllер

4. CI\OpOCTb перемещения толпнма по трубопроводам TeXHO.1)O

rнческих СИСТСI\{ д.олжна быть -не более 1,5. . .2.0 м/с.
5. ClicTeMa доnжна исключать ВОЗМОЖНОСТЬ подтекания топп11ва
ИJJИ выхода наружу паров. особенно в зоне rоря
их узлов нспытуе

м ы:х ДВltr aTC'.fJefl.
6 Снстема должна иметь устройства. позво..чяющие IIзмерять
расход ТОЛJJива с точностью Не менее + 0.50;0.
7. Система ДОЛЖна быть доступной для те.хннчеСI<ИХ ОС\{ОТрОВ"
pel'\10HTa If обе п
' жнвания.
ДJ1Я Toro чтобы ПОЛУЧIIТЬ на входе в насос испытуемоrо изд.с.п1Jя
IlзБЫТОЧllое давлеliие и нзбежать вознпкиовеl-1ИЯ в нем кавитаЦНII,
в бо
'ьшинстве СJ1учаев в ТОП
1ИВНЬ1Х системах устанаВJ]иваются nос

пе баков подкачивающие насосы Н.,'1И при меняется система поддав..
..'Нlвания жидкости rазо
.
Рабочее давление воздуха в компенсационных топливных баках
н 11-Ia реrупяторах. ТОПJJИВIIЫХ "ранах ВО3ДУlliноrо управления ДОJ1Ж"
Но быть в пределах 150... 170 кПа. Трубопроводы систем аварllЙ.
Horo СЛlIва ТОПJJИВ, масел и друrих rорючих жидкостей ДОЛ>I{НЫ
И!.lеть уклон не Mellee 50 в сторону CJJивной емкости. На рис. 5.1
представлена принципиапьная схема топливной системы нспыта

тельноrо тепловоrо стенда для испытания ".асосав
реrУJJЯТОРОВ
ДВНrателей. Испытуемый Насос I устанавпивается в специальную
камеру подоrрева 2. в J<ОТОРУЮ подается сжатый воздух с помошью
веИТНJJятuра 3. HarpeB воздуха nроизводится электрvnодоrревате..
.'lel\-I 8. ПитаН}lе licnbITye"loro насоса осуществпяется с nOl-.{ощью
двух стеllДОIIЫХ nОДК3 t lивающих насосов: насоса НИЗl\оrо даВ8I1ения
5 11 Насоса BblCOKoro .давления 4 С помощью napOBoro теП.1Jообмен.
IIIIHB б можно вести Ilспытаlillе ИlдеJ1ИSJ на ПО,1.0rретом ТОП.'1l1ве.
73

ПРОJlЗВОЩlтельность HC

пытуемоrо H8coca
pery

лятора реrистрируется
(' ппМОIUЬЮ racxonoMe

ра 9 На ЛИНИИ .larHeT3

ния.
На рllС. 5,2 .аана
ПРИНЦI1ПиаJ\ы
ая схема
пщравлической систе

мы IIcnblT3TCJlbHoro
стеНДа, раоотающеli по
замкнутому циклу (171-
Такая система rIfДроПИ

таНИА может быть ис

пользоваиа для IIспыта-
иия rидропривоnов, си

п0ВЫХ J"нnраВJIичеСJ\ИХ
цилиндров JI arperaToB
7. Д.'1я поддсржаиия за

AaHHoro давпеИIIИ
a
ЛlIНИИ наrн('таНIfЯ пос

.'1С насоса 1 установлеи клапан перепуска 5, который представ,rIЯСТ
собоii кран перепуска с rидраВЛИЧt'CJ<ИМ реrулятором. свизываЮЩlli'l
бустерн}'Ю линию И линию наrнетания. Кран 8, предохрзнаrreльныii
..дапан 10 позволяют реryлировать дав.'1Е'ние СЛIIва для обеспечения
опреде.1енных условий испытаннй. Д.чя JlмнтаЦJlИ :нIбросов давлеН
IИ
на ЛIIIIИII С.'IИва используется клапан JJ, отреrулированный на опре

AeJ:IeHHo(> дав.'IСНИt', Водяно
раДlfатор 1.1 1I управляющий l(.Лапан

дозатор 12 позволяют реrУ.'1ировать температуру слива, Клапан
до

затор может таl\Же работать и как предохранительный клапаН. Д.'IЯ
поддержания постоянства давлеНIfЯ на линИи наrllетания в системс
предусмотрен ПНЕ'вмоrндравлнческий аккумулятор' 6, раfiотаЮШllЙ
от 6a.'IJ1OO8 C>haTOrO a30Ta

ПРlIве.денная схема rидросистемы обеспечивает работу 8 темпе-
рачриом Дllапазоне рабочей среды 293...373 К. дли имитации
друrих темпераТУРllЫХ YC.10BIIi'. в системе должен пред}'смзтривать

ся соответствующиij теплооб'-1енник,
На рис. 5.3 и 5.4 предстаВJlеиы ПрЮI11ИnJlаJ1ьные схемы масляноА
и ТUПJ1IIВIIОЙ систе... Ilспытательных стендов дли испытаиия турбо-
стартеров. М3('.'1яная сИстема (СМ. рис. 5.3) предназначается для
сма.ши ЛОДШIIЛlI111\ОD в процессе испытаниА изделий, Масло "3
бака J шестеренчатым насосом 2 подается к Ilзделию 3 чt'pt'З
фllЛЫР 4. С помощью кранов 5 и 6, реrу.nитора 7 обеспечивается
необходимый расход и давление масла, В случае неоБХОДИМОСТII
для охлаждения масла использует('Я водяной paAllaтop 8 и ДоПо.1

Нllтельный фильтр 9. Краны 10 и 1 J обеспечивают включение pa

Д
lатuра и дают ВUЗМОЖНОСтlJ реrу.'1ировать т<:пловоi'r рСЖlIМ Mac.'la
110 врс",я IIСПLlтаlШЯ турбостартера.

AJCfrI

Рж: 52 ЛРННЦИПll'aJIьнаи схема rндрва.1JИllе-
CI<OH системы IICnblTaTeJJIIHoro СТetl,ДЗ:
1
насос:

npll80.l, "пet<TjJJI>feCJ(HII: .3
обрn1Wll
JoJI.паи; 4
6.1<: 5
1tJ!8rtaH _PCnYCK.: fj
n....lIO.
'"IIPO...Y"YJlII'IOV: 7
"cnы,уеltO
103.IIMlle. В
"ран
nepenyclI8; 9
КР'" 1М!jN!IIIIIO'IeI!НЯ; 10. II
. пре.l,О.
:!
ю;.
:ь.
; "

H:':""::;

]

::
:;nI!ТP
"8

Д'Т..." Тtашер8Т)'рW: 17
I>.CZOAOМel)

7-t

ТОПJlIIВ.lдЯ c
eM8
(см. рIIС. 5.4) испо.,ьз}

ется д
я обеспечения
питаНllЯ м'rосинпм Т\.r

бостартеров. ТОП.'1l1ви
из ТОШlllвохраНII!Jища
ИЛЯ бака 1 через
фИJJЬТр t('lУбой ОЧIIСТКИ
4. снстс:му ..ранов пере

КJ1Ю'lеНИR 2. 3. 5. ФI1,'1ЬТР
предваРllте.1ЬНОЙ очист

I<JI 14. насос подкачки
16 11 фИЛЬТР тонкой очи

стюl 18 поступает и HC

пытуемом
' тУJ>бостар-
теру. Д.'1Я Ilзм<,рения
расхода ТОЛ.1Ива прнменяпся штихпробер 9. ВКJlюченне котоporо
ОСУЩЕ'ств lяется с помощью отсечноrо крана 6, Краны 7 и 8 НСПО.'IЬ-
зуются прп отключеНIШ штнхпробера н фи.'1ьтра 14. как и теХН0J10

rнчсские воздушные I<paHbl 10 и 1/, обеспечивают управление мер-
ным УСТрОЙСТБОМ wтихпробера 9. Дроссель 12 и II.paH 17 Н8 ЛИНИИ
rидрав 'Ш'iесt\оrо ШУНТllроваflИЯ насоса служат для реl"}'.'1НроВКИ pac

хода н дав lенltя ТОПJlнва В системе. На рис, 5.5 даи прнмер ПрIlН

ЦИЩlаJJЬНОЙ схемы ТОП_'1нвной системы стенда д.'1Я IIспытания трд.
Система состои,. 113 треХ основных ЛJlннА 1. 11, 111. ПI,тающн
испы

7УСМЫЙ ДВllrате1L. ЛIIНИЯ IV применяется для перепуска ТООJшва И3
ДвИrателя через расходомер 7 в бустерную часть подающеii .'IИНIIН.
Линия VII примсняется Д.'1я lIзмерения расхода зaтOHOMHoro псре-
пуСJ\а ТОП.lIlВВ по какой .либо системе ДВИrатеЛЯ. а линия VI Д.'1я на-
rревэ тОП.1lIва с помощью масляноrо радиатора 18. ИзмсреНltе pac

хода ТОП.1I1ва по основным ЛИНИЯМ осvществляется весовым MeTO

Дом, КОТОрЫЙ обеспеЧllваe-r точность. отвсчающ}'ю современным Tpe

бован"я

ДJJЯ 3Toro нспользуются два бака (см. !IItНIIЮ 111)

РII[ 5,3. Схема маслиноА сисreмы стенда ис.
лытаккя турбостартеров:
,
ба.. J
..асос, 3
"Jn.Jllle; f, i
ф'UIIoТJ)

'. б. 10, 11
ИР.ВЫ; 7

rYlIlIТop; '
paд....Top

Рис, 5.4. Схема ТОПnJfвНоА ["стемы стеlfда ИСПЫТ3t1i4R
турБОСТ8рТёров:
1
е8К; 1, а, 1, 7. В, 10. 11, 13. ,5. 17
IIP,HU; 4, '4.'1

ф..пьтры, б
O":""HOn "р...: j
I1JТН)(ПР"'ot1!. 1"1
'Ц:оссеJlЬ.
16
Н8СОС

L fY
;I

J I
I

Рис. 5.5 ПРКJЩИПIl8J1ЪИ2lЯ схема ТOП.I!1fВН()Й смстемы стенда ДmI ИСI1h1Т8..
ИИII ТРД:
I
tiс..п,,
.циottи..fI баl\; J/
..ерныА бак: 3
118(;0118" ro.nOB1<8; f
"вСОС.

фll
Ыр тоикofI O'IJIC
IIII, 6. 10
mtеВlUти.еСкlIe ICpallbl: 7
pac:xoAONqlbl; 8

СПЛИII
НЫ(> "p8НW, \1
ФнЛbJр rрубоn O'l"CTIIII; 11
ре.-у.т.тор; 12
ОТteЧ1IоА КрВЯ' /3
110-
ромка: 14
"ран; 15
кран pcrY'nllrop; "
IIР811 ВО3.11)'шныlt; 17
..нту). IIJ
ре.
.'IHIITOp. 1 11. 111
OCНOII..
'ТОО.11МIIНые ABHIOI; IV. V
J!ОПOllНитеJlbllые ......фиТеllь.
Н.,,, 'nИ"КВ J)8C"Qдо..еРОII; У/
.JIИIIJJJI пе
1I)'CU IJ ....rpeвa
OIUI"'. е nOlIOlЦ.blO "а.
AHIITOP': А
".'МII В цистерну OT8QДO.: Б
8В8"lIt1ныfl и.. в цвст"р"); 8
е...... .
rоп....охр.нИJlище; r, Д
пода.... 'J0IUtN88 из тOI1l11111Охр........llщ.

компенсационный 1 И Мерный бак 2. весовая rоловка 3, ТОП.'1IIВО. по

AallaeMoe по одной 113 маrистрa.nсй r или Д топливохраНlI.'lllща ..e

Р<'З систему кранов 8, фИ.'lьтр rрубой ОЧIJCТКИ 9, кран 10 11 ре..у.l'IЯТОР
даи..1еНlIЯ 11, отс
чной кран 12. с помощью Насоса 4 через фll.1ЬТР
тоНl
ОЙ ОЧIIСТКII 5 11 кран 6 подастся К дви..атепю. В каждоlt 113 OCHOB

ных ЛIIНИЙ устаllавпивзется обратный кпапаН
Х"lОпушка IlerlOcpeдo

ственно на подводе к arperaTaM дви..ате
я (на схеме не показзн).
который ПО.Jвu.1яет выпотfЯТЬ монтажиые и профи.'Iаl<ТllчеСЮtе ра.
боты, не СЛJlвая ТОП.111ВО с ДВllrате.'IЯ. При измереНЫI расхода ТОПЛИ

во! отс('чноlt Кран 12 п('рекрывает ЛИИИЮ 111. в компенсашюtllюii бак
подаеп.Я воз;!.} '\ через I\ран
реr}'лятор 15. С ПОМОЩЬЮ ирана 16 и
ввнт}"за 17 в ба "е 1 ПОДДСРпшвается постоянное даВ:JеНII(' воздуха.
1<0ТОрое tfe допускает пере.1ивание ТОП.'1ива из баt..а 1 в бак 1 в про

Цtссс Jlэмерснпя рас"(ода. Весовая "олuвка .111 устройства ЛЗРТ
(автомат замера расхода топлива) ПОЗ80..1ЯЮТ pel"llCTpllpuBa7b pac

ХОД 70П,l118а. Пос,'IС ВЫПо.'lнения измерсноя uтсеЧlюii кран 120Тl<ры.
lIается 11 ТVЛ.'ШВО З<tП().1НЯt'Т б<tК 2, при этом дав.'Iенне ВОЗ;!.\ \а в баКе
1 ,'t,О.lЖНО быть уменьшено с це.1ЬЮ }'C"OpCIIIIJt подrОТОВ1{11 Gal\OB к

НQIЮМУ за:\1еру. В ТОП.'IIIВНОЙ системе пред}смотр('ны тр}'бonровод.
Ht..le :\1аПIСТраЛl\ слива,
На схеме показан слив А в цистерну отходов. в которую C"IH

вают тоn..'швные отходы черrз воронку СЛl\ва 13 н кран 14. Маrист.
pa_JLo Б 1II..IIU.IL.J}t.Н.Я 8 IШIlVJlflIIU1f:
III}DЦIIЛ'. 1<0r.1& tlеОО'О;ЩМ(1
K.
стренно C'lliТb ТОПJlИВО. для l,Iero используют пневмокраны 10 11 кра-
ны ДllстаНUIЮНlюrо управления 15. В системе об.Я3атеЛhНО ДCJ,'1жен
быть предусмотрен С_IJИВ из теХНОЛOrНЧЕСКlfХ ЛlIН}li1 11 двиrателя в
('MI\OCTII ТnП"llвохраllилища (маrнстраль 8). Дли 06еncечения за

ДClнноil тон КОСПI ОЧИСТКII топлива в tex.HO-'10rиl,lеской ТОЛ.'lllвноfJ си

стеме Mor)'T быть предусмотрены фнльтры предварнтеJJЫIОЙ ОЧJ\t.'ТI\И,
На l<a)l\.1o" основной .'111НИН устанаВЛJlвается трехсtyПeнчатая фн

пЬТРClЦlIИ топлива: rрубая. ПРСД8С1ритеJ1ьная и тОнкая.
Для Прll8Сденной на рис. 5.5 тОПЛIIВНОЙ CltCТeMЫ. как ДЛЯ боп

шииства rllдраВЛllческих систем, уравиеИllе ба.'lанса ДClв.1ений IIMe.
n ",
ет BIIA Р..:.... I Ар, 1
.I РII}' rAe Рн
хараКТерИСТIIКа ИСТОЧНlIка пн

i I J I
тания. например. насоса тvппИlЮхраНИЛllща Ри==f(Q\); Q,
проиэ-
воднтельностъ насоса; n
КOJJичес-l'ВО местных rllдраВJJИ1leC1<ИX
17
сопротивлений в paCCMaTpHBa
Mot1 маrистрали; I APE
с}ммар-
'
'
ные потерн даВJIеНШI в маrистра.пll; т
h.ОJ1НЧество потребlпелеА
или чнCJJO ,насосов ДВНfатепя, питающихся ОТ одноА Marllcтpa.1H;
т
I t'''/
общая хнрактеристика потре()и Te,leil, Д.1Я однorо потреби-
1- 1
те.1Я Pf,j=f(Q2J). В расчетах следует пр"нять для I<ClЖДorо потреб,,

те.'1Я Р"I
f(Q2J)nJ
X.
ВеЛIIЧIlна Рн) ,"дается IIЛИ выбирастся из паспорта потребители.
Эта В
лlfчина для ТРД доnжна быть в пределах 200.,.500 кПа и
Jlредстав.1Яет собой даВ.1енне топлива на входе в ооъеКТОВЫЙ Ilacoc.
Прll rllдравл"чсском расчете системы опред.еляются характерн.
СТНЮI Рн IIСТОЧНlll<а питання 11 подбираются таКltе ТИПЫ насосов, KO

1'орые об<!СПСЧllвают р,.. Выоор насосов подкаl,ll\ll ос)"шесТВ_1ЯЕ'ТСЯ
110 ПРОll3во
итеЛЫIОL"". даDllению I1 мощнuсти приводз.
J 10рЯДОJ< расчета rндраВnИl,lесl<ОЙ .'IIIНПО rllдросистемы елс-
ДУЮЩIIII:

"
1... Зная величин)'

''''J' c.leдoyeT опре.::tелить потери дав-
}--1
J{СНIIЯ в I\аж
ом устройстве CI,CTeMbI l1.p., "оторые в оощем сл}'чае
можно вычиспить по фор",}л(' Api

j F;' . rде
.
lI.оэффн-
циент rll..1рзвл"чесIl.Оro сопротивления i
ru \ СТрОЙСТ8а; р
плот-
Hoerb потока жидкости I!PH рабочей TeMllepaType; v
скорость пе

ремещения жидкости, Для топnива. транспорТllр)'('моrо по трубе
CTPllAOl!bIX снстем. СI<ОРОСТЬ не ДU.'IЖIICl быть более 2 М/С.

2. ОпредеЛЯЮТСfl потери давления для I<аждоrо тр} БОl1роtlода:
а) на трение

1 1/'2

P"tP1
)."""""i Р""2 .
rJle А
КОэффИЦllент СОПРОТllв.lеFlИИ трению ЖИДКОСТИ; 1, d

,!tлииа.
ви}треИI.иА диаметр трубопроводов.
Величина л ДЛЯ .наиболее распространенноrо турбулентноrо Te

lleНllЯ может бьrrь найдена по формуле
;.===0,3164 Re
D.2S.
rlle Re
1411[.'10 Реliнольда Re==v
/
.. "
коэффнциент МJlнемаТИ.
ческоii 8ЯЭКОСТII; V li
скорость среды в УСЛOllиом сечении. I(ОТОрое
МЫ назове!\{ k; d
внутреННllЙ диаметр трубы;
б) потери да8JIеНJlЯ при изменеllИИ направ..lении потока:
1/'2
APTP'l
E,rP Т .
rде f.yr
коэффицнеJ1Т rидравлическоro сопротивления RO:IeHa тpy

бы;
11) потери давлеиия при изменении сеrreНИfl канала:
. t,I2
APтPa

"P2 .
rде icn
ко9ффициеит rидравлuческorо сопротив.nеНИfl IlЗменення
сечеиия;
r) общме noтери дамения для всех трубопроводов и arperaTOB:

11 е

APi+ IAP. PI '
I
I .
'

rде с
количество трубопроводов.
3. ОпределяетСfl рабочее даВление IIСТQIIНИl<а РИ (см. выше). Ec

ли параметр Ри пол)'чаеТСfl очень боЛЬШI(М при бопьwих расходах
и в "ПЮ( спучзих подобрать насосы топливохранилища затрудни-
тельно или невозможно, то следует увелИЧИ1'ь мощность подкзчн-
ваЮЩltХ "асосов. ЧИС;IО которых выбираеТСЯ исходя нз требуемоrо
рабочеrо давления иа входе в Ifзделие, обеспечения нормалЫlой ра-
боты основных .насосов и особенностей rидрамическоА схемы.
4. Определяется средняя величина виутреннеrо ДИа'\'lетра TPy

бonроводов при ПОС70ЯННЫХ расходе и скорости...
5, Оnреде.1ЯЮТСЯ ТОJ1ЩIIНЫ стенок
трубопроводов И\.':ХОДЯ И3
дeltствня только BHyтpelUlero давлення среды по формуле
..!...
O,5 (1 r [ат]
& ) .
d [ат)
2р
rlle d
внутренний Дllаметр труб; [От]
предел ТСJo.учеСТh Д.'IЯ Ma

териала трубопрово;щв с учетом рабочсil TE'\fnepaT)'pbI; р
ВНут-
реннее даВ.1еНltе рабочеl1 Сpt'ды. I
78

HaHMeHьwee разрушающее Д8ВJ1ение ДЛ трубопроводов опре.?е

ляется по фоРМУ.'lе

Pmln

CI. (4/&"lIn + 1) 100.
1/2 {d/!'nln)2 t d/&lI1ln + 1

rAe d
виутренннй диаметр трубопроводов; 6иun
минимальная
ТО.'1щина стенки; о.
предел прочностн.
В табл. 5,1 преДСТ8ВЛены величины разрушающих Д8влений дли

TeHДOBЫX TOllKocтeHHblX трубопроводов, выполнениых из Р8ЗЛИ"

НЫХ материалов,

т OOJlUljtJ 5 I

ВнyтpetНtli РазруwalOЩtte Jl.ацеltИII ДIIЯ тру60проеодов
Нару)КllыП из раэ..м"ных материалов в МПа
цнаметр ..иаметр 12Х28Н9Т I I I
в ММ в мм 2ОА АМ,.М М2
2 3

filj,5
3 4
400
49,4
4 6 207 136 65 75
б 8 150 98 t1 5-1
8 10 117 76 з7 -12
10 12 96 62 30 34,S
12 14 82 53
,5 29,5
]4 16 64 45.5 22 25,:)
16 18 56,5 40 19,5 22,5
111 20 50,5 з6 17,5 20
20 22 46 32,5 16

22 24 42 30 14.5

25 'z1 37 26,5 13

28 зо 33 23,5 11,5

зо 3з 46 34.5 16

82 35 43 32.5 15

35 38 39,5 29,5 14

б. Опре.деление прнведенных напряжеНllЙ в сечении трубы при
действни BflYTpeHHero Д8вления. I<рутящеrо н изrибающеrо MOMelr

ТoII:
С1 пр == у С1
+а
+а

аlа:l
Cl2
з+З\,2.
Результаты расчета должны удовлетворять условию

IIP < [:JIY.
rдс {от]'
ДОПУСТIIМЫ(I предел текучести материала трубы с Y'jeтOM
рабочей тсмпературы. Наиболее распростраиенный матерИ8Л для
79

nенДORЫХ тр}бопровnдов и арматуры ЭТО стали: 12Х18НI01'.
12Xl8H9T, ст, 20, ст. 35. цветные СПll8ВЫ ЛМrМ. М2 .1 др,
7. Расчет фланцевых соединений трубопроводов и rllApoarpera-
TOI\ cт
д\eT ПрОИЗВ0111ТЬ по I<HJlraM (7.91, ["де пре'lСПI
ЛЕ'НЫ mnbl
фланцевых <:uellИНСllllfl. меТОДIII\8 расчета 11 t"l1раВОЧllые данные lj
с.'1}'чае н('оБХОДIIМОСТII выполнения расчетов по опр{>деllеНIIЮ БеЛ)I.
ЧIIНЫ саМОКОМеИС2l
IНI тр}'бопроводов. перемещеНItЙ отделЬНЫХ час

тей сложных npOCTpaHCТBellHblX трубопроводов целссообразно вос.
пo.r1ьзоваться КНиrамн 13. 9L НIШПeJ1Ы1Ь1е соедннения трубопроводов
дО BH
тр{'нш:rо диаметра 35 мм стеНДОВЫХ ТЕ'
lюл()rIIЧ('СКЮ( систем.
ВКllючая заМерные rа"Ювые 11 ЖllДl\ОСТllые КОММУИllкаlLИИ должны
выполняться в соотвеТСТВIfИ с rOC1' IЗ954
14. rOCT 1397б
74.
rOCT 13917

74 IIЛН по rOCT IБОЗ9
70. rOCT IБО78
70.
8. Расчет уплотннтельных прокладок, Методика выбора и рас-
чета НеКОТОрЫХ прокладок. а также дpyrHx УПJJотнительиых злсмен.
ТО8 представпена 8 книrе (16).
9. Р.асчет ()аl<ОВ,l)fаходящнхся под давлением. следует проводить
по rOCT 14249
73...,

t 53, KOНCfPYWOВAНI1E ФI1At-ЦEIlЫХ сОЕдиt-E.......
С1ЕНДОВЫХ СИСТЕМ
ПРnКТИК8 эксплуатацин ИСI\ытатenьных стендов для дв..rате_'1ей
летатеЛЫIЫХ аппаратов ПОl<ззывает. что работоспособность и Ha

дежность rидраВЛIIЧеск"х систем стендов во MHoroM зависнт
от ра-
ботоспособности и надежности трубопроводов и в первую очередь
()т их разъеМllЫХ СТыков
Высокорежнмные I JiдраВJIическне системы работают прн высо.
КИХ давлениях. nеЛIIЧllllа которых достиrает З.I06 Н/м: 2 и более.
ДllаШIЗОН рабоЧIIХ температур меняется от
до + 750" С ('о СКО.
ро<:тью 50. . . I()()OC в минуту 11 более. Кроме этоrо режим эксплуа

ТЭЦIII{ может ОСЛОЖIIЯТЬСЯ ТСМ. что часто в качестве ТОПЛИВ И('ПОЛЬ.
з}'ются ЖIIДКОСТИ И rз.iЫ, обладающие большой ПРОНИl<зющей спо.
сооностью. смонные к образованию взрывоопаСllЫХ смесей при
KOllTaKTe с 0l\РУЖ8юwей средон. Поэтому вопросам ооеспечеНIIЙ
плотиости CllcTeM. повышення надежиости соединеннli должно уде-
ляться особое В/НИМЗНIIС.
llпя фланцсвых С
ДlIнt'IIИЙ трубопроводов. В которых в качест

ве УllлотtiеНllil ИСПO/lЬЗУЮТСR ра3J1llчные прокладкн. определяющим
ЯВЛRЮТСЯ: 1{00ICТPYKТlIBHble l1араметры ПрОl<Л3ДОl<, теХНО.'1ОrИЯ IIX
изrотовлеllНЯ 11 эксплуатации. Исходя Н1 сообраЖСНlIЙ технолоrич.
HOCТII. Kal< праВII.'IO. мат{>ризл ПрОl\lI3Дfo.И выбирастся ТЭI<ИМ. чтобы
ои обеспечивал плотность соеДинеНllЙ н бы.'1 OO.'1L:{' плаСТIIЧ!НЫМ по
сравнению с матсриалом фланцев,
Протечку рабочей cpeд
через СТЫК МОЖIIО предстаВllТЬ в ВПДе
() ==f(q, р). rlle q
удеЛЫlOе давлеИlJе сжатия проt.ладки; р
дaB

ЛСНllе рабочt'й среды,
OcНOBHOil характеристикой 06E.-спеченИЯ плотности соеДIIН('lIиА
rllllраВЛI\чесКIIХ систем является удenuное давлetillе. ВеЛИЧНllа
80

к...,ру.... "ро<ЩlКИ I \
'
I
Матерна& прок..а..1OI об.nии
Ic
'1' 8 мIla
ПJlОС:КВ1t Твердая резина

.б...I,О
Паронит 12

Асбест Ь ==2 IUI 20
2.5
ФrОZlоплвст-4 50
2.8
Алюыиннi! 80 1,2 4,0

tv
Медь 240 1,2 4,8

WA Сталь IX13 720
,2 6,S
Сталь 12Х18Н10Т 630 1,2 6,S
r.\еJВЛЛllчес каll зу6...а- Длюмииltll 80 1,2 2,2
тая МеДЬ 240 1,2 2.2
Стопь 12Xl8HI0T б3О 1,2 2,2
1:i

ОвалЫlаR Сталь 12Xl81110T 180 0,4 6,5
+

МетапnичеС:КaJI rоф(1и- Алюминий 10
r.s..... з
poвaHIIBR без ИВПОllJlнте- Ммь 15. ._20
,О.. .3,5
ля 11 с lIиrКRМ иаполни.
те.lll!lI Сталь 12XI8HIOТ 45
3.8

";(

МеталлическаR с IIЯr- Алюминнй 40
3,3
кнм иаполнителем (в Медь 45
3,5
обо.'IOЧXе)
Сталь 12Xl8HIOТ 65
3,8
L

. .
t--

Метэмuчеа<аR "Y"I АлюМНllнri 1 25
I

пр СПЛОWRвR Медь 25

Сталь 12Х 18I-ЮТ
- 110

ТаБJllщtJ 5 2

4
1990

удеJlЬИorо давлеНItЯ обжатия прокладок опредеJ1яен'fI по формуле
f.}o
krIJВo или в раБОЧIIХ ус.'10ВНИХ q==kp. rде ko, k
1<0эффИЦIJ('IIТЫ,
З8ВИСЯЩllе ОТ KOHCTPYKTqBlIblX особенностей прокл
.дки; 0'11
пре

/l.f>Л "JЮЧIЮСТН материала ПрОКЛ8ДКИ; р
вн}треннее дaВJIeHlle
среды.
Величины КОэффl1циентов ko и " зН
чеIJИЯ удельных даtlлений
для HCKOTOpЫ
видов ПРОКЛ8ДОК представлены в табл. 5.2.
Затворы под уплотнении Moryт быть oTKpытroo ТИП8. которые
рекомендуются дли неВЫСОКIIХ давлений (до I МПа). В таких зат

ворах npol<.'IaAKa может выжиматься BblCOt\llM внутренним давле

нием среДЫ Для уменьшения веРОЯl1НОСТИ ВЫД8вливания проклtl

ДОК в этих затворах H
контактных поверхностях фланцев делают
Кольцевые каНВВI<И. Закрытые заТ80ры--соедннения типа сшип

паз» рекомендуется прнменять на высокие Д8влеliИЯ н аrpeСCJfвиые
среды, так K
K прокладка paOOT
eT в условиях замкнутоrо об'Ь('ма.
Для сред с Bblcol\oA проникающей способностью. таких как Kepo

син, воздух. reЛIIЙ. для rермеТИЧНblХ CTbll<OВ с п
ронитовыми и ac

6естовыми плоскими ПроКJ\адКами Бе.'1ичина KOHTaKTHoro давлении.
peKOMCI1AOBallHoro в табл. 5.2,. должна быть увеличена до 35 МПв.
Дли ПJlОСЮIХ промадон из твердых резин ве.'1IIЧИН8 Ilo может быть
опреде.'Iена по формуле
qo==a ( 1 +
) Е',
260
rAe е
относительное СЖ
ТИе промадкн E
0.25; 10
ШнрПltа про-
кладкн до сжатия (см); Ь о
толщина прокладки до сжатия (см);
Е'
модуль упруrос11t материала резины ПрИ чистом сжатни,
При использовании n.nоских резиновых ПроlUJ8ДОК их сжимать
рекомеидуется на величнну не более 25
... . 30%, при этом КОИТ8Кт

ное давление должно быть ие более 20 МПа, Конструкции K8HaBI<Н.
в которую устанавливается резиновая проlUlа.дка. ДОJJЖlна иметь
такую форму. чтобы БЫJlО обеспеч
но свободное изменеиие разме

ров уплотнения в Шlфнну. Плосние ПроКJ1адки ивляются самыми
распространеннымн уnoлненНRМИ в теХНОЛОПIЧеских снстемах
испытательных стеидов. Они как правнло, IIЗrотавлива ются: He

металличеСкИе толщиноii в пределах 1.,,3 мм; металлические тол-
щииой в пределsх 2. . . 3.5 мы; комБИlUlроваииыетолщиноА 1 , . .3 мм
и более. Зубчатые Проl<JJаДI<И ВЫПОJ1НИЮТСЯ из маJlоyrлероднстоli
и леrированноli стали. рекомеидуются дЛЯ ОТIФЫТЫХ заnюров На
высокие температуры до 873 К.
Линзовые прокладки целесообразно использовать в системах
aыCOKoro давления (до 100 МПв), ова.nьиые мет
JU1ические про

кладии
на высокие Д8влении до 20 МПа и высокие температуры
ДО 873 К (для стали 12X18HIOT). ДЛЯ изrотоапения спиральных
ПроКЛ8ДОК (рис. 5.6) используют металлическую леllТУ из стали
12Xl8HIOТ ТОЛUUtноА до 0,25 и пароиитовую или асбестовую ленту
то.'1щиноА до 0,4 мм. У дельиое давление обжатия спиральной npo

кладки н удельное давление иа неЙ в рабочих условиях опре.делиет

си по формулам

qo==400/t o ; q
kp/ta.

.. .. . .. '..

.. ,,,... "
. : .." "" , . "- '.
. . '" ..

Рис. 5.6. Спираль.
наи навиТ8Я про.
KlI8Axa

rде 10
ширина ('ПllралыюА часm прокладкн; р
внутреииее дa

пение: Il
коэффициент. учитывающий конструкцию прокладки.
rофрироваНl1ые проклаДКII рекомендуется при менять Н8 рабо

Чllе давления 11(' более 4,0 МПа на фланцевых соединеllИЯХ с BHYT

реНШIМ диаметром более 100 ММ. Толшина прокладон 3...4,5 мм
н шаr rофр 4,0, . . 6,4 ММ. Б качестве !НаПОЛЮlтеля для rофРJlрован-
ных прокладок прнменяют асбестовые бумаl'У ИЛИ нартон, Комби-
ннрова,нные метаЛпJ!ческие прокладии с металлической оболочкой
и МЯП<DМ асбестовым наПО.lllИтел('м IlзrотаБ..'1llваются IIЗ .1иста мяr

t\их сталей, алюминия, меди толшиной 0,2,.,0.65 мм. Прокладни
обычно выполняются ТОЛШIfIЮЙ 1.6. ..4.0 ММ. Прнменяя различные
материалы, сочетания наполиите
я и обоЛОЧКИ, Такие прокладки
MorYT пр"меняться дли широноrо ДИапазона давлений. температур
и рабочих сред.
Д.1Я соединеНIIЙ с чечевицеобразныft411 I1рокладкамн из С1'8ЛИ
npll ширине контанта I1рОНЛадКli 0.4. . . 0,6 (рис. 5]) и Действующем

9 11 I s
tf - - ,,'_: .
}'

d " '. "'.
d i s

Ю Ю

Рис. 5.7. ПРОКJUlДКи. работаlOщие в заыну

ТОМ Dбъеме:
а

ение CIIПIn
П8Р; 6
С:""Аиве/lll4! усту.
ПОК: 8
..
q
ЗИЦ4!ЗlUlllаR IlрокЛз.II.X& . заnR) ТОМ с:о.
СТОПИ.

8э

Д3Вl1ении до зо МЛа величина q достиrает З118ЧС'lшli 120" . . I25МПа,
а при давлении до 70 МПа q ДОХОДИТ до 150 МПа,
При свободной YCTaHOBl<e прокладки между фланцами она MO

жет ВЫЖИt.t..ты'н ВН}ЧИ'IIШIМ Д8ВЛ('НII('.1 робu'l('ii c
"..' J.Ll Дли Тllro
чтобы Moro ие происходило. ДОЛЖ!НО Выполняться следующее yc

2D.)q I
поине' р <
, rде q
удельное даВЛС'Н1IС на прокладку;
(Dn
6)'
'
I<оэффициент трении (f
0.5 для пароннта; 1-==0.6 для резIIНЫ);
Ь
Шllрllна KOHTaKTHoro пояска nрuкладкИ; Du
средний Дllаметр
проклаДIШ В зоне контакта; 6
веЛIIЧllна деФОРМ8цtш IlроклаДIШ.
Для ООсспечения Jlf'выдавливаНIIЯ прокладки необходимо, ЧТО

бы 6/6== 1/5
I/I0.
Прнближенно усилие затяжки может быть определено по фор

муле Q "'= Qo
(I
) Р. rде Qo
усилие предварительиой затяжки;
р
величина виутреннеrо давления среды; 'Х
коэффиuиент COOT

ношения жесткости деталеА соедИiнеЮIЯ (фланцев. болтов. прок

падки).
ДЛя жеСТl<ИХ: фланцев X==O.I. а для накидных фланцев х==0.2.
УСИJ]ие предварительной зтяжки Qо
;nDпЬqоfl,. rде q
перво

lIачапьное удельное КОНтаКТНое давление; k ,
коэффиuиент. \'чи

тывающнй ВЛИЯНllе температуры.
ПрllмеН6Нllе линзовых прuкладок «('м, ЮШПI {9. 11]) и чечевнц(>

ВИдiных ПО3ВОЛflет IIз6ежать ВQ3MO>l\HOCn' выд
вливання их от BIIYT-
реННеа"о давления и ,ЮЛУЧIIТЬ большие УД('ЛJ.,ные давлеtlИЯ на KOII

TakTHJ.,lx поясках за счет ИСПОЛLJования осuбенностей kЛИНа. Так
ДЛЯ ч('чеВlщеВllдiНЫХ ПрОI<.'18ДОК н3 стали 12Xl8H9T удепьнпс дaB

ЛСIIН\: мож
r ('остаВJIЯТЬ 500.. .700 МПа для обссПСЧС:НIJЯ repMc

ТnЧНОСТII CllCTeM при внутреНlIИХ давлениях 40. . ,50 МПа. repMe

ТIIЧНОСТЬ ДОСТllrается npll осевых зазорах между фланцами 0.3." .
0.6 мм. Исходными даllНЫМН для I<онструирования фланцевых сое-
Дllиении являются: тип рабочей среды и ее параметры (дзвлmше.
температура. расход, аrрессивность. вязкость н Т. д.). Дllаметр про

XOAHoro сечении и деЙСТВУЮЩliе внешние наrрузкн (изrибающиА и
КРУТRщиА моменты). В зависимости от ЭТlIХ исходиых данных вы-
бираетси тип фланцев (сварные. свободные. фланцы на резьбе).
Затем определяются Giаrpузки. действующие на болты.
Фланцы под проклаДI<И ДОЛЖНЫ быть ВЫnOJ1lИены в соответствии
с rOCTaMII: для плоских поверхностей rOCT 12826
67, 12828

67.; Д.'1Я соединеннй «шип
паз» rOCT 123
7. [ОСТ 12815

67.. [ОСТ 1281
67.. мя соединеннА выступом [ост 1234
б7..
под пинзовую проlUlадку rOCT 1282
"'. под ПРОКJ1аДI<У OBaпь

ную [ост 12825
б7..
В настоящее время уплотнительные прокладки из фтороплас

Ta
нахо.дит все более широкое применение в системах технолоfИ-
ческих установок, они MorYT выдерживать в этнх УСЛOlНlЯХ ВОЗДеЙ

ствии ВJi} TpeHHero давления более 30 Мna, Этот маТерИал обла

дает BblcOKO!i ХНМliчесt<оА стойкостью, lIJJаСТIIЧНQCТbЮ. способен
ВЬJДерживать высокую температуру до 523 К хорошо ра(ютает в
условиях ПOllllжениных температур. кorда nРОl<ладка помещается
84

в заl<риrом сбъеме (с..... рис. 5,7).
ОтеЧ('СlОСlIнан проМЫWJ1еllНОСТЬ
Ilаl<ОШlла ДОСfаrочныn ОПЫТ по ие-
DUла.ЭОО81111111
IШ() мnт('r"
lIЯ в
качестве УПЛОТНlПеЛЫlt.lх проt\ла

док в те"ШОJ10rичеСI<ИХ cllcTeMax
стендов, ПромаДl<1I 113 фтороплас.
тз
4 06ладаю'r \.ОрUШIIМIJ Уl1потня

ЮЩIIМН сооЙствамн 11, ЧТО особсн

IЮ ваЖJЮ, малым "VЭффlщиt"НТОМ
ТрСIIIIЯ. Б.'1srодаря зтому "рутя

щий момент заТЯЖЮI не УВ
lИЧII

вастся при увеличеНI," Чllсла пс-
раоорок. ИСК.'Iючаются
ВJl.иры на J.:ОНТЗI<ТНЫХ повеРХНОСтЯХ. На ос.
llOвании БOJJьшоrо количества нсnытаНllЙ и иакonленнorо опыта экс

плуатаЦМJ{ llaHHoro ВИ.да соединений было установлено, что опТlt

мальиые парвмстры замка ДОЛЖНЫ УДОВJ1етворятЬ следующнм тре-
оов.анням: Т()IIНОСТЬ изrотовnеНIIЯ сопряrасмых деталей дo.nжна со-
ответствовать шерохов8ТОСТIJ R,==40,.. 2.5; оп1'ималыаяя веЛИЧIIНа
П
Р<'l\рЫТIJЯ должна быть ОI<ОЛU 2, .
3 мм; ВСЩIЧНllа нача.lьноrо ОСс."-
вoro зазора мсжду фланцаМII должна быть в пределах 1.6,. .2.2 мм:
I\OHTaI<TIIOt' даВЛ('IIIIС УПЛОТllения !ЮЛ)I\НО быть ВЫЛСР)l,ано н прс.'де

.'1а, 35., ,4{) МП<1, Д.1Я опrcдеl{'НIIЯ Н8Дс.';ЫЮЙ r<,рмеТIIЧIIOnII Н('06....0.
ДlI"'iI П()ВТОРllаи заТЯЖl\а СОСДlIнеНIIЯ Ч{'[1С3 24 Ч ПОС.'Н! ПСРВОII tfЮРI\ll
11 П11ll}{)(.'ТаТIIЧ{'СkIIХ "спытан",',
Особое BHIIMaHlle
аНllмают IЮliСТр}'I\UlIII. работаЮIl1НС lIa раз

"ости температур. 1l[11111U1IП ра60ты такой конструкции о(:ноВЭН на
TUM. чт() мnа.lп с малым Тl.'рМllчеСI<НМ расшнр('нием (lНаПрIlМ
р.
IIIIBap
сплав железа с JlJIKC'IeM) комбlllIируетСR с формоваНfJlOii
теРМОСТОЙI<Оi', резпной или тефЛQНом (рIIС. 5.8, (1). УП.'IотнеНIIС
состоит из зластомерной проклаДКII (фтороппаст--4) 1, заnрессован-
lюА на IЮЛЬЦО из "нвара 2. сплава. который характеризуется низ-
I\II
t коэффициеитом температуриоrо сжатия [62].
KorAa трубопровод охлаждается. фланцы 3. ВЫПOJ!}lекные IIЗ
нержавеющеit стали ми аJ1юминиевоrо спnава, сжимаются си.пь-
нее. чем кольцо из инвара, Неодинаковое сжатие металлических
элсментов уплотнения в целом при водит К тому. что раДllЗЛЬНЫЙ
зазор между КОЛЬЦОМ 2 и фnанцем уменьшается и происходит до-
полнительное сжатие
ластомера 1. Контактное даВJIение меЖдУ
УПЛО1\Няющим ЭЛ(''-fентом 11 ФJl3Jнuами будет возрастать с ПОНIIЖс-
нием температуры. Прн комиаТlIоЙ температуре rерметнчноС7Ь
соедннеllИЯ достнrается тем, что создается предварительное еЖИ.
мающее напряжеНllе между фланцаМII н np0l(JlaAкoA НЗ ЭJlастомера
путем заТЯЖI<И cTыа.. При I<ОНСТРУИРОвании соеДИНf'иия этоrо типа
можно варьировать величинами раДИЗJ1ЬНЫХ заЗОрОЕ и объемом
эластомера. создавая УП.'1ОТНeJiие, способное работать при различ-
ном тепловом напоре. При больших внутренних давленнях (20 МП<:l
н более) КОJlЬЦО из ИlIвара иеобходимо ПОl<рывать плаСТllЧИЫМ Ma

териалом. иаnрим
р, серебром, Д.'IЯ создания ДОПОлНlIТ('льноrо

. ... .,..' ... . /.1:
.." .
'
л
DJ

m
...

.
'
.

РII(' :;.8 nr<JKII2д1(H. раБО'ПIЮЩllе .J8
n\'('I,"паJ\е темпераТУJI
и -
ПIlОС".1I ПIIОllп&II.К8; I
фJОРОП.,вст ..

n1lOtlloe J(OIlbl\D IU llнеарв: 3
ф.,....
Ц"; б
"pyr"8R рвэре3118а npOr;
BAKa

УnЛО"l\Нflющеrо эффекта по металлическому kОЛI>Uу Вм('(, то Iшнэра
для прок.падки можно ш:пользuвать титан,
IO Д.1Я этоrо ТРt'буетс:я
более тщательно ПUДХОДlIТЬ 1( выоору раДII<lЛlJllЬJХ за.юров I1 оБЪt'МУ
MllrKnrn } IlJ1rlТlI('lIIlf1
Др)"-топ nplIHUIIQ} плотнеllllЯ, раоотающеrо на перепаде темпе-
ратур. П()l\азан на РЩ'. 5.8. б. Ппа I\O,1lo1ta ПОЛ}'I<руrJ10rо поперечно-
ro сечеНltЯ разрезаllЫ таlШМ оорззом. что, буду'щ coeДllНeны. ОНII
06раэ}'ют тnроид. HanpllMep. Д.1Я холоДiНЫХ Сllстем наружная поло-
ВИtlа УI1ЛОТН
IIIIЯ Изrотав '1нваt'тся 113 металла с BblCOMIM КО
ффИUII-
CIITOM ТСРМIIЧL'<..kоru раСШllрt'IIIIЯ TaKIIM, to.aK аIlЮМIIIIIIЙ. BII} тренняя
половНна изruтаВl\Ilвается 113 мстаJlла с бопfi' IIИЗКИМ КОЭффlщиен-
ТОм термическurо раСШllреНИИ. По мере охлаждения УПЛ<>7не.ЩIЯ
наруж.ная половина давит на внутреннюю. увеличивая уплоrняю.
щую СlfЛУ. Поверхность раЗДt>ла двух половин тороида покрываf'ТСЯ
тефлоном и все уnпоmение может помещаться в тефлоновую кап-
супу (трубку) (69].
Прн разработке современных cTellAoB и установок В раЗЛIiЧНЫХ
отраслях пронзводства приходится проеКТИP..Qвать фланцевые сое-
динения, раоотающие на больших ТЕ.'мпературных перепадах и
перепадах давлений. в УСJ10ВIIЯХ действия ВllбраЦИII 11 вакуума.
Естественно. КОНСТРУКЦИИ кольцевых ПРОlUIвдок Д.1И фЛ8нцеВЬ1Х
сueДltнеиий 113 пластичеСЮIХ материалов. работаЮЩII'( .на СМЯТllе

(.'р(:з. не }'довпетворяют современным требоваЮIЯМ. ЭтIIМ объисня

ется появление спеlшальных и комбllНllp<Jванных проклвдuк, в 10,0-
Т()РЫХ I\UIIT3KT осуществляется не ТОЛI>КО по плосм(м поверхностям

лемеНТО8 стыка. а может происходить между плоскостью н сфе.
рой, K.'lltHUM. n()8
pXIt(OCTbJO CJIO
HOrO профнля, пр" этом действую-
щая СЖIlмающаR наrруэка распределяется не только в осевом. но И
в радиаJ1ЫIOМ напраЕ!Jtениях.
Все металлические прокладки IIЗ теРМОСТОЙkИХ пластичных MC

таллов не способиы k упруrому восстановлению формы в СЛУLlае
раССJlаБJJеНlJЯ стыка. Поэтому прокладки из таких матернап0В
прнrодны для стаl(ионар-ных тепловых режимuв н являются уп.'10Т.
нениями рэзовоrо IIспо.'1ьзоваНИЯ, Пластичные металлические прок-
лаДКlI требуют очень ЖЕ.'{'ТКIIХ фланцев, ДОЛЖIIЫ IIMeTb такую шири

ну и толщину. чтобы избежать дуrоооразных выибовB и выдавлива-
ний прокладок в пропессе затяжки cTblJ<a,
Опыт зксплуатации флаицевых соединеИllЙ с различными ппас-
тичными прокпадкамя показывает. ЧТО соединение должно быть
КОНСТРУКТИВНО разраоотаrНо таким ооразом. чтобы О1Ю в З8ТЯllУТОМ
состоянии не имело зазора между фланцами. В системах. подвер

женных действию больших вибраций. зазор между фланцами спо-
собствует дополнительному обмятию пластичных прок.nаДОJ< От
деЙСТВIJR переменных сил, что ведет к потере nпОТIЮСТИ соед.инения.
Прокладки, работающие от действия сжимающей наrрузки В
осевом и радиаJ1ЬНОМ lJiапраВJ1емиях Д.1И выокорежимныыx систем,
показаны на рис
5.9 и 5.10, Каждая из этих прокладок выполняет
ДВе ФУНКЦИИ. одиа из которых
обеспечить rерметНЧНОСТЬ На опре-
деленном урОВНе. вторая
поддерживать этот уровеllЬ nЛОТНОСТII
86

=с C::

oJ 1') '}
) iI)
Рис ') 9. ТИJlЫ УПрУ"ИХ ПРОК.ll8ДОК.
а. ;<, ,)
"J>О,,",'8ДkН Ц
,ь"v..rт8.'лнчески"" 6, ..
Jlоообllll..ро....Н..
ПРОIUlЦКII

стыка в раБОЧJIХ условиях, ДЛЯ чеrо прокладка должна иrрвть роль
ПРУЖИIl1.! [39]. Уплотнеilие, показаниое на рис. 5.10, а, ПРf>ДСТВВЛRет
собой упруrо деформируемую тарельчатую пружнну
В процессе
осевоro сжаТllЯ изменение BH)'тpeHHero И наружноrо диаметра обес

лечнвает rерметичность по поверхностям А стыкуемых фланцев.'
Можно подобрать материа.'1 проклвдкн такНМ образом. ЧТО уплот-
нение может ос}'щестВJIЯТЬСЯ путем с;.t,атня ее острых кромок В в
.юнах контакта. На рис. 5.10.
nОl\азано фланцевое соедипеНilе с
полным мртаЛлllческим уплотttеНIIСМ в ВИДе кольца. I
МеталличеСКllе КО.1ЬЦЗ усп('шно работают в диапазоне темпера

тур от 208 ДО 1273 К при дав.'IеНJIИ до 70 МПа. Онн JfЗrотавливаЮт

ся ИJ TOHh.OCTellНbt\. труба... 113 нержввеющей стали. сввренных
встык, нли спецнально спрофилированных I<олец. CBapeнtlblx по
окруJЮfОСТИ малоrо IIHyтpeHHero диаметра (16]. Иноrда внутреннии
полость колец заполняется IщеРТIIЫМ rазом с давлеиием до 4 МПа,
lюторыА повышает СОПРОТllвление кольца сжатию и выполняет роль
демпфера при lНаЛИЧНtI колебаний.
Как показывает опыт эксплуатации R экспериментаЛЬm.Iе про-
верlШ, решающим фактором плотности J!lвляется пластичность ма-
тернала nрокnадки li.'1и покрытня и чнстота фл.анцевых контактных
поверхностей, при этом чистота поверхностей покрЫТllЯ иrрает вто-.
ростепенную роль. Напряжение уплотнения или контактное Д8вле

Юlе ДО.'1жно в 2.. .2.5 раза превышать предел текучеСТII материала
ПОКрЫТIIЯ. Для УСТРЗiНеиня протечек прнбеrают к увеличению за

тЯЖI<И стыка. а следовательио, к увеличеНIIЮ KOHTaKTKoro ДВВJIеИия.
но это уве.'1ичеНilе силы сжаПIЯ целесообразно только ори Недоста-
точном напряжении.
ОДНУ нз разновидностей комбинированных уn.пcmнениА, приме

няемых в системах испытательных стендов, представляют спираль

ные прокладки. I10казанные на рис. 5.6, Спиральные прокnадки
Прf>дставляют собой предварительно отштампованные метaп.nичес.
кие ленты V
образнOIО сечения. навитые в спнраль. между витками
которой промадывается наполнитель, например, асбест. V-обраэ

iНая форма обеспечивает nрОКJIадке необычные хврактеристики.
близкне к ПРУЖIIНС [391 Эти прокnадки MOI")'T обладать самоА BЫ

сокоА УПр}"I"ОСТЬЮ из всех металлнческих и комбинированных про

кnaДOK, от ПJЮТНОСТИ навивки завнсит СЖимаемость и умотияю

щая ('посоf)НО('ТI, ЛРОl<лаДКII.
Толщина слоев наПОЛНllтеЛR может колебаться от 0.25, ..0.8 мм.
СШlраЛЫlые проклаМl1 толщииой 3.2 и 4,8 мм JlВЛЯЮТСR IIвибопее
XOAOBblMII.

'
:g

в а) 6) 1) ,)

Рис, 5.10. УпруrОПЛ8стичные ПРОJ<,
8ДКЯ:
о. lj. "
IфОК"II.дIlIl. УП'nОТll8IDЩJlе оа ....у.. IWнта.тны.. l(оа
рIlКОСТЯU:
ПрОкЛ8АII&

') оl!ра3ll""

Все лримеllяемые В настоящее время плаСТИЧJlые металлические
УnЛОТНЯЮЩllе ПРОКllадки имеют очень серьезный недостаток: ПРО

мадкн неработоспособllЫ в услоnиях резкоrо изменения TeMnepa

тypHoro рf'ЖI\Ма и OCO(JeHHO реЖИма HarpeBa. При нестационарном
тепловом поле н ре:iКОЙ смене рабочей температуры. KorAa интен

СНВIЮСТЬ Н81'рева болтов НJlже по сраанению с фланцами и проклад

\юii, то. естественно, болты получают ДОПОJlНIlтельную растяrllваю

щую на.-рузку из-за оольшеrо расширения прокпадок 11 фланцев.
При 31'ОМ в прокладке MoryT ВОjЮlкать :iначительные остаТОчнЫе
деформации в результате увеличеНIIЯ КОНтаКТНЫХ давленнй 1I они-
жения предела теКУ'lести ма7ериала. После nыравниnания Темпера

тур величина контактных давлений резко падает. В стыке образует

ся зазор. I<ОТОрЫЙ явпяется прнчиноi\ интенсивных течей... Аналоrич

ное явление рвсcnабпС\ння стыка происходит при равномерном
HarpeBe и последующем охлаждении соеДНненИЯ. Следовательно, в
:пом случае д.'1Я повышении эксплуатаЦНОНIЮИ надежиости фланце

вых со(>днненнА труоопроводов целесообразио вводить в детаntl
соединений компенСllрующие элементы. Одннм из способов KOHCT

pyKTHBHoro решеНI!Я вопроса о компенсации расслаблеиия во флан

цевых разъемных соединениях ЯВ.'1иетсЯ ввсдеl\ltе ynpyrHX метвл

лИЧеских прокпадоК, разновндносm которых представлены Ila
рис. 5.9,
Для упучшенмя уплотнения при КОНТакте меТаЛЛ по металлу на
п
рхности соприкосновения прокпадки нвноситси металлическое
IЮ, крьrrие .'1erJ<o деформнрующееся под действием усилия затяжки.
В зависимости от условнА ЭКСl1луатации Д.'1Я достижения требуемоii
плотности бывает необходимо достичь давления на коитактных ло

верхностях уплотнения порядка 140 МПs. а lIJюrда достаточно дaB

пения не более 14 МПа. но следует ОТМетИ7ь. что давления от
70 до 21 МПа являютси наиболее характерным н для упруrях Me

таЛЛИ'lескнх прокладок. Для упруrих прокладок, предназначенных
Д.'1я высоких температур. оптимальная шероховатость COOTвeTCТВY

ет Ro
0.З2 _" 0,16 при коицентрнческом расположении рисок (CJleAOВ
обработки). Упруrие мета.ппиqесКllе проклаДКII требуlO1' меньших
lfIаrрузок на фланцы 110 сравнению с пластичными прокладками,
имеют высокие Контактные наПРЯЖeJfllЯ, обладают высоким упру.
I'ИМ восстановnением. комПt'нсируют изменения сжатии В стыке.
М

rJlII..6
тяrоизМEPИТEJVIЫE СИСТЕМЫ (ТИС)
И СИЛОИ3МЕРИТЕЛЬ
Е УСТРОйСТВА (СИУ)

i 6.'. тиfыис для пд
К характермым особенностям rт д. как ['енератора усилий. СЛЕ'.
дует отнести:
1) очень большой диапазон изменеНRЯ TflrOВblX УСНJ1иR по част

ТС вращсния ротора (или ptJTOpOB) И изменению режимов полета
RП1АхfRrлln
15; (Rmа!t)ФОllсIRmlп
25 (ДЛЯ двиrателеА .nетательиых
аrюаратов Бt:'ртикапьноrо взлета это отНошение может быть tI
выше)

2) динамнческие и тепловые наrpУ31<И со стороны двнrателя на
тис

з') знакоперемеииые иаrр}'ЗI<И на тис при испытании дв"('пе

лей с устроflствами дли реверсировании тиrи;
4) ИМПУЛЬСllые наrpузки на тис при попадаяиtl I<омпрессора
двиrателя любоrо типа в область срывных реЖ1IМОВ;
5) возниюювение значите,nьиых. соизмеримых с макСимальиой

личИlIOЙ измеряемоrо тяrовоrо уснпия. наrpузок в плоскостях.
перпеНДlil<УЛЯрных оси ДБ)lrатели при обрыве лопаТОI<;
6) необходимость измерении (дли некоторых типов rтд) двух
и более комПоНеит тяrовоrо усилия ИЛИ тяrовоrо усилия и крутя.
щеrо момента.
Создани(' rтд разлИЧНЫХ типов (ТРД, ДТРД. ТРД с реверсо.
рамн тяrи, двиrатели для летательиЫх аппаратов вертикальноrо
взлt:'та и посадки) " испытательных стевдов для наземных и BЫCOТ

ных Ilспытаннй. необходимость нзмерять тяrу двиrателей в полете
привело 1{ создаЮIЮ ТИС разли'JНЫХ конструкций и схем.
Однако все мноrообразие I<ОНСТРУl<циА реализует два основных
метода измерения тяrн:
1, Передача тяrовоro усилия от двиrателя на первичный преоб-
раЗОВ8тель с нзмереНием ЭтОro уснлия.
2, Вычисленне полноА тиrн двиrателя по нзмеренным парамет

рам двиrателя '1 обтекающеrо ero воэдушноrо потока.
Сюда же можно OTlteC7H специальные типы ТИС. использующие
нвления, возникающtlе в ABHraTeпe. как c.nеДСТВtlе раuочеrо пр

цесса, протеkающеrо в нем: ;).IJСJ\rропроводность rаза, шум реактив-
ной струн; ТИС с чувствительным устройством (даТЧIIКОМ) в пот

I<e rаза за срезом сопла.
Так для измерения тяrи ТРД и ТР дф на стеНДа к lfанООльшее
распространение получиЛ)[ тис с дниамоп.nатформой (ДП), c.'1y

жащеf1 для установки испытуемoro ТР Д совместно с технолоrиче

скими устройствами и передачи усилия от Hero через дп к перв

ному преобразователю (СИУ). который проиэводит ураВНOIIешива-
ине н "змерение сипы тяrи. а также передачу ПОJ<зэаниR на В1'орич-
иыfl лрибор с визуалыlмM птсчетом ПОКС\j8ННЙ илн записью их на
щrфрonе....атающих устрuйствах,
5-----1990 89

Опыт проектироваиия, изrОТОDлеНllЯ, t.юнтажа, :ЖСП.'I}'аПЩIIII
ДВllrат('льных ТИС позволил разработать стандарт ОСТ }.()(Н 15
74
«Устройства СlIлоизмеРlпельные нспытательных стендов, Требова

IША 1< монУ8Ж} Н ЭI\СПJlУIПDЩЩ. rпшдарт рВСПрОСТр8НRI:!тrя Ila
проеh.lироваНllе намболее прнменяемых ТИС с rоризонтапьно pac

положеННЫМIf дннамомеТРliчеСI<ИМИ пnатформами, заl<реплеНllЫМИ
на }'пруrих опорах и механическими силопередающнми (измерlf

тельной и rpадуирооочной) Сltстемами.
OTДI:'JbHO тpetiоваНИR к рычажным rраДУliРОВОЧIIЫМ СlIстемам
пряводятся в стандарте ОСТ I.OOI82
75 «Устройства CI1.10H:.tMepll

Тt:ЛЬНЫЕ' нспытательных стендов».
]\OHCTPYKTIIBHO ТИС выполняются следуЮЩИХ основных типов:
1) с использованием дииамометричеСI<ОЙ матформы;
2) передающее усилне от двиrаТeJJЯ непосредственно на первич

ный преобразователь;
З) определяющее УЯry по 113MepeHHblM пар.аметрам двиrаТt'.'1Я 11
80.iд}шнu-rа:ювurо потока. оотеh.ающеrо AВllraTe.'1b;
4) спеЦИ8JIьные 1'IШЫ.
В заВНСllМUСТl1 от физичеСI<ИХ ЛРIIНЦИП08 уравновешивания IIЗ

меряеМоrо УСIIЛИЯ в первичном преобразователе прнмеНЯЮТСR пре

образователн:
1) мехаНИчеСl\llе с рычажным peA}'l<тopoM и мехаllllчеСI<НМИ вe

сам.. (веСОВО(1 ro.'IOBKol\); механнческие с упруrим Ч}'ВСТВllте.Т'lЬИЫМ
элемеlJТОМ, восприннмающим УСIU1ИЯ Н пproбразующим ИХ в ЭJlеI<Т

ричеСКIIЙ СIlrJ{3Л С помощью тензореЗИС1'ОРIIЫХ. емкостных. ННДУI<ЦИ

онных или внброчастотных даТЧIII<OR; механичеСl<lIе с ураВllOвешlt

lIaНlleM злектромаrниmой СНJlой;
2) ПlдраВЛllчеСkне IIЛИ пневматичеСl<lIе (месдозы) с }'paBHOBe

lllиваНllем измеряеМОСI сипы давлением рабочеt'l среды на Пf)ршен
.
Измеряемым парвметроМ. определяющим величину пзмеряемOf"О
тяrовоrо усилня, будут соответственно редуцированное тЯrollое усн-
nие, СОПро1'llвлеНlIС. емкость или IIНДУКТИВНОСТЬ чувствительноrо эле-
мента датчиков. сила TOI<B. давпенне в рабочей ПОЛОСТII поршни.
В ТИС. неllосредстненио передающих УСИJ\ия на первичныl\ пре-
образователь. ПрllмftlЯЮТСR СНУ. нспользующие те же ПРИНUllПы,
что н СИУ ДЛЯ ТИС с дп, Перннчные преобразователи нстраив.а-
ютея в узлы креплення двиrателя к стеНДУ. I<ОИСТРУКЧИII СИУ npll
этом получаются 1\0мпаI<ТНЫМН, приrодtlЫМН для стендовых и лет

НЫх IIСПЫТ8I1ИЙ (пр" соответствующем выборе преобразовательноА.
реrllстрнрующеt'l Н ПОl<аЗЫВaJQЩе.А аппаратуры)_
тИС. определяющие тяrу по rаЗОДНllаМllчесКlfМ параметрам дви-
rате.1Я .. воздушно
r8ЗОвorо ПО1'Ока. обтеl<ающеrо ето. содержат
даТЧllКИ физичеСI<ИХ параметров потоков (по.Т'lнorо, статическоrо
давления. температуры), преобраэоВ8Тели измеряемых лараметров
ПОТОК8, преобразователи cHrH.an08. вычислительные устройства,
реПlстр"рующtlе и показываЮЩие приборы. Это ТИС счетно
реШа

ющеrо ТИПа. эффеКТИ8НОСТЬ рвботы которых зависит от выбора
математической модели двиrателя и математических моделеА тнrи
как одноrо из п.араметров двнr.ателя_
90

Математические модели, описывающие изменения тяrи. мorут
быть получены, как эмпирические уравнения. подооранные по экс

периментальным зависимостям R
R(пA.' М n . H II ) для конкретиоrо
ТИrlЗ двиraтепя. или из общих урзвиеliJlА теории [1 Д {251. решаемых
с } четом измеряемых величин параметров и реальными
flаIJСНИЯМИ
констант, onределиемых предварнтелы..о при испытаниях двиr8

телей.
KoмnпeKC устройств, входящих в ТИС счетио--решающеrо типа,
может обеспечивать корреКЦИЮ уравнений. вхоAИl1UlЖ в матем8'1'ИIIe-
СI<УЮ модель (адаПТIIВllая математическая модель), описывающую
параметр тяrи в заВIIСIIМОСТН от измеиеИllЯ условий полета. режима
работы СIIЛОВОЙ установки в целом, Если коррекция уравнений
ПРОИ380ДИТСЯ. таком тип математических моделей ОТlЮсится к адап-
тивиым. еслн ие проlfЗВОДИТСЯ
к иеадапТlfВНЫМ. Измеряемая TAr8
может быть даиа в виде абсолютной ми относительиой 8еЛlIЧИН, 8
811де раЗИОСТl1 Rrn811.
RII"''04. в виде отношеиия Rmа.IRп
м- Спеuиаль

ные типы ТИС н сведеиия о их разработках и прнмеиеннн немнOfО-
Чllспенны. На выбор ТИС ДЛЯ вновь npoeKTHpyeMoro ипи переобо-
pyAoBatlllOfu стеида влияют следующие факt'оры: а) тнп испытуе-
1101"0 rтД; б) тип стенда (для высотных ми иаземных испытаний).
Конструкция ТИС с дннамоматформоА, выбор конструктивных
соотношеннА между основными элементами ИХ влияине иа точиость
измереЮiЯ УСIUlНЯ, ВОСПРl1нимаеМОfО и nepeAaBaeMoro ДИН8мonлат-
формой раССМОТреНЫ в раб07е (22]. В этой же работе рассмотреиы
некоторые ТIIПЫ первнчных преобразователеА и вторичиых показы

вающих nplloopoB д.,я СИУ.
Совершенствование конструкции ТИС с дннаМОПJ18тформоii. по.
вышающее их метролоrические характеристики. направлено Н8:
уменьшение сопротивпения И:iпtбу упруrнх узпов подвески дниамо

nлвтформы и соединнт{'льных l\оммуникациА между двиrателем и
стендом; устранение влияния маЯТННКОВОrО эффекта; ослаб.1ение
воздействия BblCOI\OH температуры и HepaBHoMepHoro распределения
температуры на деталн и узлы ТИС (в первую очередь на узлы
поДВt!CКII и чувствительные эпементы даТlШКОВ); устранение tf..'1и
уменьшен не ВЛИЯНИЯ момента силы. возникающеrо из
за иесовпа-
дения прилаrаемой СИJIЫ тяrи с осью динамоплатформы.
Уменьшение влияния упруrих элементов подвески на TO'JHOCTb
измерения тяrи достиrается креппеннf'М дп иа леитах, работающих
На сжатие, с лрименеНllем дополнительных компеНСИРУЮЩIIХ rpy

З0В, располаl аемых на ней же. ВоздеЙСТ8не упруrих эл!!ментов под-
вески Дll н IIX в.',ияние На точиость измеряемоro усилия может
бытLo устранено YCTaHoBKoii Дll на rидростзтнческнх подшипниках
(43].
'меньшение влияния на точность измерения тяrи подводящих
КОММУlIикаций питания и из'-tереНIIЯ параметров двиrателя (rll.'фав

пических, пневматических, электрических) Достиrается раЦlюиапь-
нЫМ размещеннем мест подвода ЭТИХ коммуниканиА относительно
ДП и IIX коиструктивным выполнением. КоммуникаЦИII. 8ыполнен.
lIыe в виде упруrнх 9Лемеитов, собранные в теХНОЛОПllJeCкне CTЫKO

вочныЕ' узлы С быстроразъемными соединеlfИИМИ, расnoлаrаются в

плоскостях, перпеНАI1К}'ЛЯРНЫХ продольной оси ДП. в I<OТOpbIX pac

ПОЛОЖ('ны ynpyrl1e элементы ПОДвески.
В_'Iияние маЯТНИl<овоrо эффекта возрастает с увеличением OTКJlO

tfеНJIЯ дп от первонаЧЗJ!ьноrо положения npl1 ПРИJJож<,иии к ТИС
lIектора тЯrJI... Для возврата ДН в ИСХUДJюе пuложение и noAдep>h.i:I

НlIЯ величнны ОТКJIонения ее в заданных пределах прнменяIOТ }'cт

poikTB.a возврата дn в IIСХОДИое положение. Это устройства д.,'"
СII.'ЮВОН компенсации тяrовоrо усилня, как Пр
ВНJ10. рычажноrо TJI

l1а с rрузамп
противовесами. создаюшнми IlэвестнЫе }'СII.llИИ проти-
IЮпо.1uжиые 110 ЗlfаКу веl<ТОРУ тиrи.
Во.iдействне высоких температур и HepaBHoMepнoro H<!rp('Ba лент
nОДI:lt:СIШ и злементов конструкцнн ДП можно уменьшить выбором
точек подвеСI<И ОТJfОСl1тельно НСТОЧНIfКОВ Harpeвa, nocтaHOBl<oA за

щнтных тепловЫХ экранов. устройством MeCTHoro охлаждения.
МОЖIЮ также оценнть величину перемещения ДП нз-за HarpeB8
элементов КОНСТРУКЩIИ, IIСПОЛЬЗУЯ бесконтактны
оx.nаждаемые
даТЧllКИ перемещеннй 11 вводя температурные поправки в pt'ЗУllьта

ты Ilзмерений. Удобным устройством для MeCTНOrO охлаждеНIIИ
элементов )(онструкцuи и датчиков может служить внхревая ХОJЮ

дильная труба. Находят применеНl1е в КОНСТРУI\ЦИИ ТИС разлнчные
термокомпенсаЦНОНliые устройства_ Уменьшеllие воздеliствия на ДП
сП[юкидывающеrо момента достиrаетси ycтaHoBJ<oA на задних опо

рах комБННllрованных леНт подвески. которые MorYT работать на
растяжеНl1е 11 сжатне (35].
Устраненне воздействия опрокидывающеrо момента достиrается
размещением СИУ на оси. совпадающеit С ОСЬЮ приложеННII век.
тора тяrи или ПРl1менение СИУ. расположенных в узлах кремения
дв"rатеЛII,
ПОМJIМО задач. связаниых с о()ес(lечеНl1fМ метролоrl1ЧеСКIiХ xapaK

терИСТИI< ТИС, утранением ми ослаБJ,ением внешних воздействнй.
СНllжающнх эти характернстики. при проектироваНиlr решаются и
такие задачи. КаК обеспечение возможности крепления на ДП пд
раЭJlJIЧНЫХ схем и размеров. леrкость съеМа и 1ЮCТ8НОВКИ двиrате-
ля На ДП. что ваЖИО Д.1Я серийных И ремонтных заводов.
К известным. конструктивным решенням этих задач относятся:
моитаж двнrателя на транспортировочную тележку 11 крепление
этой телеЖКII на дп вместе с Д8иrатe,nеМi применеJlие быстрора3'Ъ'-
емных соединениА систем двиrатели с системами питания и IIзмере-
ння параметров стенда. подвеСl<а двнrателя К верхнерасположенноА
(над Д8иrателем) дп вместо постановки ero 118 нее (такая Ilcnbl-
7aтeJ1ьная компоновка ДВllrаТелЯ соответствует широко примеНЯе-
мой на caMo.'IeTaX схеме I<ремения ..пвнrателей под плоскостями на
пилонах) .
Осиовным док}ментом, определяющнм схему, конструкцию. тип
СИ
. Д.'IЯ проектнруемоА ТИС. яВJIЯЮТCJI техннческие УСЛОВИЯ (ТУ)
lIа проеКТИроDtlНl1е (или модернизирование),
Технические условия на проектнрование ТИС содсржат следуЮ-
ЩI,е ОСflOвные разделы:
а) назначение ТИС;

б) УСЛОВИII эксплуатации ТИС и ее составных элементов;
в) общие техничеСl<не требования к ТИС. состав ТИС (перечень
()СНОI:IИЫХ элементов) и технич.еские требования к конструкц.ии ос-
'ЮR

Х "t.1t>"1РНТIШ
1 jpHMepHoc содержание ТУ иа ТИС с дп прнводится ниже.
В разделе са:. ТУ }I<азыва
тся. что ТИС стеида (шифр. номер.
}'словно{' наименованне стенда) предназначена Д.,я IlзмерениЯ силы
тяrи. ;J.ействующей со стороны испытуемоrо двнrатenя на динамо

метрическую платформу в AHan830He от О до Rma-r. (д.,и ТИС с ДП)
на установившихся и перехuдиых режимах работы объеJ<та испы-
таний. и должна обеспечивать визуальную и маШIIИН).Ю реrистра

цию 11 uбработку экспеРJlментальных даиных в проц.ессе испытаниА
н rраДУИРОВl<li системы_
В разделе «6» ТУ Уl<2зывается температура. давление и ВJ1аж-
IЮСТЬ окружающей среды д.,я отдельных систем ТИС (ДП, датчи-
ков. ЛОl<азывающнх приборов. устройств rраДУНроВI\И и Т. д,). Это
MorYT быть параметры окружающей атмосферы дли стендов OTKpЫ

Toro типа или параметры. IIмитирующие условия полета для высот-
ных стендов (для элементuв ТИС. распо.оожеНtlых в ТБК).
В разделе «в» ТУ Уl<азывается. что ТИС должна быть комбини

рованной с механичеСI<НМ и электрическим СИУ. ЭВМ, ПОJ<азываю

щие и реrистрир} ющне прнборы должны располаrаться в помеще-
НlIЯХ, изолированных от ИСПЫТ8тельноrо стенда... Прнлаrаемые YC.I-
ЛНЯ от объекта испытаний к дп располаrвются по ее оси и носят
знакопеременный Xapal\Tep, ДОnYСТlIмая лереrpузка в любом И8

праВ.'1енни по OCII ДП не более O.2SRms-r.; допустимая переrрузка в
IL.'1ОСIЮСТИ, перпеНДIIКУЛЯРНОЙ ОСн ДП. не более 0.8Rmu... Навешива-
"пе kомпеНСИРУЮUUIХ rрузов на кuмпенсационное рычажное устрой

<:тво и rраДУllРОВОЧНЫХ rрузов на rpадуировочное рычажное ycт

ройство (ИЛ)I создаlше ст) пенчатоrо IIзменеиия давления в rJlApaB-
J1IIЧеском rраДУЩЮВОЧliOМ устройстве
rндравлическом силона-
rружатеJ1е) ДlIстаНЦИОНИDe. автоыаТl\Зированное (механизирован

ное) с быстродействием: скорость на8ешивании li снятня rpузов
't1
5 с; интер8а.'t между наrружениями '(2
15 с; предел допусти

мой пorреШНОСТlI измерения }СИJlНЙ. действующих со стороны объ-
-Екта Ilспытаний на дп, Ile более
O.5% R... в диапазоие 0.1 ... '1.0
Rmll:r: IIрИ довернтельной вероятности Р-=О.99.
В чаСПI раздела «в» ТУ, rAe описывается состав ТИС. прнводит-
-ся перечень основных элементов ТИС: дn с УЗJIами J<реПJlения ис

пытуемото объекта и технолоrическнми испытательными устройст-
ваМII; СИУ. включающее в себя рычажныii редуктор. весовую
ro.r1O
KY. датчик УСИJlиА виброчастотныЙ или тензорезисторныА.
ВторИЧtlыА преобразователь (индицирующее устройство). в J<ачест

ве KOToporo может при меняться цнфровой частотомер совместно С
печатаЮЩIDd устройством; в качестве СИУ может примениться
rидраl!JlичеСКIIЙ сuлоизмерН1'е.'1ь
датчик 11 рейтерные весы нак
покаэывающий прибор; рычажное rpадуировочное устройство
(PfY); рыч.ажное компенсирующее устройство (РКУ): устройство
.д.'1я проверки ТИС методом нелосредственнorо наrpуження; комп-
93

.'1ект rраДУIIРОВОЧНЫ
rр}'ЗО8 4...ro
класса точности (технических).
rOCT 732
73 ..
в ТУ 1\1'.8 rklJ форм}. "lllр)"ЮТfЯ
н требования к конструкции 3nе

МСНТОВ тис. Itanp"Mep: дп дoп

жна быть ВЫПО.1Нсиа 8 виде ж(,>ст

1\0А сварной рамы прямоуrольноА
формы, устанавливаемой tl8 CTeH

де н опнрающrйся на четыре Be

Тlll\альных упруrнх шарнира (ПJlа

стнны). работающих на сжатие
(дп может подвешиваться на уп

руПlХ nпacTIIНBX пли стержнях В
четырех HJlJl Трех точках, работа

юших на растяжение или сжатие.
MorYT испo.nЬЗоваться комбнни

ванные упруrие шарниры, работа

ющие На раСТЯ>kенне
сжатие од-
новременно) [35] (рис. 6.1); дpy

rие концы ппастии крепятся к p8

ме стенда (..ли ., подвижным Tep

мокомпенсаwlOННЫМ опорам, нме.
ющим возможность перемrЩСНИR
вдоль оСИ ДП. УПРУПlе плаСТАНЫ
ДОJIЖНЫ ВОСПрllННМВТЬ cnJIY веса
ДП с узпами крепления 1I Д8иrа

теля совместно с вспомоrате,lЫIЫ

ми Т('}I,НО.10ПlчеСI\ИМII устройствами. размещаемыми на дп. Упруrие
ппастнны 11 дп ДОЛЖН!:>I выдерживать боковые усилня в П.'IOСКОСТАХ.
пеРllеН.lИfo.улЯрtlЫ>' оси ДП. возникающие пр" обрыве 'nОПа'JОК.
pr
предназначаerся дJlя rpадуир08КИ тис в Дllапазоне-
О... 1.0 Rma:l с цепью получения завиCIfМОС'ПI ПОКазаннi\ ВТОРI1ЧНЫХ
приборов 01' велнчины ПРИпаrаемоrо у<,илии 'r. Т. е. Rr== f('r). pry
располаrается на стеиде (или вне стеида. вне ТБК и Т. д.) If долж

но быть раССЧlIТано на воспроизведеиие УСНJIIIЙ на 25% выше, т. е.
R"ШВ:I==О . . . 1.25 R.. 3Ifпlв r:. Подднапазоны rрадуировкн: О .: 0.1
Rrna:l; 0,1 . . . 0.2 R,пех н Т. д.; 1<0.'1ИЧеСТВО нав
шиваемых rРУЗ08 в
п
деJlах oAHoro Диапазона (КОЛllчество точек rрадуировки) не ...e

нее 16. В комплект pr
ВХОДIiТ электромеханиqесКий вибратор A-1fS
создания llllнамнческнх наrрузок. Рычажно
компенсирующее YCT

роАство (РКУ) ДОЛЖНо обеспечивать измерение уснпнА в пю()ом из
заданных подднапазонов с ТО1lНОСТЬЮ не ниже 0.5% R...; РКУ
выполняется в ВИДе рычажноrо устройства с передаточным отио--
шеllнем (== 1 : 5 . . . 1: 10. Рычажное }строАсТ80 имеет rРУЗоnpнем-
IIЫЙ диск, комппект rрузов 4
co класса (теХ}lических) и электроме

ханическое (rидравпнчеСl<ое) наrружающее устройство со следя-
щеi\ системоА для подсчета qltCЛВ навешиваемых rрузов на рычаr.
В еиу ТИС .олжны работать последовательно два сиnонэмерите--
!к

Рис. 61. C'eMII ПО.4весI<И rTn
. дп:
'
IIrtINТ)'e"blll rтд: 2
быстро
съсмн.8К р.....; 3
lо"БНННрОl.8...
"...11 }'npyn<lItu.p"..p (pKТRJII
II.

с;ЖаТИR). f
ruдр.......нчес"НII CtlJ1().
..з..е"НТ
1!Ь-р'.Т'I"К, j
снло"о:ре;t.
IDЩIIII yr.op; 6
р..... санд.. 7

.I1JI"II""""
II"
a<a" ""'.тфор".

..пя. рычажно
мехаllнчесl<нА с BecoBOI' rоловкой (rндравличеСlшА с
реitторными веса
tII). элеl<тромеханическиА (тен3ОреЗnCТОРНЫЙ. Вl1б

рочастотныii). Силонзмерители
да1ЧНI(И располаraются вне спида.
C.()f''llltlf'Rllr rIA"Ii'trf)A СНУ рПl. рку lI.шnп"RЮТ('Я nflPIIMVUlf'CТ1I('H

но СЗ'l.юустзнаВ_11Iвающ"мн шаРНИРНЫМII СОСДIIНСl1l1Яfolll ТllПа «при:r
ма
подушка».

t 6.2. ЭllЕМЕНТЫ ocHoвt-ыJC )'злов СИIlOИЗМEPИТE1bliЫХ
СТАНКОВ И )'СТРойств. rpAД
E
)'СТРОйСТВА ИCnЫТАТElНiЫJC СТАН(ОВ

Просте
ШIIМ TllnOM нспытвтельнoro станка является станок же-
CTKOI о типа без снлоизмерительных устройств. ОсИОВИЫМII CIIJIOBbl

MII узлами. ВОСПРНИllмающими массу двиrателя и развиваемую 11М
тяrу, служат две подмоторные стойки (рис. 6.2). Стоliкм выполня-
ются сиарными IIЗ стандартных профи.lJеА проката черных метал-
лов в виде жесткоrо треуroЛЬНИI(а каждая или в впде сварной
I(орut)qатой КОIICТРУКЦИИ. элементы которой вырезаются из листо-
вой стали ТО.1ЩIIНОН 10 ..... 12 мм. В верхней части стоек привар"ива

ется J1лаСlина ТQЛЩИНОЙ 15...25 ММ. К пласmне I<Релятся узел
(plIC 6,3) с ПОДВIIжноfl полуосъю. имеюшеА сменные наконечпики.
Cmel-\Нblt' наконечники изrотаВЛJlваются из сталей типа 18ХНВА.
30XfCA. термообрабатываются. Наконечникн
КОМlUlектуются по-
пз
но, снабжаются J\a)j\
.,
дыII паспортом 11 ПРОХОдJIт

лериодпчсск.,fI 1\0HTpo.1)Ь
Д!)Я выявлеНIIЯ трещин 11
ве,1ltчины вырзбоТI\11 на
посадочных раБОЧIIХ по

вер'(tlОСТЯ)(. ПОЛ\'ОСII обе

их rоJЮВОК с жестко за

t<реп.IJСННЫМИ наконеЧНII
1<aMII Ilмеют ВОЗМОЖIIОСТЬ
перемещаться в направле.
нин, пеРПСНДИК\,I1ЯРНОМ
продольной оси ДВИrателя
с помощью BHHTOВOi'i НЛII
ч
рвячной пары. При yc

тановке двнrат('.1Я на под

моторнЫе СТОЙКII наJ\онеч

IIИI<И ВХОДят В оперстня в
СIIЛОВЫХ }'злах на h.орпусе
ДВllrателя. ()с"О8НЫМ TII

ЛОВЫN элементом CII.'10BO

1'0 }'З!lа ДВllrаТf'.lЯ ЯВ!JRет

ся сферическиl1 шарнир,
устраняющий возможные
llepeKOCbl 1I монтажНые

О'
W
.,11 1..
C[

ф.s

6'
llJtrlB

ct 1О [П

PIIC. б 2. ПОДМОТОРН8R CТORK3 (узел):
I
ПЩllотоptlаа стоПка; ,,
roпo....; S
IDТIItr.
.
П/lDСТllиа; О. 6. .
Bapмa1lТU B"'nO"
IIIf. а.
JЮПСРf;lаООЩIIII ,п
мeHTO. с roпolltUt IIA IIOДl&onIP-
Н)'IO стоАа)'

НеТОЧНОСПI установКИ стос.. к
11 ИСКJlЮtJаЮЩllЙ возникновс

Hlle ДОПОЛllIlте.
ьных мо.таж

НЫ"" }t.11 шА 1\ KtJJ,lII)'t:&! ДDIIIЗ-
теJ\Я. Пос.'1{' монтажа двиrа

теJ\Я на СТОЙМI одна ..з полу

осей жеСТl\о крепится к KOp

пусу двиrателя. а друrая yc

TallaB.1nBaeTCM Т8КИМ oopa

зом. чтоб обеспечить свобод

oe тепповое односторониее
расширение двиrатс",я в диа

MCipa.'IbНOM напра8J\еНИIf во.
время работы (рис_ 6.4).
Зазор А меЖдУ подвижной
полуосью 2 н cllJJonepena

ЮЩIIМ }'З 'ЮМ на I\ОРПУСС ABII

rатеJJЯ (см. plIC. 6,4) заД8ет

СМ нак с\'мма TenJloBOrO заэо--
ра fj., н HeKQТOporo небольшоrо допо..1НИТСJJьноrо зазора 6==(}.5...
1.0 мм; A==
1+6. ["Де

у8t'ЛIIЧf'ние AllaMeTpa корпуса двиrате.1Я
пр
HarpeBe ero во время работы (fj.,== Donl1t); lo. Do
темпсраТ} ра
и диаметр кuрпуса двнrателя (в месте YCTaHOBKl1 силопередаЮШII'(
УЗJlОВ) ДО J\aHa.'18 работы; а
КОЭФФIЩIIСНТ JlННСЙНоrо раСШllр
НlIЯ
корпуса; М
И3Мel1.{'нне температуры корпуса Прll иаrреве (
t

==/mв...
lf). ' та .
максима.'Iьная температура HarpeB3 КОрПуса дви

rателя во время работы.
Прll )остановке двиrапля Н8 стойки ось ero необходимо CMec

тить относите.'1ЫЮ OCII СИУ На попОВlfНУ велнчины теnловоrо pBC

ширения корпуса двиrаТeJJИ с учетом тмо. что ПР.I работе Д8иrате

пя и разоrpeве корпуса ось двиrателя сместится ОТН0СН7ельно жест

ко З8нреnлеиноrо наl{Qнечника и совпадет с осью CIIY
(Дllнамоп.nатформы). Это устранит ВОЗНИl<новенне в упруrих под

веснах скручивающих усилий (или сведет их ДР незиачительных
вe.nичин) .
Свободное закреПJlенне ДIIиrателя между полуосями с rаранти

рованным устаноВОЧНЫМ зазором. с возможностью теПJ\Овоrо p8C

ширения корпуса в обе стороны. нежелательно, твк как IIРН такой
схеме крепления возникает возможность ПРОll380льноrо смещеНIIЯ
ОСИ двиtатели в rОРИЗ0нтальной ПЛОСI(ОСТИ в пределах rараt{ТИр

вэнноrо зазора, повыwеннаи выработка посадочных мест НlIКОllеч-
нш<ов полуосей. Подмоторные стойки крепятся жестко анкерными
болтами к раме стеНДа либо непосредственно к закладному ЭJlемен

ту фундамента для креn.пення рамы стенда.
ДОПОЛНИТe)IЬИО к СИЛОВЫм подмоториым стойкам двиrатели Кре---
ПЯТСЯ реryJlируемыми по длине шарнирными тяrами со сфериqески

ми шарнирами за передний корпус компрессора или за корпус тyp

бнны. Двиrатели с форсажноА камероА имеют дополиительные
стоАко кремеНIIЯ ФК т. е. при монтаже двнrатеJlЯ на стенд исполь

Рис. 6.3. Узел креn,oJeИIIЯ ДВllrаrеЛR иа
DOДМОТорИble croii,," (rОЛ08l<а).
, . c....,,"...n IUIl\онrqИНIt; 1
полуось. :1

корпус. f
BHHr перr...,шеlClUI полуоси

:зуется силовая схема креме-
ния ero на сзмолете, Шар

н"рныс ТЯПI в УCJlОВIIЯХ pa

боты ДВllrателя на стенде
вuc..ll}>ltHHMiHvt Нt:..illiJЧН"'t:Лl.

1fble УСII.1ИЯ n С-'Iужат дЛЯ BЫ

верки И ФIlКСЗЦIIН ТОЧlюrо ro

рll:ЮШЗ!1ьноrо ПО.'IOжеНIIЯ
.осн двиrате.1Я, Жесткие ПОД-
моторные СТОЙЮI ...реплеtШЯ
прпмрняются в случае ис

ПО.'1ьзош
нии rтд "ак источ

1111 К08 подоrрсвз 11 наддува
друrпх ИСПЫТ}'СМЫ'\ пд,
I<ак источников сжаТОrО ооз.
ду"а для спеЦllаЛlI..ilфован.
ных установок. в "еJ1е.дВII)!о.

ны'" -j:lt'ктростаНЦIIЯХ. i\aK
источника МОЩНОСТlI 11 Т, д.
В тех с Ч чая х, l\Оrз.а )!o.e

CT"'HMII стоitкзми оборудован
'ИспытатрлЬНыtl стенд. На "'0-
тором проводятся ЭКСПСрll

ментап ьные работы. не Tpe

t)vющие ПОСТОЯllllOrо точноrо
измереНIIЯ тяrн (но пеРИОДII

чески может ВО'iНIIКЗТЬ Нр-
ООХОДЧМОСТЬ оценкн тяrll с точностью язм
ре-ниЯ 2....... З% ), приме

няеrси ра.счетиЫi'1 способ ОПР
.J;('.l('НIIЯ тяrll,
Достоянство способа в ТОМ. что ОН не требует переоборудоваНIfЯ
'J(акнх
пllбо силовых элементов эксппуатируемоrо стенда: стоек. pa

мы и Т. д, Измеритепьным устройством служит осредняющвя rpe

HKa полноrо и статическоrо давлениА rаэов на выходе из соппа
(рис. 6,5), Тяrа определяется расчетным путем по формупам
R==Pfs{2 k
1 t( :: ) .;1
1]+(1
:
)};

(

I
/

P.IC 5.4. CX
Ha yc-таноВI!Н Двнrате,lJl "а
подноторные стоАкк:
,
110.11) ось, ItреnllЩNIIСII It JI.....яТеnlO; 1

l1о.,уось, YC1'8l1a1L11l111aeNeR с учетом 1:ennOBOro
1'8<:ш..р
Н"R Itoph)'ca III1WI"1IТеля; ;J
сф.рпче
Cl<HA ШЯРН"Р .....'1090"' узnа
ВНПI"""'R; 4

.:t""
"n,,,er)l".""'IIA I1....Тф<JII..В;

nсь СНУ;
б
ОСЬ oAB..nI'IeJlII ПР" установке lIа стенд

(6.1)

D == п 1,033
'("р .
Ро

(6.2)

Отсюда ПОЛ} ЧIIМ
Rup==' 1,033 l!l..F 5 { 2
{ (
) а;1
1 ] + ( 1

) , (6,8)
pn k
1 \ Ps PS
rAe R
измеренная (вычисленная) тяrа; Rrrp
приведенная по
давлению 11!ra (по МСА); Р5, Р5*
средние статическое и попное
дзв.nения rззз в выходном сечении ре8ктивиоrо сома (осредняются
ко.1лекторами): Fб
площадь BblxoAнoro сечении
ктивнorо соп-
па; зНачения Е,. берутся с yqeтoM изменения размеров сома при
Q7

tJ(J q

Рис. 65. Сжем!! устаковt..и GCpeДКllющеА rребенхи Д.1Я IIзмере

кш! f%. Н ps 11.3 8Ыllоде НЗ сопла:
,

A.T.,a"ыA "вс.до". 2
осре"'Н
ICIЩаll rp
б"н.в р,. tI Р. 13 шт.t.
J
орН....ННIt CTa,.....,cKOfO даме Н.,. 11., -4
IIPII
""HII oo.,.,OrO Aa.JI

BII. Ро.. 5
осреД"JllOщ.,1I KoпJ1eKrop ",. ...,.11 ,.р.,)< О1>ебеIIQ.. (i
" ...НО
"
T I'у

нarpeвe; Ро
статическое давление воздуха в Ilспытатепыюм боксе;
k
ПОl<аЗ8тель аднабаты. зависящей от состаоа rазов н темпера

туры.
Для случая, l<Оtда Рб
РО. формула (6,3) примет внд
Rnp==2.06б

Fб l( P
) ";1 .
1 1 . (6.4)
lt
1 Ро
Наибольшее распространеНllе Д.1Я всех ТIIПОВ стендов (откры-
тых. высотных) получил метод IlзмереНIfЯ УСUЛJlЙ. развиваемых
Авнrателем с использованием подвижной динамометрической ПJlат

формы, Пля эксплуатируемых стендов TaKorO типа общепрннятыми
элементами конструкции являются: жесткая неподвижная рама
стенда с закреlU1еннымн на ней опорами тарировочноА н СИЛОI,зме

ритель,lO
CllcTeM; жесткая ДlJНамометрнческая п.'1атформы (ДП)

ПРИl<репленная к неПОДИllжноli раме стенда на ynp
rllx 0J10рах,
Силовые подмоторные стойки крепятся к динамометрической
платформе, к ней же крепятся и вспомоrательtlые элементы "реп

lIения двнrателя, передняя или задние шарннрные тяrи. стойки
креnлеНllЯ ФК. Типовым элементом I<реппения дilНамометричеСlюА
lU1атформы служат ynруrие пенты. В З8ВИСIfМОСТ.1 от схемы наrРУЗI<1l
на ЛfllТЫ они называются уПруrllМИ подвеска,,'III (при растяrи

В8ющей наrpузке Ila них от си.пы веса ДП и двнrателя. СМОIIТИро

BaHнoro Н8 ией в нспытате.1ЬНОЙ компоновке) или упруrимн шарни

РJlС. б б. 1(0HCTP}'I\UllfI )'зnоu подвеСl-1I дп на упрyntlt шар IIНрИЫJt
опорз>-
а
СIIJlонэмерите,tыю.. }строАстао с "реПllеНI!.... ,ll.НИ.IIO..еТpllческоn D.1"T4JopMbl

,,
;V:

-т'я:

:
";':. h

Т:
Щ:(J
8

:т
,::
;::е: 6
С:
::з:;

:.
\Пi

а.

СТ1Ю <. IIреппещ,е8< АН......о..еТрН..есхоll ПJlSТФОРNЫ На УПРУ'''''' W"P""I'Hbl' ollopax.

бот.IOЩ"" М8 С*8тке. I
дп: ,
упруr8А .IIeUTa cwr8T..: "
P'''. СТal""

рам и (про СЖlIмающей наrpузке на них от силы веса дп JI двнrа-
те.пя). Лримсняется CJl.eMa с раЗНОТlmнoIi подвескoi1 дп, KorAa
()дна пара лент работает как упруrие подвески. друrая
1<11.1\ упру

flte шарниры. Конструктнвное выполнение узлов кремения упруrнх
{)П(JР дано на РIIС. б.б. Конструкц.ии упр}'roй ленты Д.1Я ему на
10.. , 12 т тяrи показана на рис, 6.6. Лента состоит нз тонкой (5::0:::
==5 мм) средней рабочей части о УТО.'1щенных I<ОНЦОВ, которые ис-
пользуются для креплении пенты. Размеры ленты: общая Д.1ниа L,
ДЛI/на рабочей часТII lр. ТОЛЩJlна рабочеD части s н ширина Н BЫ

(jираютси иа основаНl1И расчетов 113 работ (13. 22] и конструктивнЫХ

ООТllошеНltй_ Отношение H/s (см. рИС. 6.6) выбllрается
40, В этом
случае лента хорошо BocnpHliIlMaeT боl<овые наrРУЗКll, поперечные
перемещения ДП отсутствуют; 1(11 H
1 . . .3,
Дли уменьшеНlIМ nластнческих деформац.ий н увеличения пре-
дела усталости рабочая поверхность лент шлифуется. переходы от
ТОIII<ОЙ рабоче
части лент к концевым утолщеuиям для снижения
I<онu
нтраuии напряжений ВЫПОЛНЯЮТСЯ плавными. большоrо ради-
уса (R
2s).
К ОСНОВнЫМ свойствам УпрУI"НХ шарниров следует отнести: про-
поту J<ОНСТРУКЦИII Н изroтовпения; надежность при Д.1ителыюА
эксппУП8ЦНИ; OТC}'TCTBlle тренНИ
способность воспринимать зиак()-
переменные и боковые наrpузки; рsб()тоспособность в УСЛОВИЯХ
вибраций и сильной тряски. которая возникает при попадаиии
I\омпрессора ДВlIl"атепя в помn8Ж.

YnpyrHe шарниры. BOC

ПРИНIlмающне усилия от ты-
сяч ньютонов ДО сотеи тысич
J1hЮТОIЮВ Прll
ениются 8 pы

чаЖllЫХ м("аНI1Ч
СКМ
t.IIJIU-
измерительных системах.
Они от,1ичаются по конст-
рУIЩИ" 1I ПРllменяемым Ma

теРН3Л8М. Наиболее H8rpy.
iм.'пныt' шаРНllРЫ Д.1И подве-
СКИ ДlJнамоп.'1атформ. для
8ОСПрииПlЯ нзчаЛЫIЫХ тяrо

вы\: усмиil В РЫ'I8ЖНОМ pe

3.укторе I1 т_ д. IlзrОТ8ВJ1IIВ8

ются НЗ полос высококачест

венной 1\0flСТРУIщионноfl ле.
rllpoBaHHoii СТ2."JII (fOCT
454
71.) с BblCOKHMJI пре.
де.'I3МII ПрОЧНОСТII (OB

;;?: 100 I<rc/MM 2 ) хромовзна-
ДИСВ8Я (40'<ФА), xpOMOl<peM

немарraнuовая (З5'(:rсл).
Менее наrруженные уп

pyrllc шаРНIJРЫ нзrота8J1Iiва

ются IIЗ лент или полос yr

JJеродистоil CTaJJII )/1.6.. У8А
II.'IИ марrаНUОВllСТОЙ стали
(45r2. 5Of2). На рис. 6,7 no

казан yr.10Boil рЫЧCir. заl<реп

ляемый на упруrнх опорах.
Поворот рычаrа при nep('дa

че уси.1Иn ПРОИСХОДIIТ за счет ynp}roil деформаu'Ш пласТин на очень.
ма.1ЫЙ уrол (M
tlee одноrо rpaAyca). Дли 06есп('чt'НИЯ наJlболсе
блаrопрнитных }'С.10ВИЙ работы улруrих шаРНIlРОВ. сннж{'нии по

fрешностей нзм
реНIIИ из
за упру...и:!\: несовершенств XapaKTepllCТlt1<
мвтеРllала Ш8рНllроВ прнменЯЮТ KOJICTPYJ<TJJBHble н те
нолоrнчеСJ<не
мероприятия, ДЛЯ уменьшения ynpyroro пос.lедействия и ynpyror()
rнстерсЗllса СНЛЫlOнаrруженныс шарниры J<ОНСТРУИР}ЮТСЯ такнм
образом, чтобы рабочие наприжеНJIЯ в них не превышаЛII 0.2 о.. rAe
СВ
предел пропорциональности матерJ1ала ynpyroro шаРНI1РВ. Для
ТОНКИХ лент (5== 1.5.,,2 мм) рабочие Н8пряжеЮIН MOryT AOCTHraTb
(0.6. . .0,8) (1'". так как восстанав.пиваЮШlJе моменты в ТOHКlIX лентах
незнвч.rre.1ЬНЫ,
УлруrоC'l'Ь матерна.nв менЯется npJt }larpeBe. поэтому необхuд..

МО. чтобы разность температур окружающей среды прн тврирова-
Jfин системы Н работе l:Ie превыwвпа 10.. _ 150 С, Разлнчие в TeM

пературах подвесОК вызывает их р8ЗnllЧНое удлинение, OAIIOCТOpoH

нее провнсание дннаМOnJlатформы JJ ВОЗНlJкнооеНkе rоризонтапыюй

Рис 6.7. Уr'lOВOЙ рычаr с креплением на
ynpyrHJI waрНllрЗ!l(-
I
Тltra; 1
IInnR; S
yrJ\Dlloll рwчer,"

IШRТ."ИII" wпипЬКII {' ШТ 1; 5
кронштеАн;
6
фll1(
IIУlOlЦкR штифт "pOHWT
IIII" 12 wтl;
7
IIIтмфТ ЛCIIТЫ 11:l ШТ 1

100

составляющеft си.lJЫ веса в несколько килоньютонов в сторону, про

тнвuположную нзмеряемому усилию.
На высотиых стендах. rAe расстояние от HcnblтyeMoro двиrате

ЛА дu ПРlf(юрlюi\ KuMllaTU мuжсr АОСТllflПЬ ДК.ТКОВ ..('трав, ШU(1fl-
lIoe распространенне получили системы с rидравлическпми СИлOl'3

м('ритеЛЬНЫМlr }CтpO
CTBaMII. Преllмуществами тако" системы яв

ляется дистаНШIОИНОСТЬ, отсутствне rpoM03AKoro рычажиоrо Mexa

НllчеСкоrо редуктора. СИJJоизмерителем
да""иком в rндравлическоА
системе является диафраrменная компеисаШlOнная MecДo
a
Кои

струкция MeCAO.ibl и схема ее подключения к источнику BIIicoKorO
давлеНIIЯ ПРllведены в работе [13)... Измерительная rиДРОСIIстема
заполн.яется минеральным маслом (MorYT использовать иеТОКСllчиые
масла. применяеМa,lе в Д8иrателях)_ Комаидиым сиrН8ЛОМ, опреде.-
ляющнм величину усилии. развнваемоrо двиrателем. СЛУЖИт ДaB

леНllе во внутренией полости месдозы RИ3fot == pF. rAe RII1M
УСllлие
Дl:lllrателя, воспринимаемое тис; р
давление масла во BHYTpeH

ией полocrн месдозы; F
площадь подвижноrо поршия. Давление
подпитки выбирается в пределах 5
. _ 10 МПа и поддерЖlIвается
автоматичеСКII периодическим Вl<J1ючеllИем: НаСоса. закаЧlIваЮЩllМ
MaCJIO в расходныА баллон С ОДlЮвремеllllЫМ повышением дао.'IеllИЯ
сжатоrо воздуХа в компенсациоином баллоне. служащим rllДроПНев-
мuаккумупяторuм давлеНIlЯ. Дав.lJение ПОДШIТКИ (и давлеиие во
внутренней нолости месдозы) СВЫШе 10 МПа затрудияет уплотне

l1ие ClfcTeMbl и ухудшает безопасность работы, 3начите.'1ЬНЫМ yд06

ст80м rндросистемы ивляется ТО, ЧТо измеряемое давлеиие можио
леrко передавать одновременно в разиые точки (на пупьт управле-
ния стенда и R приборную комнату). подключать на разлнчные
прибuры. В совокупности с поршневым маиометром месдоза дает
п()rpешность нзмерения уснлии :!. 0.2 %' При использовании в Ka

честве ВТОРIJчпоrо прибора аВ'IомаТllческих рейтерных весов П

rреШllOСТЬ IIзмерения возрастает до :!: (0.25 , . . 0.35% ). Для повы

шения точиости измерений и устоltчивой работы клапанной CIICT('MbI
месдозы (особенно пр.. мал",х усилиях) создается предварительиое
нача.'IhllOе наrружеиие постоянной наl1>У
КОЙ. равное
0.7... 1.0%
максимальной H8fPY3KH, Это достнrается размещеиием rHpb соот.
ветствующеit массы иа rрровой тяrе тарировочноА системы СИУ.
РЗ.:lмеры месдозы опреДt>лЯIOТСЯ веЛIIЧИНОЙ ВОСПРИНllмаемых ею
'ПIrовых усилий, Так тяrа в 200 кН при Давлеюш 5 МПа воспримет

си месдозой с площадью поршня 400 см 2 . Месдозы с D.IJОЩадью
поршня менее 25 см 2 не обеспечивают тоЧности IlзмереНIIR Ilз
за
влияния на величину измеряемой силы характеристнк диафраrмы.
ВаЖllЫМ требованнем Ilадежной работы СИУ с rидравлнчеСКlIМИ
измернтелями является отсутствие воздуха в Месдозе н в CIICTE'Me
подпитки ее. Для у далеиия воздуха в rидросистеме и месдозе пре--
дусматриваются спусКНЫе пробки н краиы, сну с шатунами для
крепления динамометрнческой П.lJатформы и рычажиыми ред}.кто--
рамн, выполиеииыми на шарикоподшипниках. Не нашли ШНрОl\оrо
применеНllИ на испытателы,ых стендах [IЗ
ШаРНllры с шарПIЮ.
подшипииками имеlОТ ряд недостатков. которые оrраннчнлн "х при

101

NCHeНlle в СИ)! современных двиrателеА: BblcoKlle иоэффициенты
трf'Нl1Я (д.1Я задаваемой потребной ТОЧНОСТII измереНliЯ )'силнli).
на.'ш'ше зазоров. большие размеры ПОДШИПНИКОВ (резко раС1')'Щliе
с \l1
lJIЧСIIIIt.М n.JN
pR"'MJ..IX усltлиl\), IIlllП(' J(()JITRI<lIIlH пяр IIюf}х()

ДIIМОСТЬ смазки в эксплуатации н Т. п.
Ещс Од/IИМ ВIiДОМ шарниров. прIIМf'llяемы, в СИ
r IIСПbl7ательиых
стендов, являются ПРНЗ\1енныс шарниры. Несмотря на прнс)'щие
нм недостаТI\II. невозможиость передачи знакonеремеllНЫХ и боко-
вых Harp}30K, ООЛЬШllе размеры, 6ыстрый износ прн тряске н yдa

рах
они наШlI1I прнменение, в частности, в таРllРUВОЧНЫХ систе

ма)., rде HarpYl1\a прилаrаеТСtf всеrда в одном напраВJ1ении. [pa

д)<'нровочная система является обязательной принаД.lежностью СИУ
Jlюбоrо типа. ПРИ тарироваиии к СИУ прнкладывается с помощью
("ирь II"И rl'дравлическоrо СИJlоиаI1>ужающеro устройства точная
В
ЛПЧllна усилия. TapllponaHue IIспользуется: для rрад) ировкн
шкал
казател
А тяrи (шкалы квадрантных весов. ука
ателя обо

РОТОВ XOll;OВOlO винта рейтерных весов н т. д.), Д.1Я получення чис-
JЮВЫХ 3ЭВИСИМQCТf'й 11 построения rрафиков между пр"лаrаемой
СНJЮt! It показаниями вторичноro показывающеrо при('jора МИ оп-
реде.'1еНIIЯ аналптической заВIIСИМОСТИ. описывающей ..рафик тари-
ровки. для проверl<И точности СИУ, Тарнровочиое устройствu яв

ЛJlется повернтеJJЬНЫМ npllUtJpOM по ОТlюшению 1< СИУ и должно
иметь боЛ('е BblcoKlle метРОJlОrllческие характеРИСТIIКII, Тарировоч

ные УСТроЙСПlа выполняются в виде самостоятельных систем ИJlИ
меха1Ш3МОВ, которые желательно присоедиИять К тарир}емому YCT

ройств\. толы<o на время тарирования. Примером тзкorо )'CTpoHCT

ва MO>lo.eT СIIУЖИТЬ rидраВЛllческий СНJJонаrружатель (рнс, 6.8).
Рычажные тарировочные CllCTeMbl с призмеИ/lЫМН опорами. как
ПрЭВII_10, от СИУ не отсоединяются и часто используются Д.1Я со-
эдання Б снстеме измерения начаJJьноfl ПОСТОЯIIНОН силы (подrруз-
I<И) Д.1Я повышения чувствительности системы при малых наrруз

ках. Кратко ТРl060вания К тsрнровочным устройствам моЖIIО Bыpa

ЭIПI, так:
1. fрадунровочное устроfiсПlО должно наrpуж.ать СИУ точно
так же. как Н испытываемый ДВllrаТeJlЬ; тарНРОВОЧliое усилие ДOJlж

Но совпадать по направлению, велнчине 11 уc.nовиям приложенltя с
уси.'lIIем, развиваемым двнrателем.
2. rрадуирование должно производlПЪСЯ В УCJIовнях. идеНтИЧНЫХ
УСJlОВIIЯМ наrружения СИУ Ilзмеряемым уСИJIнем; под IщентIIЧНО-
Cl'ью условнй понимается проведение тарировки со всеми подсоеДII

ненными К двиrателю внеШНIIМИ коммуникациями, которые должны
На
однться ПОД давлением Ka
при ра6оте двиrателя (маrистрали
подачи ТОПJ1ива от
ида к двиrателю. cllcтeMbl охлаждения узлов
двнrатеllЯ ОТ стендовых воздушных маrистрапеfl); Д.1Я имитации
вибраlЩЙ двнrателя на Дllнамоматформу ставится при тарировке
ви6раТОр

3. Точность Tapll
Horo устройства, как обраЭLl.овоrо прнбора.
должна быть не менее чем в 3 раза выше точностп проверяеМоrо
динамометра (см. rOCT 8.042
72],
102

PIIC 6.8. rмдраВJ1ичtсюd't ("МJ10Нllrружате1L
1
nOJ>WHe80A II.HOlle'". :l

ВМДОЧ"I\. 3
Нl!noдв"","ыА пор.
шень; 4
ЦН.IIIIIIАр' S
кане.. ctpIlB.'II"BHII8 80]")''''': 6
0I10р
на" 1111'8; 1
Т..рнру.......
c;A()].; В
опоро..е pOIl....1I QIUIIIIIA
Р.; 9
....ellтpOABHr.T...'... RpОЩ&lDЩкА ЦКJI1IIIДР; 10
nRelll'O
811I1У"У""ТОР; "
6вл"ок С ...с.по..; IZ
сжатblII "0]4\>,

4. rраДУИРО80ЧНое устройство не должно сиижать свою точность
в процессе ero эксплуатации мt'ЖДУ n08epl<aMIi_
Высокая T01JHOCTb тарировочныx устройств достнrается за счет
их рацнона.льнurо КОИСТр)'НроllаНIIЯ, обеспеЧНllается при монтаже
и иаJlа..1"е и поддерж
tllается в эксп.rlуатаЦIfИ. На рис. 6.9 даны при.
меры ВЫполНеНия IЮНСТрукции типовых элементов мехаНllческиХ
рычаЖllЫХ тарllрО80ЧНЫХ устроАств, ТаКltМИ элс
еllта",и являются
прнзмы треуrольные (о). пятиуrольные (6). ПРllзменные подушки
(в). Ehи дет а.л 11 Я8ЛЯЮТСЯ иаибопее наrруженныии в тарираВОЧI:IЫХ
системах; от их КОНСТРУКlЩИ, способа монтажа, выбора Nатерllвла
и технолоrни нзrотовлення зависит точность и долrовечность тари

рО80Чllоrо устройства. ИзrотаВJlнваются }'казанные детали 113 I{OH

стру"ционных леПlрованных сталеА (rOCT 4543
71 *) н подвер

rаются термообработке, обеспечивающей высокую твердость
(HRC
60., ,61). ШllроКО примеияется сталь XBr. детали 113 KOTO

рой ма.ло подвержены поводкам при термообработке. Для I\рупtlых
детал
n (призма 6, подушка в) допускается ПOllеРХtlостная заl\а.t'lКа
рабочих поверхностей при rлу6ине прокаливаНIIЯ не менее 2 ММ.
Рабочие поверХИОСТl1 дета.lJей ПQCJ1е термоо6рабоТl<И ШIlНф\'ЮТ.
Все детали проходят маrJlитныi контроль Д.1Я выявления треЩIIН,
РежIIМ работы тарИрО80ЧИЫХ устройств повторно-краТК08ремеНJIЫ
,
Т_ е. призменные пары по времени работают мало (по сравнеJlИЮ
103

'" I
50 zl1J r
-g

а)

(

,.ю
,..............

)

O
k
..

2.
!'
8)

Рис. 6.9. Констру,",цв. 9лементов тарllроВОЧНLlХ ycтpoi!crn:
о
приз... ТJJC)'ror.hH811. (j
ПpllЭМ8 П.Т14уrОЛЬOllltl. tf
под) Ull(1! под ПРOI"О<)

с работой шарниров СИ
'). Допускаемая наrрузка может дости

.-ать 10... 15 кН на см длины ножа призмы. Высокие УДeJ1ьные
наrрузки в призме1fНЫХ парах повышают требования к теХllолоrнн
"х шrотовления_ Для призмы 6 непараппельность I<pOМКlI А OTHO

ситеЛLНО плоскости Б не должна превышать 0.1 ММ на всей длине
IIрН3МЫ; OТК1IoHeHlle направления ножа призмы (перекос, серПОВIIД

НОСТЬ) также не более 0,1 ММ. .контакт ножа призмы по всей ero
ДлИНt> С па10М подушкн в сборочном УlJlе обеспечивается KOHCC

рукцпеА ПОДУШКII и способом ее креПЛеНИЯ в СИJlОпередающем узле.
nо,Д}шка ВЫполняется самоустанавливающейси. так как ОТС}ТСТВИе
IЮlПактов по всей длине ножа призмы приводит К выкрашиванию
If сколам IIЛН быстрому IIЗНОСу контактной кромки. Ряд требоваНIIЙ
llредъявmrется к КОНСТРУКЦИИ рычаroв тариpuвочных систем:
1) рычаrn. их опоры, ТЯПI, траверсы И друrие типовые узлы Ta

РИРО8Uчных систем должны IIMeTb повышенную жесткость;
2) конструкция рычаmв должна обеспечивать точную реrулнров

ну передаточною отношения 1UIE:'l рычаrов;
3) в КOII:струкции рычаrов должны быть предусмотрены устрой.
ава для уравновешивания caMoro рычаrа (для размещения 1(0Hтp

балансовых rр}Зов),
Тарировочные рычаrи для передачи малых УС'lлиА ВЫПО.'1няются
цельными (см. рис. 6.1, лоз. 3). фрезерованными из ЛисТовоrо Ъ'la

терllз.1а ТОJJщииоli зо . , _ 50 мм; тарировочные рычаrи для передачи
311ачитепьных усилий выполняются сварными заМКНУ10rо профнля;
nJ10щадки для размещения призм, призменных подушек. осеи под

ШИПНIIКОВ выполНяюТся В виде монолитных фрезерованных элемен.
тов, ПРllварииаемых к телу рычаrов.
ДОПОJlНllТельно к основным измерительным и тарировочным
системам еиу оборудуются ВCnOMoraTeпbHblMH уcrpoйствамн.
I().I

Рис. 6.10. rмдраil.1мчес...оr СНУ дли IiJмсреllИЯ яримой и обрат

0011 ТJlfИ ТРД С реверсом:
I
nllН."OM,"TPM""C"." п"в..Фор..в; 2
".pl/JI080'I1IblA РЫ"8' сиу д-"и
",..е"ен"" пр"..оll ........ 3
....сАО311 измерен"" обрвтноn TllrM; 4
стоА'<8 "реJ1.llеНВ8 "КД()З; 5
.."С,\ОЭ8 И311е
1I пр"..оА TMrM; 6
1a

Рl<р"'1II0ЧllыА рыЧа" СИУ д.,,, "3....110""" оGl)втиоll TllrH

к ЧИСЛУ та
их устройств относятся различнorо рода фиксаторы.
СТЯЖКИ. Назначение ЭПlХ элемеltтов
разrру
ить упруrие ШарнИ

ры крепления ДП прн монтаже двнrателя и теХНОЛ()("lIчес
нх CIICTeM

ro обслуживания, так как прн проведеинн работ по дооборудова

нию стеНДа или дВнrателя на стенде MorYT возннкнуть значительные
случайные наrpузки на ОДI'у из ynpyrHx подвесоК. которые Moryr
Прltвеcrн к ее обрыву, деформацни и.rш частнчному изменению уп-
р}'[ IIX свойств. При неработающем Двиraтеле ynpYrHe шарниры
должны бы'J'Ъ раЗrружены.
Усложнение конструкции ТРД. появленне моделей ДВllrате.1ей
с реверсором тяrи. fJOA"'t>eMHblx и подъем но-маршевых ТРД Прllвело
к усложненню снлонзмеритеJlЬНЫХ устроЯств. Изменение
ОМПОИОВ

ки двиrате..,ей на самолете
подвеска ДВИrателей под КРЫ."Iьями на
пмонах прнвело к измеиению конструкции СИУ. к ПОДвеске испы-
тывае",ых ДВllrателеf{ под динамоплатформоА (ипн конструкциеА
ее заменяющей) вместо постановкн двиrателей на подмоторные
СТО(IКИ,
репящиеся к rnризонтапьноА динамоплатформе (см. рис_
6_1 )
Испытання двнrателей с реВЕрсОМ тяrи требуют не тonы<о
создания особых условий испытаиий таких, как оБДУВ двиrателя
воздухом со скоростям н обдува, соответствуЮЩИМИ скоростям по-
лета самолета на реЖllмах включения реверса. но и отвода peBep

сируемOI"О потока выхлопных rаэов так, чтобы не искажапосъ из

мерение прямой и обратной тяrи_ l{ля нопичественной оценки
.
фективиости рев
ивноro )'стpotства использ}'ется коэффициент
реllсрсироваиия RреВ....RОБJlfRпpJIМ. rде значения Rобр (обратная сипа
тяrи) н Rпрям (прямая сила тяrи) берутся при одних н тех же ча

стотах вращения ротора двиrателя. Измерение прямой и обратной
105

тяrll требует применеflИЯ спеЦllальных схем ме:каиичеСКIIХ рЫЧ8Ж

ных СИ
'. которые позволяют измерять обе тиrи одним измерtlте

'leM vсилий. что обеспечивает достаточную точность измерений (22].
('НУ nOOf'\ '1VЕ'П'Я ЛRVМЯ НЕ"

RИСНМЫМJI rР
J1УИРОВ()IlНЫМII Сl{етема

10111. по пока
аниям которых строятся rраД}'llровочные rрафJlII.И
RПJIfIм;;fl (т); Rобр==f
(tn). rде т
масса rрадунровочиых rирь.
Более компактной и уд06ноА в ЗКСl1J1уатации ямнется ПlДравлнче

екая система измерения усилий С двумя диафраrмеННЫМl1 Ме<'доза

Мll и реilтерными весами (рис. 6.10)_ Принцнп работы rндраВJшче-
СКОЙ системы для измерении УClU1иА описан р8Нее. Наиболее СJЮЖ

нымн по конструкции н копмчеству узлоВ ЯВЛЯЮТСЯ СИ}'. для изме

рt>нИЯ тяrи подъемных и поД'Ьемн
маршевых двиrатепе
. ДЛЯ ДВИ

rатеJlей TaKoro типа необходимо измеРЯТh две составnяющие тяrн:
веРТl1кальную и rОРИЗ0итальиую (может возиикн}ть необходимость
измерить две составляющие тиrн н момеит относите.'1ЬflО продольной
OCI! Д1Sиrатепя). Схема И краткие описания двухкомпонентных ТИС.
содержаШllХ одну и де динамоыетричеСIШХ п.'lатформы. даны в pa

боте (23)

f 6.3. ТРЕ&ОВАНИJl К ТОЧНОС1И 01У И МЕТОДЫ
ОЫаЕЧЕНИII ,oчнocrи ПРИ 11POEК1ИР0ВАН41

Степень приближеиии pe3YJlЬТ
TOB И3Nерeнtlя (при
ы'l( или КОI.'ВelIИЫХ) It
исrННIЮИУ эtlачеllНЮ И3Мt"pReМоА ве.
ИЧН1tЫ называют ТОЧНОСТЬЮ lfЭМереНlfit КО-
1"чеС181'1I1IО точность оцеНИВ:tеrси ве.lичиноА лоrреWНОСТ11 из"'ерellllИ. Вe.nИЧНН8
lIOrpt'wиосТ'" nэмереНИIl обычно задаетси до npоцесс
нЭМt>JIeНИII. иСХОДIl нз изве

CТfiы'! NCTO;lOB ИЭМept'НIIИ IUlH 3tQIЧнМОСти IfЭмеряемоrо пара
етра; ока можеТ
определиться и в процt"('се IfЭloIереНИА. Д.'!" ntc. и3f"опIII;!IIшtеIoIы.I( сериftио для
IIcлы8н1fАA rTD.. ВМ1tЧIfJIВ относtlтl'ЛЫЮЙ пorреDJlfОСТИ нэ"'
ре""R уснлии не долж-
на npmЫW3Tb 0,5% npH выссжoll ЧУВСТ8нre.:u.иосТl4. НiI точность СИУ влияет
II.ОИСТРУКt!ия ('нете мы. техiIOJЮrИИ изrОТОВМНJlfI деТ8леА. точность МОlrr8Жа, BЫ

бор х
рактеРНСТI\К noкв.зыu1OЩlfХ ПРllOOpoв, класс точнOCТIf ТilрИроВO'lИЫХ rруэов.
особенности сrеlfДОВОЙ зксппУОТЗUlfl1 СВУ. ЗадаВ8R значение rОЧНОСТ11 H3IoIepel\HR
при проектированин, следует имеrь в ВИD.У
КОНОМlI'R'Cкую uелесооБР
31IОС1'Ь
выбора точноl.'Т11. так lIак ЧСМ выше точность, TeN тру!1Ж'е
достиrнуть, тре-
буеТСII больше временн и матеpllilпьиых затрат. IЮЭР8<'Т
СТОНМОСТЬ !lксплу
rа-
пии н
рите""ЫlhlХ систем; С ApyroA стороны, Сtlижt"Ние rочностн может при
тн
к t1тбр.!к08I\t" вno.лн(' npllrO,.iHblX к
кrnпуаrilЦIfИ JlBHI"'iITe.rreA 113.33 HII3I<HX измерен-
иых 3ШtчеtlИЙ тиm (ие в пределах допуска), 'ОТII AeikrBHTC"'JbHoA npичнноП
ТОrl:

r.lOжет ИВJIflТЬСIl июкаfl ТОЧНОСТЬ иэме(l1tтельноrо устроАетва.
H
ТОЧIIОСТЪ СНУ впНfllOТ:
.4. Пorpеwность pt'rНС1'fЖруюшеrо прибора.
В Nt"ХilНИческнх СНУ в качесrве ПOl<83ываюwеrЬ ПРl1бора нспользуются
АВУ:l:КВОДр3нrные и ОДИОКDaДР8ИТ1!ые u.pliлаmNe УК3Эilrелн с равиомернoIt
Kpyro8oi\ шкалоli на 500 IL'IIf 1000 Дl'ЛеllllЙ с поrpt'шно<'тыо Д<J 0,15% (весовые
rол08l<И). ПОМНМО циферблатных весОВЫХ rоловOl< МСПО.1Ь3УIOТСЯ KВ3дp8HТllыe
весы со С8еrооой шкмоА. дающеА крупное иэображеllJfe шlфp (norpewHOCТb до
0,1 %) ОптичеС1<нt" устрokТВlI чувсrвительиы 1< вибрвции)t, 110
TOMY OIQl ИСПОЛЬ

зуются при flспыrilНИн ма./lОМОЩlfЫХ rтд. НJlПpllfolер. турбост
ртеров. BepTo.1eT

иы" пд
в rндравnнчf'СКИХ СНУ ПОК83ываюшнli I1Рибор
рсйтерные весы
Ifмеет
rJOrI)«!WllnCТЬ
0.05 .. 0.125% (в 38ВИСиМОСти от
"тичннЬ! nJBra резьбы xoд

Boro Вlшта). MorYT IfCПо.
Ь3ОВаТЬСИ rюpWИl!Вble манометры 2
ro раЭРflда с nor
-
костью :tO,05%, :Н-о Р8ЗРИД8

0.2% ил" поршиевые
аиомеrpы с KBa.u.palfТ

ИЫNН вeCoвыМJI rО"'0IIК8
И С rюrpewиостыо ие 6олЕ'е =0.1 %. Пorpewность.
KONneНC8UHOHtloR месДОЗЫ с ПорlШieВым MilH
тpoIoI lf4! IlревЫUlает :!:O.2
,_
)'меИЪUJel8fе lЮrpt'wносТII ПОКа3Ы88ющеrо п(»!бора возможно за сч
т. npнМl!lreИИЯ
106

&лее TOOUIOl"O прнбора (с меиьшеА 1I0rреwностъю): ПРfIМеlIеННII NlfоrОДlfllпаэоtlно

1'0 реrИnРВРУЮLII.ef"О npибop8: миоrОДНВn83()lflЮrО сипоиэмерите.пя-даТЧllка
Б. ПorpeWИОСТЬ снпопереД8ЮЩt>rо ycтpollcтвa.
В меХ8t1нческн:к рычажных силoneредаюшlfХ устроАСТВ8!1!. поrрешиость воз...
ПJII<
f'r " rE"'YJ1l,T"lTf' IIf'ТП'IIIППl IМЧII
жпr() ()Пf'l."ПР.
РНIIЯ п('rf'Пl'lтпчнnr() flТIЮIIIf'ИНII
пJК'Ч рычаl 08 11,J
Зij деформьuни p......llrOB ПОД наrруэкоit, приводtlщеА ОПЯТЬ-ТIIIIJI
1< 11.J!oIeWellttlO перс!/.зточнОrо отношеННII пnet.l
OnpeдeJ1eнHe лере.1аrОЧliorо ОrноwеИIIЯ плеч рычвrов 8CCOOh/N способо,,", с
RСnOЛЬЗQВ8l1нем и t.ачt'('ТВС J(Ot'ТРОЛЫlhlХ rpУЭ()В rHpb 3 ro раэрмда (с ивnоо:rьweА
пorрСU1НOI.rью: 20 Kr -<:200..r. 10 I(" :f: 100 Nr, I к..
20 м.. 11 т п.) Аоет ТОЧНОСТЬ
(),Ol%.
Оrl(ЛОIII.'нне в но&!ртрнм приз", может 811rJ('Hrh поrрl.'WНОПЬ 11(') 0.01 %. nOMK

МО I(О!IСТРУIЩНН прнз'-!. способll нх ззкреnЛCllНМ. Тt'Х!lUЛGrltJl lIэrотовлеЮl1I CJlЛЬИое
ВЛlfflнне 113 'n)' СОI'Т3В;\ЯIПЩУЮ поrреWllОСПl 0l<il3ЫИ31.'Т жеСткость pblqllrOR
В. Неточность }'CTaHo8tCH .!lвнrзrе.111 ни Д8намо"lСТРИЧС('КUЙ ПJlзтформе с точ-
t/ОСТЪЮ :t I ... I 50 (lfешфзлмльность осеД двнraтелеfl н дп) может вlIOсить
norpe1LlHUC1I> до .!:: 0,05%
r Монтан..ные поrрешн()стн, которь'е 80Эl1нкают IIЭ.'\8 дефetCТ08 устзнOВI<И
(непаР<lллельиость УПf1уrп... '1ею, раэн(')rипнОСТЬ подвесок. несовпа;lенне меСТ8
nPНJ10ження снлы ТЯПI Н тарllр08очноrо УСI1ЛНЯ к D.ttнзмоnлатформе. H('paBI10:o.lep

Ifocrb
arp('Ba .'elIT) MOr)'T 81tOCНTb 3н3чl1'lt'JIыI...еe поrрешlЮCТН (до 2.0%. Методы
учет/! ЗТЮ! поrреwностеА н треБО8ВIIIIЯ К контролю :мe
HTOB СНУ в npou«ce
нспытаНlfll It rpD.J.YllrOBI(H даны в осе I OOII
74.

rJl8811 7

ВОПРОСЫ ДОВОДКИ ЭЛМЕНТОВ СИЛОВЫХ
УСТАIЮВОК CдМO
OB

в доводку силовой установкн входит доводка входнoro канала,
ДВllrателя. выхлопной системы, а также сorласование их между со-
бой. Процесс ДОВО.lI<JI состоит из двух частей: доводки проточной
чаСТII (мnжет прllмеНЯТЬСfl моделирование в широком диапазоие
выходных дaHHЫ
); ДОВОДКII конструкции, до.'1fОвечности. надежно--
СУН. onpeAeJ1elтe пеР"ОДИЧНОС.ТI1 контроля и т. д.
Стенды для испытания реактнвных двиrателеи являются науч-
Itыми лабораториями длR исследования сложных аэро-- и термоди-
намических вэаиftlOдействий. обладающих orpoMHblMH возможио--
стями. Естественно. что для создания таl<ИХ лабораторий и поддер-
жания их иа УРО8не непрерывно совершенствующейся теХIЮЛОfИИ
пронзвuдства и доводки реактивных двиrателеА требуется МIЮfО
средств. Эти стенды дают Возможность воспроизводить все УСЛОВНR.
в KnTopblx двиrатеJ1Ь работает (или будет работать в будущем) во
ВреМЯ 9l<сплуатации. Кроме Toro стенды обеспечивают быстрое и
ltenocpeAcтвeHHoe преобразоваИllе результатов испытаИJIЙ 8 данные.
которые оБЛefчают аltализ характеристик двиr8Теля. Напичие тако-
ro оборудования для испытаиия двиrатепей и систем реrистрацни
и индикации получаемых данных позволяет постоянно coвepwellCТ-
ВОВ8ТЬ ДВИfатt'Л и и их элементы.

107

А 7.1. ВOI1РOCbI ДОВОДКИ ВОЭДУХО3AEOf'К1l(08

ПроеК'tирование воздухозаборника для
Иl"ателя сверХЗВУКО8<r
ТС1 ('амС1Лf'Т
'НI11ЗЧ3 OO!It'P ('ложtНIЯ. Чt'М ЛllЯ ЛС1"iЯ}'I<С100fС1 nRllfa

теля. для I<oтoporo воздухозаборник представляет собой ХОРОШD об..
теl<аемую трубу Д1Iя подачи В03ДУШНQrо потока к двнrателю.
Сверхзвуковой диФФузор. юшри:мер. дЛЯ М==2.7 должен pa6<r
тать в уСЛОВИях. KorAa относительный СКоростнОЙ напор равен 23 : 1.
в то время как при дозвуковых скоростях эТо отношение меньше чем
2' 1
В сверхзвуковых самолетах может быть использовано миоrll раз

личных конструкций входа и сома. 11 правильный их выбор ямя.
ется комплексной задачей, решение I<ОТОрОЙ зависит от типа и Ha

знач('ння самолета. Некоторые факторы. влияющие I(a такой выбор.
обс
жда.'1НСЬ 8 1968 r. на конфереНЦlIИ ICAS [56).
Проблема совместной работы двиrателя Н воздухозаборника в
той 11.'1H иной степеllИ важна для всех рЕаИТIIВИЫХ самоле'tОВ. Не.
совместимость этнх двух узлов обычно Х:1рактеризуется неустойчи

вой работой двиrате.1'JЯ и приводнт к ero срыву. Для Toro чтобu
реализовать преllмущества Сl!ерхзвуковоrо попета. основиые KOM

понеиты снловой установки
воздухозаборник. двнrатель и ВЫАОД.
ное сопло
должны составлять ОПТНМaJ1ЬНУЮ единую КОНСТРУКЦИЮ.
которая обеспечивала бы эффективное nримененне силовой }'CTa

повки. За последние roAbl некоторые из наиболее важнЫJ[ ДОСТllже--
Н11Й в }JI} чшении эффективнocrl-l силовой установки былн получены
при совершенствовании воздухозабоРНИI<ОВ, двиrателеА и выходных
сопе.'t. соЧетание 1<(ТI'0PblX 06еспечнвa.nо Рilботу СИJIовых установок
в ШJlроlЮМ Дllапазоие рабочнх условий {61}.
во МНоrЮС случаях при расчете каж.доrо элемента СИ1l0ВОЙ }'CTa

I1ОDI<И приходится ,IATH на компромисс ради достижения оптнмаль

ныx ПОkазателеА по суммарным хараl<reристикам, что требует зна
'
НИя характериС7ИК н оrраничений ДJtя I<аждorо из основных эле-
ментов.
Одной И3 наиболее важных задач при рассмотрении совместноА
работы дrсиrателя с воздухозаборником является Ilзученн(' их вза

имноrо ВJlИяНlIЯ. Прll этом не толы<o воздухозаООРНИI< ВЛИяет на
rраницы
ксnnуатацнониых режимов двиrателя. но также н дви

rатель влняет На работу воздухозаборника. Это взаимное ВЛlIяние
является важным обстоятельством Прll раБОТе l<aK на установив-
wихся. Tal< и Ila пt'реходных реЖltмах раоотЫ
Для реальноrо 8оспроизведеЮIЯ прeдnOllаrаемых по pacqeтy
характериCТ1iК воздухозабоРННI<ОВ необходимо уч,lтывать ряд эф

феКТОВ. связанных с особенностям н I<ОМПОНОВКИ воздухозаООРНIIК8
н самолета.
Это осо6енно важно для сложных по 1<0МПОНОВI\е и мноrореЖlfМ

НЫх самолетов. Обычный процесс. ПРОИСХодяUU1Й при ПРОРJ{тирова.
HIiH си.noвой установки С8молМ"а. состоит li3 ИСllытаНIIЯ воздухоза.
борника. YCTaHoвnellHoro на фюзеляже (ИJШ кры..'I(,). сравнеНIIЯ
Пn"1учениых экспериментальных результатов с ожидаеМЫМII по
1М

расчету пар
м
трами 11 последующих ДОВОДОЧНЫХ li
пытаНIIЙ как
отдельных компонентов, тан и конструкции »uелом до тех пор.
пока воздухозаборник. установленный иа самолете. Не обеспеЧIIТ
требуемых характеристик. Это весьма длнтельный и дороrОСТОЯШllА
IIpUU
H. I1 uбычнu .JdVё1НL
1 Р}дtlU Щ..l
ДО\
"i1IЬ.
"U"'b"U ИJ.!t:Мt:НН
потребуется на ДОlЮдочные испытания и будут ЛИ ОНИ успешными.
Для решеllИЯ этой в.ажной задачи ооычно разрабатываются
Проrраммы IIспытаний в аЭРОllинамичеСI\ИХ трубах моделей caM

лета. ПОЗВОЛЯЮЩнх быстро получать данные. необходимые для
компоtЮвки воздухозаборника и фюзеляжа.
В результате проведения таких испытаний получают данные о
взаИ)tНШII ВЛJIЯЮIИ кар111НЫ обт-еК2Ю1Я фюзе1яжа, внутреННIIХ 'a

рактернстик воздухозаборника и сопротивления самолета С уста.
новлеНI!ЫМН на нем воздухозаборниками в зависимости ОТ ПОJlоже

НIIЯ воздухозаборника. формы фюзеляжа н ориентаЦI'И относитель.
но наt'ierающеrо Потока.
При оnределеннн характеристик воздухозаборника в проuессе
аЭРОДllнамическнх испытаннй преследуются CJ1едующие цеЛt': C(r
.щание эффективноrо ВОЗllухоэаборника выбранной схемы. в слу-
чае изолироваиноrо воздухозаборника; получеl!ие картины обтека.
ния потоком фюзеляжа в месте УСТ81!0ВКИ воздухозаборника при
различных формах фюзеляжа; ПШ1учение характерllСТИК возд
rхо-
заборинка. ооусловленных ВЛИЯНllем течения около фюзеляжа.
ОРllентацией ero относительно фюзеляжа; СоПОСТ8В.1енне экспери-
меитально определеннЫХ характеристик установленною на CaMOJle.
те воз
ухоза6uрннка с реlультатамн испытаний изолированноrо
воздухоэаборнш<а.

Ис.-..пения 8Оздухо
иков В 8ЭрОДIotиамической трубе
Улучшение Xapal\TepllCТ11K воздухозаборншюв современных ле-
тательных аппаратов почтн вcerlla ведет к усложнеШIЮ констр}'кuии
11 в настоящее время редко применяются воздухозаборники npo

CTO
формы, за ИСКЛlOl.lением. может быть. rиперзвуковых дета-
те.1ЬНЫХ аппаратов. Вследствие этоrо УCJIuжняются теоретические
и расчетные исследования воэдухоэаборRИКО
и обойтнсь без их
испытаний в аэродинамическнх трубах почти невозможно (53).

Проблемы, связанные с исПыТ....иАМи .О3АУICО
ИkОВ
При экспериментальном исследовании воздухозаборников воз-
никает необходимость выбора масштаба модели н типа аэродииа

мичесКОЙ трубы для получения необходимоrо llнапазона чисел
РеЙИОЛЬДса. С технолоrнческоА точкн зрения иеоБХОllИМО выбрать
такой масштаб. чтобы модель была не очень велика и ее можно
было сделать достаточно прочной н технолоrИЧНОЙ. С друrой CТ

роны. } 8е.'1ичение размеров модели позволяет fЮЛУЧНТЬ большие
ЧИCJIа Рейнольдса, что особеНно важио при ислытаниях. Korlla на-
Лlf1lе поrраничноrо CI10Я имеет большое значение.

109

ИспытаНИА на малоразмерных моделях имеют большое ЗJ!ачеНllе
для предварmельных IlсслеД08аний. На заключительных этапах
IlсследоваНIIЯ необходнмо проводить испытаНlIЯ в трубах с более
O!.ltt1llUN11 '1IIf"шщI Rf' n СИЯ.НI (' чт"м R рqле стран предvсматри-
l1ается постройка большнх азродинамических тр}'б. рассчитанных
на боЛЬШllе Чlfсла Re Параметры труб должны определяться. исхо-
ДЯ, кроме прочеrо. из возмоЖности испытаиия в них воздухозабор

НIIIШВ. HanpllMep. для трансзвуковых труб разработаllЫ сле.ItYЮЩllе
рекомендаl"ИИ: площадь сечения рабочеА чаСТl1 бх4,2 м; Рта.-=
::=6- IOS Па; ПРО..10.'1Жllтельность работы 10 с; темп

5 запусков в
час. Учитывая необходимость применения вращающнхся rpe6eнOK
,Д.'1Я измереНllЯ давления и ВОЗМОЖIIOСТЬ изменения параметров по
времени. весьма желательно при Ilспытаииях воздухо:&аБОРIIИКОl\
увеличить ПРОДОЛЖllтелЬНОСTh запуска (свыше реКОN.еllдоваllНЫХ
10 с).
ИспытаНJfЯ воздухозаборников в аЗрОДllНамичеСКhХ тр
'бах обыч

110 дают зизчltт('лыtы'l 06'Ы'м информации. При испытаниях Moдe

лей с высокой степенью мехаllизаuии в трубах HenpepblBHoro дeA

crВllЯ ЧIIСЛО измерений значительио УВeJ1ичивается. Обраоотка
111{фс1рмаЦlШ не представляет Трудностеi\. но при испытаниях возд)

хозаfiорниt..ов треб}'ются МОЩные средства сбора и обработки дaH

Н[,ОС ИспытаНIIЯ ПРО80ДЯТСЯ в основном для определеllllЯ КОЭффll

{{иента расхода q:, I\Оэффlщнеита полнorо давления (J 11 КОЭффIЩ"

ента неравиомеРНОСТII.
Проrpесс в об.'1аСТII создания средств сбора и обработки инфор

маиии lIепосредс rHeHHo ПОВЛИ"'''I на качеСТDО испытаний Возд"}(озз

борннков, ИCCJIеДО1l3НИЯ проводятся в более сжатые СроIШ; KOHT

р<>.1Ь. ос}'щеСТВJlяемыА в процессе испытаниЙ, позволяет ускорять
11), проведение; Н
lI\оиец, ПОВЫСНJ1ась точносп. нзмереНIIЙ.
При разработке эффt.'КТИВIIЫХ воздухозаборников требуется Toq

tЮ знать НХ характеристики, для чеrо НСv6х()димы IIсследования на .
крупномасштабных моделях. Большие моделИ нужны npll разра

оотке ВОЗДУ>:О"tабоРIlИКОВ с числами М на входе более 2.2. так ...ак
в зтом сл}'чае }'вепИЧИDается степень поджатия в rорлЕ' воздухоза

борника. а это связано с уменьшением высоты ropпa и БОЛЬШНМII
отрJщзтеЛЬНЫМl1 rраДllентами давления. В этих УСЛОВIIЯХ точно оп

ределить параметры воздухо.3аборников без примеltеНlIЯ болtoШllХ
моделей пченL, CJlожно.
Так как Ilзrотовлеине азродинаМИЧССI<ПХ стендов д.пя испытаниi\
КРУПНЫХ моделеi! (диаметром 50 см) при числах М>3,5
задача
--С.'10жная It дороrостоящан. то ИСПOJlьзуется npOCToJt способ увеЛllче

I{ИЯ числа М ..а существующих азродинамичесКllХ стендах (это MO

жет быть заложено и во внонь проектируемый стенд)' в Kaltaпe
трубы устанавлинается пластина с острой передней кромкой под
отрицательным уrлом. что обеспечнвает разroн nOTOI<a.
Экспериментально устаиовлено (52]. что ЧИCJIО М можно увели

"ЧIIТЬ на 25% при довольно однородном поле скоростей. По даllllЫМ
испытаниА была разработаиа модепь для установки в азродииа

мнческОЙ тр}'бе 21Ох240 см (рис. 7.1).
110

' . '" S j

,,
..

Рис 7.1. ПО80рОТli8Я паllе1lЬ 11 аЗРОДНt(аr.lllчt'<:I\О

трубе сечеииf'М 210х240 см:
1

....K..HII3)/ ""Р....щеll..JI; 3
lIIер."Р; 3
..оде"., 4

п.'.СТМ"В; :J
ОСЬ "РВЩ"IIНJI IIOAt.llII. 6
C:ТOII"'B ..рс".,,,
"1111 110"'8,'"

'строЙство включает поворотную панель с заl<реrrленпыми на
ней ооковыми пластинамн. образующнмн открытый сверху канал_
При таком кременнн отпадает необходимость ставить умотнеНRИ
между lIJ1астннамн. Панель вращается IЮкруr задней кромкн. чт()
позволяет сохранять неизменной зону установки Ilсследуемых диф--
фузоров. Уruл поворота модели устанавливаетСR с помощью Mexa

НlI3M3 перемещення в передиеА части панe.nи.
'стройство позво.']И

по увеЛМЧIIТЬ число М С 3,5 до 4.6. Зона равных скоростей З3 ла

IJелью достаточна для испытания воэдужозаБОРНIIКОВ размером
до 50 см.

7.L вorFOCЫ ДОВОДКИ КОМПРЕССОРО8
ТребоваllИЯ, преДЪЯВJIяемые к силовым }'CTaHOBl<aM летательных
аппаратов, ПОСтОRННО возрастают. В частности. оТ силовых }'стаио-
8Ок требуется устойчивая работа с достаточно высокнм кпд в ШН

роком диапазоне расходов при большнх колetSания"l. темпераТ}'ры,
даВ.'If'JIНЯ и скорости иабеrающеrо потока на входе в силовую уста-
новку. Посколы<у наиболее чувствительным к возмущающим воз

действиям элементом СlfЛОВОЙ установки является компрессор. Tpe

tiУЮТСR тщательные экспернментальные ИСС.'Iедоваиня каждоrс>
семейства компрессоров, чтобы определить те к.'Почевые рабочие
пара метры, которые оказывают решающее влияние на устойчнвость
работы Iюмпрессора.
Для обеспечС!ния совместнмостн снстемы двнrатель
воздух

заборннк узлы двиrателя. участвующие в проиессе сжатия воздуха.
должны подверrатьС1! испытаниям Н3 устоf1чнвость С характерными
.lЛА воздухозаборника простраИС1'8ениыми и временными возмуще

ииями давnеllИЯ. Этн нспытання проводятся на иаземных стендах
с имитацией BblC01HblX условий. Для IЮзмущения потока использу

IOТCJI некоторые устройства. устанавлнваемые в каиале за I\олпек

торным входом перед компрессором (вентилятором).
При ouetlKe возмущения давления в воздухозаборнике OCHOВHЫ

ми СЧllтаются с.'1едующие три лара метра:

111

1. Уровень, Относительная неравномерность давления (отJ(ло

1ielllle от HeKOТoporo н среднсrо давления) (llР/Р)шах МИ (l1p/p) ер-
2. Протяженность. Радиальная и окружная протяженность об

ла{'Т1I ПОНIIЖf>J1llnrfl Л;:IR.11f'J1ИЯ в кольце на определенном радиусе пе-
ред ВХОДОМ в ДВlirатель (A(J)_
З. Продолжительность. Время. м течение KOToporo существует
()пределенная протяженность с определеl
НЫМ уровнем (М).
В настоящее время используется и планнруется Ilспользовать
большое количество различиых устройств для имитации УСЛОВIIЙ
ПО.1ета прн IlспытаНllЯХ двиrат('ля 11 ero У
IЛ08.
PaccMoтpllM JjeKoTopble IIЗ этих ycтpo)\CТB Н ИХ возможности.
Сетки. CeTКJi обычно располаrаютси перед вентилятором или
Iюмпрессором для получеНllЯ стаЦlIонарной неравномерности дав.
.пения. С помощью этих сеток можно параметричесl<И задавать
спротяжеtlllОСТЬ» (i\O) и 4:уровеIlЬ» либо ВОСПРОIlЗВОДИТЬ стационар-
ную неравномерность давлеиия иа выходе из воздухозаборника.
("t'иератор дискретноА ..астоты_ У строtJСТБО, состоящее IfЗ непо

ДВIIЖНЫХ и вращающю,ся лопаток, которые вызывают перИОДliче

CKlte потери давления в потоке и в связи с ЭПIМ дискретные KO"le

tiашlЯ; такое устройство испытывалucь в АЕ,lС 154]. АМПЛliТУДУ и
ЧастоТУ МОЖIIО изменять реrулированием расхода и Оl<р\'ЖНОi't сlю-
рости. Стационарная HeraBHUMcpHOCТЬ, ПО.'1учаемая С TaKIIM YCTpo"

('ТАОМ. обычно не ВОСПРOlIЗВОДИТСЯ.
ЛУЛLCнрующая струя, YCTpoiicTВO, состоящее IIЗ )"станаВ"lивае

мых в канале присnособлений для вдувания струй воздуха против
потока. что вызывает IIзмснеНllе Ilмпульса; это ycтpoAcrвo было
устаиовлено и испытано в центре ИМ. Льюиса NASA (58) Струями
можно }'правлять таким образом, что получают или одиночные ИМ

пульсы. илtl колetiания импульса в части канала ИЛII во всем каиа

ле. Непрерывное истечение струй позволяет nOЛУЧ1JТЬ стационарные
возмущения,
Дроссель. ()t)ычно используется подвижное центральное тело
(дроссе.'1Ь) в суживающемся
расширяющемся канале 151). Пе

l4еЩСНllе дросселя приводит к смещению прямOI'O ска"ка уnлотие

IШЯ. блаrодаря ..ему Возникает та или иная иестационарность.
В таком устройстве стационарные и нестационариые возмущения
CJlабо подвержеиы коmроnю по обеспечению широкоrо Kpyra по

летных УСЛОВIIЙ. но результаты приrодНЫ для первона..альноrо ана-
лиза возмущений.
Все перечИCJIенные схемы имеют свои достоинства, но ни ОДНО
из них не даст ВО.:lможности КОИТрОЛИровать н одновременно полу-
чать пространствеиные и времениые поля давления. СООТ8етствую

щие полетным условиям. Это.не мешает использовать их для пара

:метрических исследований выtiopа н иастройки аппаратуры и под

'ЧерlUl8аеТ необходимость оценки влияния возмущеннА реальнorо
воздухозаборника на устойчивость вентилятора илн компрессора.
Рассмотрим конкретные устройства. которые использовала фир-
lr'Ia сПратт
УИТНИ
при доводке двиrатeJJЯ ТFЗO.

112

Рис. 7 2. YcтpoRcrвo дли СО3,/tIlИtul рЗЗJ1ичноf1 нерав-
камерности nOrOKII:
1
AJnIrsTem.: 2
переlLО
С8ЩIIII: 3
I(OIUICIITOP: f

Сnlul,

.еt...реlll(вадр8'П1Ое npllCfl«Qбтlнме AJI. соэдаttИII
OIIРУЖf<оll _ра8tlоIoleJ»lOCТИ; 6
Мl8lIIO:Щ ot1фЫ1'W; 7
жа
.1110)11 npИl<pwтw; 8
.
Ообра3llое ПplК:ll(lCOб-н1lt! AJI.. СО3
А4НЮI р....Н.nъtю. lIep8aнOllepIlOCTM, g
ИIl1'
цеПТОi>W ) б
ре.....; 10
.tlТерцenторм . notOl!e

РаЗJIнчtlая иеравномерность 110TOKa на входе в компрессор созда

вапась устройством. с.хемаТIIЧИОЙ пок.азаиным иа рис. 72. ОКруЖtlая
IlepaBHOMcpHOCТb в этом устроАстве создается при помощи четырех

квадра'ЛfOrо присnocоблеини. в каждом квадрате KOТOporo можно
прикрыватr и открывать жалюзи. Дпя создания радна.'1ЬИОЙ иерав

номеР'IОСТИ ПР'lменялись
I)'лнруемые интерцепторы, которые
ВВОДИЛНСЬ в поток на расстоянии нескольких сапrиметров ОТ
стеню".
Это устройство позволмо 1I0ЛУЧИ7Ь распределt'ние полноrо дaB

пения на входе в двнrаТeJJ!>, 6лизкое к распrt'делению давления.
реапllзуемоrо в воздухоза60рНIIке при стендовых и летных IlcnblTa

ниях. При Доводке двиrателя ТFЗО иитерцenторы прнмеНЯЛlIСЬ на
-::тенде и на летаюшей л.абора70РИИ. Неравномерность реrИС1рI'РО--
ваJl.ась 40. . . 60 насадками по.'шоrо даВJIения. установленными на
входе в компрессор. При измерении давления lI}'пьсаЩlOнная co

ставляющая НС учитыввпэсь. При больших значеНllЯХ чисел М Иа

б.'1юдаются пульсаЦИl1 даВJlеllИИ. прllводящие к умеtIЬШ(>НИЮ запаса
устоliчивости двиrа1еля с ростом уровия пульсаций,
Для IlзучеllИR влияния п}льсаuиА был сконструирован rellepa

тор пульсаций рис. 7.3_ ПульсаlUlИ ПоJ1lюrо давлеllНR в этом устрой-
стве ВОЗIIИl{ают вследствие взаимодействия ПрЯМоrо скачка уплот

нения с пorpаничиым слоем Иитенсивность Сl<ачкэ уплотнения
реrулировалась расходом воздуха н КОНТРОЛИРОВ8JJась по перепаду
давпениi', в скачке. Продола..ИЫС и поперечные размеры ueHTpa.IJbHOrO
тела с цепью IIЗМЕ'нення уровия пульсаций и р.аспределения IIX .IH

7енсивностей моr
'IИ варьироваться.

113

Рис. 7.3. rеператор пульсаций.
I
ВОЗАY\Ullыll nOTOl<. J
цe"ТJJaпa.8OC: тело; f
""С1<1"""'0"'.
"не ПрЯllсrо <:118""11 уппоТ1l..Н....; 4
Ahr8тellЪ

Пu мере IfЗУЧЕ'ННЯ пределов устойчивостн двнrателей ТFЗО с
lJOМОЩЬЮ таlШ'\; параметров. ка1< амплитуда пульсаUIIЙ н неравно-
МЕ>рНосТЬ, прИШЛlt к неоБХОДltМОСТlt объединить ('енератор ПУЛЬСаuий
l' IIМlrrзтор неравномерности.
ровни Hep:tBHoMepHoCTH н пульсаций
давления, ПРНВОДЯЩllе к срыву компрессора, которые БыJ1H пол
.

чены в результате нспытани
с комбинированным имнтатором, HII

же, чем в случае испыТаний с Самостояте.'1ЬНЫМН ИМJIТ8ТОроМ не
равномерности JI reHepaTopoM пупьсацнiI. Отсюда следует, что npll
ПрJlМЕ'неннн комбlfннров:анноrо ..митатора как стеtlдовоrо ИМИТато

ра воздухозаборннка. перед двиrателем создаются возмущении, KO

торые уменьшают YCTOn
тВOCТb компрессора
Доводка компрессоров осуществлиется двумя основными MeT

дами: непосредственно в CltCTeMe двиrате.1Я 1. на наземных испыта

TeпbIlblX стендах,
c'nе.АУет отмеnrrь, что в процессе доводкИ компрессоров испы

тываются также н ero отдеЛЬНЫе элементы (днеК&!. лопаТIШ, MeX8

IIПЗМЫ рerулированни. управлення и др.).
Стенды для испытаЮIЯ компрессоров (натурных JI модельных)
MOf}T быть трех ПJПов: открытые, I<лиматическне, с замкн
'тым
КОН!} ром 130].
Выбор типа стенда обуславлнвается комплексом задач, СТОЯЩIIХ
l1еред 1<OHCТPYkТOPOM узла. Нанболее экономичнымн с точки зре-
НIIЯ затрат мошности прмвода являются стенды с 38М1!:нутым KOH

туром, так как позволяют использовать в Качестве рабочеrо те.'18
rаз с большо
молекулярноП массой (например, aprOH).
Современный стенд Д./UI ИСПЫТ8I01Я компрессора должеи обеспе

"нть не только требуемую мощность, расход ВОЗДУХа. давленне н
температуру на входе в компрессор. но и возможность Н8Дежноro
IiзмереНия. контроля и записи данных, причем получение конечных
реэу.т1ьтатов должно быть экономическн оправдано по затраТ8М I<ак
114

денежных средств, так Н ручноrо труда. Для выполнения зтих тpe

бованнй на современных стендах WнpOKO используется электронное
оборудование и ЭВМ.
C'пAf)f'MPHHblE' (,Тf>НДЫ ДЛЯ испытания компрессоров проектир}'ют

ся УНIIверсальиыми, Их назначенне
исследuваIJие .ll.UМИ(Jt:\.'-UPUВ
разлнчных схем на переходных режнмах при различной Ч8Стоте-
вращения и степени повыwения давления. Созданне стенда длИ'
испытаНllЯ компрессоров позволяет сократить число расчетных к
KOHCТPYKТlIBHblX ldодификвциА ero.
Рассмотрнм технические хараJ<теристики oAHoro из стендов для
Ilспытания компрессоров. созданнЫХ в США (45).
В качестве привода ИСlЮJlьзуется двнrатель постояннOf'О T<r
ка мощностью 22 МВт. На этом стеllде MOryT испытываться комп-
рессоры с расходом воздуха в диапазоне от 6.8 до 340 Kr/c при
чаСТОТе вращения от 3OQO до 30 000 мни
t И степени повышении
давnения до 40 при одном выпускном тракте. Предусмотрена воз-
можность ИСПЫтаНИЙ компрессорных arperaTOВ с двумя вьшуСК

ными трактамн (например, компрессоров ТВД) с примерtlЫМ pac

ходом до 1090 Kr/c. Стен.д обеспечивает tlозможность испытаннй
объектов в замкнутом контуре н по схеме «наддув
отсос». Ha

конеч, суммарная мощность ПрИВода мuжет быть увеЛИЧf'на по
66 МВт.
Важной особеllНОСТЫО стенда является максимальная aBTOMa

тнзаl!ИЯ управления в процессе испытаний 11 применение быстро

действующих систем сбора, обработки И запоминания lЮJ1учае

MOrt ИНфоРМ8Ц1IИ. Дли выполнеиия этих функLtИА tlспольэуется
комплекс цифровых и аиалorовых ЭВМ различноА мощности. На
стенде предусмотрено 500 каналов Ilнформацин. собирающих даи

IlbIe СО скоростью не NeHee 24 000 опросов в секунду. Обработка
даиных ведется в темпе эксперимента. Система сбора и обработки
инфор
ац"и ПОЗ80ляет собирать исходные данные, проверять их
реальность. преобразовывать в техничеСКJlе единицы, формировать
для дапыlйшеrоo использования в техиических расчетах, запнсы

вать на маrнитную ленту в цифровом виде и печатать ми BЫCl!e

чивать на экранах 25 днсплеев в алфавитно
цифровом или rpa-
фическом виде. Для еще Не обследованных объектов проrраммы
испытаний МОЖI{О ВЫПОЛIJRТЬ вр}чн}'ю или закладывать в ЭВМ.
Важной особенностью 3Toro стенда является возможиость COB

MecTHOro испытання натуральных двухвальных компрессоров, 1l0

СКОЛЫ<У опыт 1l000азал, ЧТО расчетное определеtlне суммарных
характеристик таких компрессоров по результатам испытаний ()т.
дельных arperaTOB ненадеж'Ю. Стенд снабжеи надежной системой
защиты оборудования, сиrнаЛИЗllрующей об аваРJIЙНЫХ ситуациях
И прекращающей 3KcnepllMeHT при 80зникновенllИ этих снтуаций.
Одной из самых оснаЩfННЫХ лабораторий по доводке авнацион

ных двиrателей If их УЗ.l"[ов ЯВЛЯется Уuлryсская ла60ратория
фирМЫ сПратт
Уитни». которая ПОСТОЯННО совершенствует свою
ЗКСllеРllмеитальную базу [34].

115

Рис. 7.4. Схема YCтp<JkToa стенда'
,
."0.:1./'8" lIIа.та;

yctpollcr.o АЛ" "ЗJCJ>С
"" обще. о рас.
XQДB I\OJJI.
'.x8. J
клепе" BblnYCl\1\ 80'AYJ{8 и, tt;o..np
c(:opa 8t.I.
COlt"ro давлек....; 4
liCtpollcr.o д..1.. II''''
HI''I Р8СIIОД. во;
дух. 8О IIHi!WHflM "OНT),IJ
; .s
Kllal181iLI вып)ска 803;1)'IIa'"
В
II'И.'R,r."8; 6
.....,......,ор (lIо""рессор ....:жоrо ДIIВJ1e"",,).
7
.Х(>ДН." 11 а loIq>a; В
IWMl1peccOp м..со"оrо А.""""""; 51

оrcrq,юn ..11811.... 10
"p"IIOA IIONI1IJeccopa "".511(" о А81111С""".
1,
np".oA ЖО""р
СОрll IIblCOItOl"O А8ал......"

Рассмотрим технические характеристикн стеНда этой ла60ра

'Тории для испытаний двухкаскадtюrо компрессора (рис. 7.4). Дли

иа стеНДа составляет около 16 м. ширина 14.3 М, высота 11.3 м;
высота 11спытатеЛЫЮl"О отсека 2.4 м. ДЛIIна
3,9 м. Стенд осна-
щен турбовальным ПД МОЩНОСТЬЮ 13350 кВт для привода комп.
рессора низкоrо дав.,ения и двиrателем со свободной турбнной
мощностью 25760 I<BT дЛЯ компрессора вьк:окorо давления. ФаК

тический расход воздуха 110 входном канале p€!ryлируется в пре

делах от минимальноrо до 289 Kr/c при незtlачительных потерях
давлении. Система измерения расхода воздуха. предстаВJ1ЯЮlЦaя
.собой рас:ходомерные трубки Вентури и рассчитзнная нв критиче

скИй перепад давлени
измеряет расход воздуха на входе в Дви

rатель 11 во внешнем Itонтуре. Воздух из внешнеrо контура BЫВO

дится через систему эксrаустеров. Обеспечивается автоматическая
pel"истрация данных и постоянный контроль характеристик.
Специфическим... областями нсследований на ЭТОМ стенде яв

ляются изу
ение влияния IIзменяющихся характеристик на выходе
1<0MnpeCcopa низкоro давления lia )(арактернстикн компрессора
IIbl
oKoro давления. влИяния помпаЖ8 компрессора Bblcoкoro даll

ления на характерИCТIIКЯ н устойчивость работы компрессора НIIЗ

I<QrO да&1ения. влияния изменеНия степени дву:хконтурности иа
характеристики Компрессора низкоrо давления и ero устойчивость
н измерение напряженни в роторе компрессора BblcoKoro дaВJ1e

ния.
В наши rоды развитие двнrателест
НИА определяеТСЯ ие толь

Ко увеличением тяrи. далыюСТМ или КПД. Но Н снижением уровня
шума. Значительное место в работах двиrателестроительных фирм
вcero мира занима
вопросы исследования влияния параметров
ДВlfrате.'tЯ и erO узлов на производимый имЯ шум И выделения
ваrpязняющих веществ. В ооследнее время фирма SNECMA раэ

lleрнулв исследования в области авиациоtпюй акустики [481. Цель
этих исследований
дальнейшее ИЗУIJение механизмов образова

116

ння шума в различных элементах турбореаJ<ТНIIНЫХ ДВllrателей
(веНТllляторах. компрессорах. турбинах, реактивных СОМах
и т. д.). разработка ПРИНl.\.нпов проектирования малошумных дви

rателе
н выработка точки зрения на
онструироваНие и разме-
Щ
Нllе LlL}МUlluIJIUЩf:1IUЩ,ИА \.П\.It:М. ДJIИ Дl!)'AhUIII}PHblA двнr<Нt:ле

с большой степенью ДВУХJ<ОНТ}'рНОСТИ шум, HOТOpbltl ВОЗНIII<ает в
различных ступенях компрессора (веНТНJ\ятора и компрессора),
CНJlЬHO превышает шум выхлопа. в то время I<ак для ОДНОКОН7ур-
ных турбореактивных двиrателей преобладающим ЯВJIяется шум
BbI'(JlOna Что ж(' касается шума турБШlЫ, то он не IIrpaeт боль

шо.. ролн В общем шуме ДВУХJ<ОНТУРНоrо турбореа
ТИВН()f"О дви-
I'а теJ1Я.
В связ" с тем, что прнрода этих аКУСТllческих I13лучателеfl раз

лична. ПР.I их изучении возникают существенно разные пробле

мы, и все нсследования, прОВОДl{мые в данной области, следует
разбить на трll ПРИНЦIlПllа.raьно отличающиеся rруппЫ.
Первая rpуппа. включаюшая lJэучение шума вращающихся час-
теi'l двиrателя (веитиляторов. компрессоров и турбин), имеет CBO

ей целью как БО.'1ее rпубокое ПОНllмание механизма образоваНIIЯ
шума в этих элементах двиrателеА, так и вопросы. касаЮЩJlеся
средств. ппзволяющих снизить шум двиrаТeJ1Я в нсточнике до еro
распространення в свободиое пространство. а таl<же выбор прин-
Ципов t<онструирования малошумных ДВlfrателеi\.
Вторая rpуппа, касающаяся шума выхлопа (звуковые и свер..:-
звуковые сопла, сопла ДВУХКОllТУрных двиrателеА 11 т. д.). долж-
На решитъ мноrочисленные проблемы, пока не решенные в этоii
области. и вопросы реrулнрования УРОВIfЯ шума в полете,
И. иаконец, третья' rруппа вопросов, включающая предвари

тельные расчеты шума двиrателеi\. рассматривает основные Me

тоды оценки уровней шума реактивных сопел н вращающнкси
частей двнrателя. При таком рассмотрении необходимо учитывать
вопросы. связанные с раСПРОСтранением звуковых волti в атмосфе-
ре (атмосферное поrлощение, солнечную радиацию, рефракцию
н др.). ибо они вносят изменеНIlя, с которыми необходимо считать-
ся как в эксплуатации. так и в интерпретаl.\.lIИ данных аКУСТllче-
СКltХ измерений, проведенных на моделях н на полноразмерных
двнrателях.
Для выполненuя исследований необходимо иметь совершенные
И('ПЫТ8П'.'Ihиые стенды. Рассмотрим стенд ДJlЯ измереlfНЯ шума
компрессоров. Этот стенд (рис. 1.5) предназначен для одиовре-
MeHtlOro снятия акустических н аэродинамических характеристик
<>днo
н двухступеичатых компрессоров. имеЮЩНХ Дllаметр noри.д-
ка 500 мм. Эти компрессоры прнводятся во вращеЮ1е электромо-
тором мощностью 1300 кВт, Блаrодsря двум МУЛЬТиПЛИI\SТорам,
предшесТВУЮЩllМ компрессору, qaCТOTa вращеиня может ]юсти-
raTb 20000 мин
t.
Входной канал копрессора выходит в заrпушенную КаМеру с
постоянным показатепем поrпощения, в которой соэдаЮТСА усло-
ВIIЯ. соответствующие практически условиям свобоДНQfО акустнче-
117

.-
"

.J,

Рис. 7.5. Схема установкм для акустических ИСС.1едова-
инА компрессоров:
I

nrтjЮllотор;

"УJlЬТВnJI..отор 1400. .. 13 000 ""R
I;
3
МУI1ЬТllп.'ИК8'10Р 13 000 .. iO 000 ....
': 4
8IoIЮIOnВ81I 'I1Iy.
ба; S
ПCfl1OщаlOщее IIOMpW'IlIr, 6
ВХОд. 7
""крофоны;
(."". М2. 1113); В
"абор ВО3ДУ.8, 9
1«_прессор. IО
ШТ8..r..
с: ....11110410"......; "
BXoA.. 1(11".1>'

CKoro ПОЛЯ. Забор IIOздуха (расход ..ерез компрессор не более
чем 30 кr/c) ПРОИСХОДИТ через единственное отверстие, располо

женное в верхнеА части камеры (см. рис. 7,5, поз. 8). Экспери

ментапьное исследование ЗВУI<ОИЫХ полей ПрОИЗВОДИТСII с помощью
нескольких микрофонов, CMOlIТНp0в8HHЫX на подвкжиоА W7ЭНrе С
дистанционным управлением, ось вращения котороА всеrда pac

ПOJ\оЖt'на в lUIоскости ВХОДа компрессора. Эта штанrа при Meд

ленном и непреРЫIIНОМ движении позволяет про изводить нзмере

ния 11 KpyrOВON секторе до раднуса 3,7 м в диапазоне уrлов
зо..

... + 120° относительно осн компрессора. Акустические сиrналы С
различиых МИКРОфОНОВ. ОрllеllТllрОВЭННЫХ блаroдаря системе yr-
ловоА калибровки, реrИСТРИРУЮТСR на маf"НИТНЬJX лентах, которые
обрабатываются .JaTeM 11 лаборатории.
118

t 7.3. ВОПРОСЫ ДОВОДКИ КАМЕР сrОРAI+tЯ

Повышеllие теt.tпер.атуры rаза перед турбиной н температуры
Вt.J.1Д}-жа Ilеред I\.1МСрUЙ HOpUllllJII АSрПКft'рllJует рИJВIIТII(' ('08[1('
",енных авиационных Д8иrателей. Доводка камер сrораИIIЯ OT.111

частся мноrооор8зпем задач. которые определяются все расши

рЯЮЩНМСА KpyroM требов8НИ"I. До неДавнеrо времени доведенноА
СЧI1Т3J1ЗСЬ камера, }довлетворяющая требованиям полноты cropa-
HIIR ТОПЛIl8а. низкнх потерь ПОЛиоrо да8.'1еНИЯ. малоrо объема.
HepaBHOMepllOCTl1 температуры rазов на выходе. Н8д('жноrо .ianyc

I<а и устоilЧИlюi\ работы в широком Дl18паЗ0не реж"мов. ДOCTa

ТОЧIIOJ о срока службы
Одной IIЗ ОСIЮВНЫХ зада
. постаВ.'1енных в настоящее орсмя
перЕ'Д разработчиками .авиационных ПД. явлнется сllllжен"е KOH

центр.аЦИlI BpeAlIblX веществ в выхлопных rаэах с целью защитЬ1
атмосферы от заrриэнеllИЯ. которое наблюдается в связи с быст-
рым ростом ПРОМЫШ.'1еНllоrо ПРОllзводства. энерrеТНКИ и объема
тpallcnopTHblX перевозок, В lIаСТОАщее время В рнде стра" нач.а

ты работы по оrpаничению заrрязнеllliЯ атмосферы BpeAHblMl1
веществами с ВЫХ.
ОПlIЫМИ r8заМII авиаДНllrателеи, предусматри

ваЮЩ.Нt' изrОТ08.'1еиие камер сrорання с понижеllllЫМ соде[lжаНllем
этнх веществ В продуктах сrорания, а также нормирование доп}'

стнмых выделений вредных веществ.
Так. в США введен rосударственныи стандарт допустимorо BЫ

БРОС8 заrРЯЗННЮЩJtх атмосферу веществ авиаЦИОIIИЫМИ ABHraTe

.JIЯМII 141]). Стаllдарты разработаны Управлением США по зашите
окружаюшеЙ .среды (ЕРА) If предусмотрено их поэтапное приме-
HeНlle на террllТОрИИ СоединеНIIЫХ Штатов. Б trастоящее вуеМА
в Меж.!l) народной орr8НИзацин rражданской авиации (ICAO)
обс)ждается (lpOeKT международных требоваНllrr. Проектом пре.-
дусматривается прове.дение специалыIхx кваЛИФllкаЦllOННЫХ испы

ТЗНlIН ДВJlrателен с измереllием содержаиия BpeAlIblX веществ в

ЫХЛОПJ-lЫХ rазах на раЗJIИЧНЫХ режимах работы двиrате.пя (JIMII

тирующих IIЗ.'lетно--поСадочиые операции).
Быдe.nеtше СО Ii CnHm npOMCXOAJIT. rлавным образом. при pa

боте двиrателя на режнме малoro rаза. косда процесс сжиrания
топлива в двнrателе протекает с малоА эффективностью HaAдe

ны новые КОIIСТРУКПlвные решения персПекmвных камер сrорания,
ооеспеЧJlвэЮщие выделение окиси yrлерода и уrлеводородов на
}POBIlf' предполаrаемых норм 1979 r. (стандарты ЕРА). НеЗllаЧII

тельныil nporpecc ДОСтиrнут только
ИССЛедованиях по Сllижению
выде'lеНИЯ ОКН('II азота (NO x ) до предполаr8емы
норм. ПроводRТ

СЯ ис('ледования различных CllcтeM СЖllrЗНlIЯ топлива современ-
ных ТР ДД высокой степени ДВYXKOIIТYPHOCТII. в которых IIСПОЛЬ

зуются МОДИфНЦllрованные ТОПnllвные форсунки ми перепу('к
КОJ.1Прессорнorо воздуха с целью повышення эффективности про-
цесс.а rорения на режимах малoro rаза И положитепьяоrо воздеА

ствия Flа выделеНие указанных заrpЯЗНЯIOЩих веществ,

119

РИ(' 7.6. Характеристики lIыделеНИR ззrризияющих вешеСТ8 пер

Сnet(Т1iIl1WМН АIiIИri!lТtЛRNИ И ДJlиrаТeJlем CF6 по срВВlfeННЮ С пред-
IЮJUlrвеt.lЫNII НорМ8МИ ЕРА:
Q
)'рО8СН" АЫIIАеНIIJI; {j
lIbl,ДeA......" olOtell yr.ll1!Jl0A8 8" ре"'......
...OIO
[."8: 11
IIЫАелен..е >!ecropellwrro }rAt!lIoAopOJl8 ".. реж>!м" .....nru ('ll38'

llыae'nCHНI' OIIIICH 8"ОТ8 Н" 113.nете. I
ТРДД CF6
6; :i
ТРДД CF6
!'iO.
S
ТРДД СFб с .D.llифНцНl'оа8I'Н.....Н то"",,IИы"Н ФореуНКIIМИ; 4
ТРДЦ
с пt'VеО)'('8(ОМ l'оЭА..УJI. ..
38 8(омпрессо"... 5
nepc"iI!'l(nOВВ"n Дllиrll1i1!'пь.
6
ТРДД CF& с IlПрЫС"n
IIОАЫ,

"реЛПО;'8rllt''IIЫ.. нор.....

Так как количество ОI<ИСИ азота. образующееСR в процессе СЖН

rания топлива, пропорцнона.'lЬНО степени сжатия и температуре
цикла. то при приt.\eliении двнrателеfi с высокими значениями Пн-
и T r *, IIСПОЛЬ'Jование которых uе.'1еroобразно с точки зреliИЯ эtю

IЮloНIЧНОСТИ. будет весьма трудио УДОВ,'IеТ80РНТЬ предполаrаемым
Иормам выделеНИJl окиси азота. иесмотря на nporpecc в конструи

роеаНИII с"стем сжиrанпя. На рНС. 7.6, показаны характеРlfСТИКН
выде.'1ения заrрязияющих веществ современным н (типа CF6) и
перспеКТlIВНЫМИ двиrателями по сравнению с предполаrаемыми
hop'-'аМII 1979 r. [381.
По результатам испытаниn двиrаТeJlЬ пол
ает сертифнкат

СВllдете.J1ЬСтВУЮIШIЙ о том. что выброс (эмиссмя) вредных веществ
не превышает допустнмоro уровня (нормы). При ЭТоМ прнме"ен

Itble в квалификзщlOННЫХ испытаниях средства измерения ДОЛЖИЫ
удовлетворять т(>€БОЯ
!JШЯМ (СЛО. Эти требоваН'IЯ опр('деляют
прииципы работы ИЗNерительной аппаратуры. предназнnченноА
для измерения концентраций IIреднЫХ веществ в выхлопных rазах.
н ряд ее технических xapaKTepllCТIIK: диапазоны измерения, точ

ность. быстродействие, стабильность нуля и показаний. ДОПУСТlI-
мый уровеиь помех.
В СССР начаТbI работы по подrотовке и введенню межд}"наJ>OД

ных норм на выде.пеНJlе вредных веществ авиаДВllrатеЛRМИ (СССР
ЯВ.'IяеТСR членом (СА О) , Нормы (СЛО и стандарты США пre

дусматрllвают необходимость измереиия малых концентрациА СО,
120

;+
rg
ю

а '''-i''

\. Q ftJ
.
:l.,
'.
: 5 t !
I I I IIt I
L 1 . ___

. 8 'ZIJl

. L

/( 4. tM ol>4epfl

P.IC 7.7 СхеМ8 CKcreICbl для It3l1ерении ,.мнссии ,выхпОШIЫХ
rll]OB 8внаД8Н.'8тепеR:
,
соп'ю A81'1r
J!": 2
r83D<JТ&>plllI'I<, 8
M.ncTpa"" отоора
c

ol'lorJle8 150" С,

O&rJl
8 50' С); 4
J[p8Jtbl. 5
ф"..ьт.
ры. 6
...aI\Jl38TDp С" н ю ; 7
с...оп..сцы, B
насосы; II
.капни-

s
.
I!]

::O
f:'J;
e;:

:JI::пм-:se

:II

P
:

воды tlулC8OrO ra3&

CYlH m , NO z и дымления. Одной из первых зад-lЧ при постановке
таких раtIOт яв.тIЯется. выбор методов и аппаратуры ДЛИ измере

иия концентраlUiЙ этих веществ_ К сожалению. rаЗ08иаЛИЗ8ТОРЫ.
удовлетворяющие требованиям IСАО и нормам США. отечествен

иой промышпенностью ие выпускаются. В настоящее время за
рубежом выпускаются системы ЭNИССИоИИЫХ измерений, приепо--
сu6ленные для HenpepblBHOro cтeHAoBoro определения конnеитра.
nнй СО. C
. CnHm. NO z . Эти снстемы оборудованы полным lIа.
бором rазоанализаторов на указанные компоненты. Их выпуека

ют фирмы ...Хориба». <Янаrнмото» (Япония). «Бекман» (США),
A\'L (АВСТрIlЯ). Однако эти системы предназначены для опреде-
лення эмиссионных характеристик карбюраторных и дизельных
аВуОмоби.1ЬНЫХ двиrателей. поэтому они не удовлетворяют всеЙ
совок}'шюсти требований, 11редъявпяемый для Clналоrи'lНЫХ ell

стем. предназначенных дди иэмереНllЯ эмиссионных характери

стик 8ВllздвиrатепеА. В стандартах CLllA рекомендована система
Dтбора и анаЛllза npo(S таза ДЛЯ определения эмисеИIf TOKCllqHblX
веществ н дыма
Схема снстемы представлеНа на рнс. 7.7_ Система оборудуется
rазоаНаЛllзаторами на СО. СО2. CnHm н NO z . Для измерения
дымления стандартом ЕРА принята схема рис. 7.8,
В течеНllе последних 18 лет проводятся интенсивныe ИСCJIеДО-
вання камер сrораИНЯ с малым дымлеиием для широкоrо прнме

нении. вк..1ючая перспекТllвные двиrатели с ВЫСОКОЙ степенью по.

6
1990

121

выwеНIIЯ давлення Jf
Д8нrателн предназна-
ченные Д:JЯ работы на
НllЗКОСОрТНЫХ фракци-
JlЛ TUlI.lUIi ФupмuJ\
сВecncнrаVЭ:lt построен
и работает стеНД дли
натурных нспытанн

камер сrораНIIЯ rтд на
дымлеиие [40]. Необ.'(о

димость натурных ис.
пытаний вызывается
двумя основными DрИ

чинами: 1) постоянныii
рост иачальных AaB"le

ннА rаза перед турбина
ми увеличивает воз-
можность дымления. и
ПQэтом} нeo!iходимо
дли воспроизведения
обычных
ксплуатацн

оннЫХ условий прово

ДIIТЬ испытзния npll
даВКЮUIХ rаза. изме

НЯЮЩИХ место при ЭКС

ппуатаЦИJl; 2) даже He

зна...,ите.'1ьное .нзм(>ненне раЗМеров отверстий l<аМСрЫ сrорания
ВЛJlяет на CTeneJib ;ж.ымления, 11 поэтому 'Iсключаются IIсПЫтаНИfl
на MO:J.-е.IJЯХ уменьшенных рззмеров или при бо.1ее НJfЗЮfХ давле

ниях. Тzким образом, неоБХОДIIМО rlрИ испытаtl)lЯХ КаМС'р сrораНliЯ
на ДЫVlлеНJlе обеспечнвать натурные расходы н давления воздуха.
Система измерениА стеида производит З3 ОДJiУ минуту решст-
рацню 400 измеряемых парамеТJI08. что позволяет экономить вре-
МЯ на проведение испытаниА ПО сравнению с реrнcтрацией вруч

ную. Компрессор. приводимыА паровой турбиной, обеспеЧliвоет
подачу воздуха на стенд в количестве ДО 18 кr/c при давлении
ДО 0,9 МПа. Перед поступлением на стенд ElОЗДУХ подorpевается
до те"шературы .....,4ЗQ О С. Стенд рассqитан иа ВОЗМОЖJi
Ю темпе

ратуру выхлопных rаЗО8 ДО 1375° С. В последнее время Шl1роКО
развернуты patioты по изучеиию сверхзвуковоrо rорения для пер

.спективных летательных аппаратов с rпвР Д. Разработанная в
1970 r. дли исследований сsерхзвуковоrо rорения rиперзвуков.ая
.аЭрОДИиамическая труба S4MA [56] дает ВОЗМОЖНОСтЬ испытывать
ИаМеры сrорання с выСокой степенью приближения К УCJIовиям
полета при М==6 и Н
28 км. Дли проведения этоrо 9ксперимен

Та аЭРОДRН8МВЧеское сопло в установке S4МА было заменено Ka

epoA сrорання, в которую под давлением подаетси rоричнА воз-
дух от подоrpеватели..

"-',
')
:

r
: :-:.::,'
/) 11

'1'
I
L

..!

Рис.. 7.8. Схема CtlCтeMbl отбора nl306blX проб:
1
Р""",ТIIВиое сопло А."rаТeJlЯ; 2
rаЗООТ!SОР/lКk
'<:OI"I1"СИО CТ8ttUpT8" SAE); 2"
rlзоотБОРIf"1I (4:0
.......,..0 f:TII1!.A8pTaM ЕРА,; 3
D
P"OYC"; 4
фllJlЬ1Jl
J1I)'бсll о...ет...; S
OT!SOP: б
.1I"'1'JIOА
..ИJl'"
7
8ахуу.. .."сос: 8
рота"етр: 9
СЧ",Т"nk r",,"
(ИЗU"Р"'rе.'" об-ьеu..I. 10
ВЫХ.,оп; 11. 12. 13. ..

11.118D.1111..; 15
Аат"" " те"П0!Jl8ТУРЫ; 16
AIT'.II .......
nell""

122

Рис. 7.9. Аэродинамическая трубе S4МA.

=A"=oa-:7'
Y=;,,
o; .6

б=
В:';
"

,б:
J(:=:;="':т
;"i

:
J10Hbl ДJIt1 СЖатоrо 80ЭII}'ха

Аэродинамическая труба (рнс. 7.9) содержит следующие oc

новиые устройства: установку дли храНения cyxoro <:жатоrо ВОЗ

духа (давление 40 МПа); подпорную устаИОВJ(У для повышення
давпення воздуха в сферичесКIIХ резервуарах OCHOВHolt уста НОВl(.и,
состоящую ИЗ 50 б8JUIОНОВ общим объеМОМ 28,5 м з ; ПоДоrрева

Te'lb. содержащий 12 т rпннозема для HarpeBa потока возду-
ха до 1850 1(; спеЦllапьный быстродеikтвующий клапан, рабо

тающий при высоком давлении 11 высокой. температуре; C14
H

иНе сопла. устанавлнваемые перед барокзмерой.. которая снаб-
жена переАСещающимся столом, оозвопЯЮЩИI4 проВОДНТЬ испы

танин с большой точностью; теневую установку для визуализации
ТeIlения
выжлопную систему. соединенную с вакуумными резер-
вуарами (5000 м3, 2 кПа) или с атмосферой.

Рис. 7.10. С"е.!з ,",0;1.1.'4
Двнrателя (ДаRле"не яа
IIАоде Р""" 1,0 . 1,5 МПа,
т -= 1 65<)I() .
I
ПО;(а"о 80З;l.УХfI ОТ no;w
<prB8TeJ1t1, 2
СlfЛ"ФОНЫ.
3
поД..а 10AOpo1\0; .,

ДВnнl(И AaBIli:»I
H. R ТСМПС'

I'отуры ТОРМDже....., б
рас-

.\.'tоиер. 6
АМR8"оиетр
7
':lКe"TOP

123

Рис. 7.11, ()(jЩ8J1
I
труба 11"8 ПОД",II (.
Л..А8IОЩerо 1UnAY1'8; 2
'IJIуба АЛ" ПО.lItЧК 110.11"; з
фЛ811"'Ц
""8118МOIlt!тp; 8
стоЛ с П8ЭallК, 9
ка"ера сrОр811l1Я: 10
УСТ8НОО8 АЛII ВOPWCIC8 воды;
lS
ПUАа'!8 II03;J.YX4 (p
5 1>\118, Q::-3Q "С/С).

Существенным элементом установки является подorреватель,
в котором можно HarpeвaTb воздух до 1850 1( прн высоком дав-
леНl1И Рrn8Ж
15 МПа Это позволяет получать давлении и тем-
(]ературы, соответствующие М===б,5
Прн M
6,5 ._. 14 noAorpe8
ПОЗВО.'Iяет нзбежать- конденсации компонентов ВОЗДУХа, Для ис

следоваиия камеры сrорання СОМО замеииnось моделью двиrате-
ЛЯ, куда непосредственно от подоrревателя под давлением пода-
вался HarpeTblA воздух. Тяrа. создаваемая кольцеобразноА каме-
рой сrорания со сверхзвуковым rорением водорода, должна
измеряться в условиях. моделирующих деЙСТ8ите.пьные условии
полета в диапазоне чисел М
з .,. 7. Наладка проводил ась на чис-
.110 М==6.
Д.'1И нзмереllИИ тяrи в маrистрали должно быть два эластич-
ных соединении, допускающих перемещение модели относительно
неПОДВllЖНЫХ элементов, Верхнее по потоку элаСТИЧllое соеДlIне-
Iше находится в зоне. соответствующеА выходному сечеtlllЮ воз.
ду,"озаборника. рассчитанноrо иа М:-б. Нижнее по потоку соеди-
нение расположено на выходе из диффузора каМеры сrораНIIя.
Дли запуска моделн необходим определенный перепад давленнй.
Испо.'1ьзованне для этоro вакуумноЯ емкостн бьulO 07BeprHYТO,
так как присутствне свободноrо водорода представляет опасность.
124

схема установки.

4 ..
д':.
с.::ре
J
:
::;: ,f

е:";н

:
:;':tт:';;.
О:,,D
"
;;бflU::=JJ
:
;D:"

16
!l1К

Oi>. п
бокс 8"J10.1нн...ческоl трубы

Непосредстьенный выхлоп в атмосферу вызвал бы необходимость
повышения начальноrо давления. но "Р.I ЭТОМ нарушаJlИСЬ бы
У
1ОВИR моделировании по высоте н числу
и увеличился бы
приток тема, сннжающerо механическую ПРОЧНQCТь модели. В Ka

честве KOMnpOMIiCCHoro решения за каМерой сrорання бы.n уста-
Ho
,eN эжектор с выходом в атмосферу. Наrревающиеся части
модели н установки были изrотовпены из жаропрочной стали. Tqr
мическая пpoqность 06еспеqива.'1ась большой теплоемкостью MO

дели, имеющей толстые стенки (МИИНМaJlьнаи толщина 20 мм);
ЭТО позволило проводить ис(]ытания д.rlИтельиостью 15 с, что дo

статочно для проведения необходимых измерений.

одель двиrате.rIЯ состоит 113 следующих четырех основиых уз-
IOв (рис. 7.10 11 7.11): сопла для подачи воздуха в камеру cro

ранИЯ с приспособ.'1ениимн дли измерения НаlJальных значений
пара метров; камеры сrорання, тяrа которой uзмерялась с помощью
весов; системы вывода и охлаждення продуктов сrорания. разме

щеllИОЙ за камерой; вcnoMoraTeпbHoro оборудования ддя снабже

ННИ водородом, охлаждающей водой и сжатым воздухом.

125

t 7.,1.. ВОПРОСЫ доводки 'D'Р6ИН

Пnлаrают, что перспеКТRВные 1C8Mepbl сrорания. новые жаро

прочные материалы и новые методы UXJJаif\деШIЯ LT
HUK ПU

JlИ1
ПОДнять температуру I"аза за основной камерой crорания до зна-
чени
, близких к стехноМетричесКl\М. Температура rаза перед тур.
биной постоянно возрастает с появлением материалов С лучшим
сопротивnением усталOC11l, ползучести при высокой температуре.
а также улучшенной теХНИКl1 охлаждения, Э
ктивность дв.
rателя зависит от степени повышения давnеЮIЯ и уровня рабочей
температуры raза
Повышение температуры rаза перед турбиной
Прl1DOДИТ к существенному повышенню экономичности, резкому
росту удельной мощности. сокращению массы и rабаритных раз-
меров [ТД,. ПрИDOдящих к увеличеиию удельной лобовой тяrи.
В турбовальном ДВl\rателе повышение температуры I"аза перед
турбиной с J470 до 1620 К дает увеЛllt,lение УДeJIЬНОЙ работы rаэа
на 30% и сиижение удельнorо расхода топлива на 10%. Аналоrич

ное увеличение температуры в ТР Д уменьшает удельную Массу
двиrаТeJlЯ на 15% и удельиый расход топлива примерно на 8%.
С друrой стороны. тепловая наrрузка на элементы BЫCOКOTeM

пературноrо двиrателя, особенно иа рабоч

10паТКи турбнны.
существенно возрастает_ Рабочие попатки должны сохраиять проч

IfOCTb при воздействии как статических, так и дИнамических. Me

хаиических и термических напряжений и стойкость против окяс

пения и эрозии. Материал лопаток должен быть технолоrичен и
приспособлен для иераэруш
ющих ыетодов контроля.
Повышенне рабочей температуры rаза улучшает ][арактери

стикн ТРД 1\ ТРДД, раСШИрflет диапазон ПРl\менения ЭТИJ( двиrа

телей по числу M
В частности, в высокотемпературном rт Д для
nнперзвуковоrо летательноrо аппарата пОВЪUllается число М при
переходе ос режима тр Д иа режим прямoroчноrо двиrателя,
Развитие rr Д в ближаАшее время неразрывно связано с no

вышеннем температуры rаза при одновременном эффективном
ОXJIаждении наllболее нзrpетых элементов турБИН Н, прежде все-
ro, их лопаточных аппаратов.
На рис. 7.12 показаны рост температуры rаза перед турбиной
в период 1958 ... 1968 п. и предполаrаемое дальнейшее ее уве-
личеНие в авиационных двиrателях [57].
РезкиА скачок температуры rаза бы.'1 вызван широким внедре-
нием охлаждаемых конструкций наряду с применением у лучше..

ных жаропрочных материалов. Рис. 7.13 IIJ1.rlЮСТРНРУет это поло

женне на примере ДВllrатеJJей фирмы «РОJIЛС
Ройо [46].
Для cOBpeMeHtlOrO этапа раЗВИТllЯ ТТД характерно 1'0, <.iTO oд

HOBpeMf'HHO с ростом температуры перед турбяиоА постоянно pac

тет ре<'урс ДВllrателей. Так. фактический ресурс двиrателя сТайн.
12 Мк 515/10 [46] составляет 6500 '1 I1РIl температуре rаза перед
тур611НОН на взлетном режиме 1242 1<. rлубине охлаж.деНIIЯ ло

паток fI средием 313 1( и расходе охлаждзющеrо воздуха 0.8%.
'forдa как ресурс lIеохлаждаемоrо двиrателя соcrавnяет ВCf'ro
126

1
. 1(

Рис 1.12. РОСТ TeMneparypbl
rаэа перед турбllИОЙ в ncpll

од 1958 .. 1966 rr:
.
011lol7И""" прое",..ру"..."
.D.и....'f
,'М AJIA CaIlOIlI!T08. J

<:ep..II....... AII..FIIFen1l АЛ" <:...0
.пето. 3
серН"....е ABHr..."n..
..N.-'" Тр8ИСnОрI'ИЫа. t:a_oпeтoa

'1(
IJDO

IJ(J(J

"ОО

ltIO
I!JIIJ IJЮ '9fJ 1160

1165 1910 If7Je

Рис. 7.13 Рос r re..nepaTYpw r8З3 перед TYP

бииоА в двнrаrмях фИрМЫ «Ролnс
Ройс.:
,
Н8..II.IIО р.БОF" ф..р.... на.. охп8_........ по
паТ081 J
.......no "спwт..,..А .eJl.oro .q8I1FaTt'пH
с ОХ,,'8ЖАа
"t.I... .IIOП8'fRIIМII; 3
11.118110
Kcnпy.
Т"ЦК.. Д8НrаFс..d с ol<.II.)I(A."....... лоп........ н.
::

"':'.7J1:7 .!
i
er.
'".

!к

;

:;
=
...ТаА.. 12.; 'o
сКок.сА.: "
..Сп..II-I-; 1I

.СпеА-; ,3
сСпdl-2_

2000 ч. Дости"нутый ресурс двисателя сКонрА» RCo. 43 cocтaB

ляет 13000 ч при температуре ..аза на взлетном режиме 1310 К
11 расходе воздуха на охлажденне J,4%. В двиrате.ле «Спей»
25 Мк 511 при расходе ВОЗДУХ8 на охлаждеиие 2% дости..аeтcR
r.1убина охлаждеНI(Я лопаток 473 К. QTO обеспечивает ресурс
и

rателя в 10000 ч. В иекоторых авиационных двиraтелях темпе

ратуры ..аз& превышают 1500 К (например, в двухконтурном двн

сателе TF39 фирмы «Дженерал ЭлектрИК:' для самолета с Тflrой
R==18200 Н. Т r -==I5ЗЗ К).
Поскольку введение охлаждения вызывает определениое yxyд

тенпе показате.'Iен [ТД по сравнению с иеохпаЖДаемыми двlt-
('аТeJJММИ с той же температуроА ('аза. проблема снижения потерь.
ВЫЗЫВаемых ОXJIаждением. являетси весьма актуальной_
Следует указать на две основные составляющие потерь. xa

рактерные дли высокотемпературных турбин с ОХ.'1аждаемыми ЭЛе

ментамн_
1. Термодннамические noтeplt, связанные с тем. QTO В процессе
расшнрения в турБJlне ..аз охлаждается.
2_ Затраты Эflерrии на ПОДl'01'ОВку и ЦИРКУЛЯЦJlЮ xпaJlareHTa
в СИСТеме охлажденuя_
И первая н вторая составляющие иепосредственно связаны с
колнчеством отводимоrо в систему охлаждения тепла. Первая при

ВОДИТ к уменьшению распола..аемоА работы турбины; вторая пред

стаВJIяет собой насосную работу. на которую затрачивается часть
Полезной работы двиrателя.
Часто для высокотемпературноro ДВИl'ателя ВВОJtИтся noнитне
преде.'1ьноА температуры. т. е. Такой температуры ..аза перед TYP

127

биноii, превышение котоpoli приводит уже не к увеличению. а к

нижению I\ПД двиrателя вследствие чрезмерно больших потерь
на охлаждение, Величнна предельной темпервтуры в больwoА сте-
пеllП 3DВllfИТ nт ХR(1I1"т(,рН("fJII(И ('И(lf'МН ОХЛ
ЖЛfIlИR Н I'ыбранно--
ro хладаrента. так как именно ЭТИМИ факторами при ПРОЧНХ ие-
изменных условиях определя

иеобходимая насоснаи работа
На систему охлаждения н термодинамиqеские потери.
В жидкостных системах охлаждения превалирующими явля-
ются термодинамические потери, в воздушных системах затраты
знерrин на циркуляцию XJlадаreНТ8 MoryT существенно превысить
термодинамнческие потери н стать основным определяющим фак-
тором. Поэтому для двиrателей с воздушными системами охлаж.
деllИЯ предельная температура ниже, ..ем для двнrателей с ЖIIД

костной системой охлаждения. у которых npаК11Iчески предель-
ная температура лежнт за rpаннцей достиrаемых при сrорании
орrаническorо ТОПJIНllа температур.
Развитие высокотемпературных n Д с охлажпа€мыми турби

нами базируется На решении коммекса проблем, основные из
которых слеДУЮЩ,ие: 1) выбор и конструктивное pewение схемы
охлаждении J10паточных аппаратов турбин; 2) lIыбор и KOHCTPYI<-
тивное решение системы охлаждении; 3) выполнение теплоВOf'О
и fllДравлическоrо расчетов охлаждения турбины; 4) прочност-
tlOH расчет элемеllТОВ системы охлаждения; 5) разработка тех-
нолопш нзrОТОВЛetlия охлаждаемых элементов.
Дли экспериментальнorо исследования эффеКТIIВНОСТИ охлаж-
дения лопаток турбин создаются специальнЫе YCTaHoBKR
На рис. 7.14 приведена схема тнповой установки. предназна

ченной для комплексиых НСС:lедоваНIIЙ рабочнх и СОПлОВЫХ ло-
паток турбин, С помощью этой устаиовки можно проводить сле-
дующие работы: проверку nponycKHoit способности внутренних
каналов лопаток по расходу охлаждающеrо воздуха; оценку
эффективности охлаждения; сравнительный аналнз различных
конструктивных схем ОХ.'1аждения лопаток; проведенне <:пециаJ1Ь

НЫх испытаtшй по исследованию обтекания профилей J10паток И
оценки взаимов.т:lИЯНИИ теп.10передачи с pacnpeдe.'1eHlleM даВJlения
по профилю,
С начала 70
x rOAOB ведyrси Ilнтенсивные работы по созданию
свер):зв}ковых турбин дли ДВllrателей ВО-): roдов [68].
Основы техНИКИ сверхзвуковых турбин. нсследуемые в лабо

раТорllЯХ прнкладных IlaYK (GASL). MorYT оказаться переходной
ступенью к созданню новых. более эффективных, ЭКОНОМIIЧНЫХ и
ВЫСОIШСКОРОСТIIЫХ силовых устаlЮООК 8()..х roдoв.
СвеРХЗВУl<овые турбllНЫ решают задач}' ПОВЫШеНии наrрузкн
на ступень (работы ступени) 11 уменьшеиня расхода воздуха на
ОХJJаждение. что позволит будущим ТРДД или комбинированным
двиrателям работать при ппвышенных температуре, степени дв)'х-
КОИ7)'рНОСТlI и частоте вращения. По МJiенмю специа.пистов GASL.
работающнх COBMecТlfO с фllрмой -MapKBapДT
. такие двнrатсли
128

Рис. 7.14. Принuиrшзльна" схема устаНОВI\II для 1<0000ллеКСНЫА иссnедова-
ниit лопаток турбиН.
:Ю

"в

':':8
т;р;ч::

0:;
O:;:Ax:a
::;::r,) :1I;T::
or,

T8e:
"

; : = =:
""'1.11011 8lepllыA }'ЧIIС'ТOII. 9
Jlроrсrльtt8А SКRlИ".; ,и
вы_пОпиа. Ш8ХТ&; 11
теп.
А(Ю1I"ItIlНIIJ(, 12
nOAorpeвBTI:.'''; 18
М
pIIOе
оп..о; 14
]8J1ВIIЖКВ; 15
б...08! J)ecy
п>lpOllaНIU н измерен н.. pB
XO",,8 IIОЗД)'ХII, 8АУщеrо "в ОХАаЖ,Дetfllе lI()rtaТOII: 16

11.1011 TOOAIIIIItoro nKmllttll rCT....01]I\H; 17
аозДУk Н3 се,,,; IfJ
IIОЗД)''' от 1I01l1фeCCО.
рв; 19
топ 111110 113 "a"Hcтpaпll
20
сп.,. .оды; 1'1
80...'118 8ОJl"

будут проще и будут нметь меньшие масс}' 11 06ъем. чем сущест

вующие доэвуковые двиrателlf.
По дoroвopy с командованием авиационных систем оружия
ВМФ США GASL с 1968 r. Проводят исследоваНlfЯ и опытные
работы по турбинам со сверхзвуковыми скоростями raЗ8 относи-
тельно лопаток. В некоторых с.'Jучаях. например в вопросе о сте-
леЮI количества воздуха, неоБХОДllмоrо д.пя их охлаждения, pe

зультаТbl превзошпи ожидания.
К иаиболее интересным обласТJIМ nрИмененllЯ сверхзвуковой
турбины. КОТорЫе были намечены в работах GASL. относятся:
турбовеНТIIЛЯТОр со сверхзвуковой турбиной и paketHO-1)'рбинныА
.двиrатепь (рт д) ,

t 15. ВОПРОСЫ ДОВОДКИ выходных С
Л
и РЕВЕРСИВНЫХ УСТРОйСТВ
Конструкции системы вЫХОДиоrо СОПла и ero компоновка на
самолете являются весьма важными для оценки характеристик
сверхэвуковоrо самолета. Например, упучwеНlfе общero J<Оэффll-
циеuта тяrи на I % эквивалентно уве.'1lJчеиию дальности попета
129

на 3,5%. Для обеспечения протекания рабочerо П(IOцесса в ABIt

faTene в широкоМ диапазоне условий выхлопная система должиа
обладать следующими устроitcтвaми: Ilзменяемои lL'Iощадью (ор-
JI.<1 lJеVВНЧНuru ('UJI
18; II.lMeHRt:MLlM Р
l.lIUДЯЩIIМltl BlujJll'llII.oIM t.tJП
лом; реверсом ТRrи; убирающимся шумоrл}'шащuм устроАство",.
Выбор конструкUии выходноrо сопла в бо.'1ЬШОЙ степеш. заВII

сит от положения двиrателя На самолете, конструкции воэдухоза

l5oPHIIK8, системы вторичноrо воздуха и требованиА К реверсу
ТЯПI И ШУМОСJ1ушенню. Одной IIЗ особенно ТРУШlЫХ npotiJleM при
конструир()Взнии сuпел ЯВJJяеТСА обеспечен..е значительноrо YMeHЬ

шения степени расширения с целью со"ранеИlIЯ э
ктивности
cOIt..'la при нерасчетных траJfСЗВУКОВЫХ скоростях полета. При та.
JШХ скоростях характеристик.. сопла О'.1ень ЧУВСТВllТельны к полю
параметров виешнеrо потока. создаваемuму ПJlанерОI\l самолета

Этот эффект взаимодеftСТВltя ТРУДНО обllаружнть при модельных
испытаниях нз-за оrpаНllченности площадей rpaHc.:tBYKOBblX труб_
Хотя испытаНИА ИЗОЛltроваltНЫХ сопел полезны На рание" Сf'адви
исследования нанвыrоднеi'tШ'IХ схем для KOHKpeTHoro применеНИА.
эффекты взаимодеflСТВJfА с самолетной KOHCTpYKUJlelt MOryT по

влиRТЬ На выбор ОПТИМ8J1ЬНОЙ конструкции .con/la, поэтому часто
для AOJ)OAKII сопел орrаНIfЗУЮТ летные испытания.
ХарактерJlСТИКИ СОПJlа двнrателя, устанuв.'1еиноrо на самоле-
те значительно луtJше, чем по.'1учаемые при продувках ИЗОЛllрО

ванных моделеА в аэродинамическоЙ трубе, особенно в диапазоне
чисел M
O,9 ... 0,95. В связи С появлением мноrорежимных само-
летов, треб
'ющих изменении rеОМe'J1)нчetКl(Х параметров сома
для работы в широком ДИапазоие высот И ..исе,') М. совмещенuе
в одной конструкuии планера и СОМ8 CТ8J10 более трУДИЫМ.
Взаимное влияние потока. ВЫТeI<ающеrо '13 сома, и внешtlffО
потока может изменять распределенне давлеllИЯ на кормовой час

ти фюзеляжа и вызывать отрыв КаК BHYTpeHHero, так И 8нешнеrо
потоков. Такое ВзаимuдеЙствие может значителыю УвeJlичить ('o

противление саМО.1ета 11 уменьшить TAry двиrатеЛА. В работе (44]
были исследованы крупномасштабные (днаметром 20,32 см) MO

дели изолированных суживаюшихся
расШIIРИЮШИХСЯ СОПeJ1 If co

пел с центральным телом, При испытаниях спаренных двиrзте

лей те же сопла устанавлввались в ОСНОВУIO модезь перспеКnlВ

Horo истребителя. который был снабжеli ДВУМА утопленными в
фюзеляж. двиraтЕ'ЛЯМИ н СДJЮеннымн соплами. Оценка аН8ЛИТН

ческих и эмпирнческих методов расчета тяrи 11 сопротивления Ta

ких сопед была проведена ранее.
Характери('тики саМOJ1ета определЯJ1НСЬ П} теМ сопоставления
расчетных величин тип. сома, расхода топлива. эталоиноrо co

проТJtвлеН}IЯ самолета, сопротив..'1еНIIИ воздухозаборника пр.. из

менеJlИИ измеренноrо сопротивления корМОВОЙ части в cooтвeТCT

вии С реальными ус/ювиими на самолете. ОпределRЛИСЬ также
Поправки дли перехода от модели к самолету, учитывающие впJlЯ

иие держаВКR. расход через воздухозабориик. уменьшение раз

М8ха несущей ппверхности Н влииния Чl1сда Re в аэродинаМИlJе

\30

Рис. 7 15. Схема ОТКРЫ1'ЫО
С1'енда для изучения ШУldа ре.
аКI'ИВНhlХ сопел:
1
...,пь,туеllЫА об"м",..; ;/
00.
ABIIМlH"" w..."r. с ..НКрофOllа....;
.:;
III,ПР.ВЛIlIOЩNn 1Iельс: f
"...е.
Р" crOPIlIlM.;

ropIOQe"; 6
О)'IIЬТ
)"IIР"8JI1:Н"Я и ю..ерrНIIА. 7
".р.
IIНЧН"!! ВО'д)'шныС\ квн."; в
...0-
рнчныА lloonyWlIbln 113".11, 8
..0.01
C)It"TOI о II03J1Y". {от сети про..ыw
Jlеllиоrо 8'О)JI v".I: 10
ФОj)C8J11НIIЯ
. ""..ер.

екоЙ трубе На СОПРОТИ8ленне кормовой чаСТI' Это поправкlt, хотя
11 БЫJН1 знаЧlIтеJ1ЬНЫМИ прн определеНЮ>lХ }'С.1ОВИЯХ. одиаlЮ при
ouellKe JlазначеШIЯ самолета не У'lитыва.,и
ь. поскольку npll рас-
qeTe I1риращЕ.ННЯ СОПРОТlIвлеИJIЯ кормовой частн стаНОПИJШСЬ пре

небрежимо малым...
ОСН08ная нсслеДО8анная конструкция представл&qа собой MO

днфицнрованный вариаJlТ самолета А2 со спаренными двиrателя-
мн, предназначеннOf'О для завоевання !!ревосходства в воздухе
и разработаJlноrо фирмой с:Дженерал ДайнеМJlКС7> по доroВОРу
с ЛабораТОрllеl1 ДJlнамики полета ВВС США. д.'Iина модели. пред

назна'lенноii для испытания в аЭРОДIIнамичеСIЮЙ трубе, составляла
3,65 м. размах кpbLl1a
2.4 1 м. Все испытания ПРОВОДИЛИСL в диа

пазоне чисе.'1 М==О,6 ... 2,5 в азродннаМIJческон трубе ДJlаметром
4.87 м в центре им. Арнольда,
Проблема снижении шума, rенерируемоro авиационным дви-
rзтелем. в последние {'оды стала .одной из актуальных. Для изуче-
ния шума ВЫХлопа (звуковые и сверхзвуковые сопла. сопла двyx

контурных ДВИfате.'lей 11 Т, д.) фирма SNECМA IfСПОЛЬЗУВ cl1e

Цltа.'IЬНЫЙ стенд [48
На ЭТОМ открытом стенде можно изучать
шум выхлопа на моделях различиых реактивных сопел диамет.
ром до 90 мм (реактивные сопла однcr н двухконтурных двиrа

телеii. шумorлушащuе СОПJJа н т. д-), Реактивные сопла смонти

рованы на испытате.JJЬНОЙ раме, расnoпожеиноtJ на высоте 2 М
Jlад УРО8нем зеМЛII (рис. 7.15 и 7,16). TaKIIM образом акустиче.-
ские измерения практически проводипись в условнях cвo60ДHO

поля. Во внутреНний контур сопла воздух J,(ожет подаваться при
т
1200 К н под даВ.'Iеннем 0,5 МПа. во внешний контур ВОЗДУХ
может подаватЫ'И при повышенном 51 понижеНном давлениях, что
131

Рш: 7.16. ИсслеД088rеЛЬСl<нI
CTeIIA:
I
. АuИ1)Р nt:pB\I....oro IIO..д
"8. J

".мере cropaHH". ::J
р..rнзtр ""jI-
Id/.."cro .n)J1YxlI. 4
I'ТОjlК""ОI: СQП.
.'0. 5
п...р.It"НО
со"no; 6
f'I
C
-
..rp IITup....Horu 803А)'ХВ; 7
t<OHTYP
8,"",......oro IIОЭАrХ8

позволяет ИМllтпровать бо.1ЬШое количество вариантов сопел. Ис

Следование звуковых полей ПРОIIЗВОДИТСЯ HellpepblBHo несколькими
микрофонами. смонтированными на подвижных штанrах длиной
10 м с дистанционным упраВJIением, которые имеют щеточные
контакты в полукруrе, позволяющие автоматически произнести
акустические измереНIIЯ. соr,'JаСОВ8Ниые с уrловой ориентациеА
wтанrи. Управление аЭРОД'lнамическими и аКУСТИ'lескими из",ере-
НlIЯМИ ПроИЗВОДН7си с пульта. Прllчем аКУСТllческие си..иалы за

писываютCR с помощью маrНfffофона
.
В настоящее время реверсивные устроАства (РУ). или, как их
еще называют. реверсы тяm (РТ) являются обычным элементом
самолетов [37]. Первое поколение реверсивных устройств. испо.ilЬ-
зованных на ТРД и на ТРДД с камерой смешеНJlЯ. имели степеНь
реверсировании. рави,УЮ 50% прямой ТRrи
Новые схемы РУ поз

воляют получить 80% реверсирования Тяrи в статических усло-
виях. MHorнe пара метры РУ RВЛЯЮТСЯ ВЫНУЖдеННЫМИ
HanpllMep,
выходная площадь РУ должна соответствовать требоваtlИЯМ,
предъявляемым к ДВНl'зтелю. Поток ..аза, истекаЮЩиА из РУ, не
должен попадать в 1I0здухозабориик двиrатепя. на фюзеляж, на
шасси и встречаться с потоком rаза из друrоrо РУ. АЭРОДlIнаМJI

ческнй расчет при конструнрованlПI определяет место установки
Двиrатели в KpыJl,' на Пилпне н.'1и в иеКОТОрЫХ дpyrмx определен-
ных местах, Конструктор должен учесть 91'И оrpаИllчения. добll-
ваись оптимизации: эффективности в получении максимальной
обратной тяrи; приеМIIСТОСТИ IтпучеНИА ПО.'1ноА отрицательной
ТЯПI (обычно менее 2 с); безопаСЦОСТII (недопустимо подверrать
самолет опаСНОСТJI ВС.1едствие одной по.тlОмки); перебоРКl1 РУ.
которая Должна совпадать с переборкой двиrателя; удобства об

с"'уживаиия; массы. которая ДОЛЖНа быть минима.1ЬНОЙ; эксплуа-
TaUllOHHoro ресурса; ЧII
1а рабочих включений; хода передвижно--
ro кожуха. ОrrrимизаЦllЯ РУ обычно проводится иа экспернмен

тальном стеНДе 6ез внешнеro потока. Однако механизм торможе-
Ния самолета посредством РУ в полете существенно отличается
от характера торможеllJ.Я в статических УСЛ08ИЯх. Выбор опти

мальной схемы РУ для ПРllменеНИR в полете определяется XapaK

ТСрllСТЮсами Д8l1rателя. для Koтoporo ОН предназначен_ Оптими

заЦIIЯ РУ представ.rJяет соООй не.'lеrкую задачу. O.la не МаЖет быть
132

успешно решеиа. еслп эксперимента1lьные модели, изучаемые в
аэродинамической трубе, Не будут в достаточной степени отражать
деиствительные условlUI работы реверса, т. е. ero размещение иа
самолете. Использование расчетных методов ПQзволнет. С одно.
('TпpnHbl, пJIO"НЯ 'JИ1пrnЯf!Тh flР:iУЛЬТ8ТЫ эксперимента, а с друrой,
исследовать характеристики силовой установки при peвepCHpoвa

нин тяrlt,
РУ все чаще используются в полете дли торможения саМОлета
и для ПОВЫШеНИЯ скорости ero сниження при посадке, Поэтому
исследования проводятся Прll трех значениtlх чи
ла М набеrа...
ющеrо ПОТОJ<а: м==о (отсутствие BHeWHero nOTot<a), м==-о.з (по-
садка) и М-==::;О.9 (аэродинамическuе торможение В полете). В Эl<е

пери ментах в аэродинамической трубе на модели мотосондолы
r раЗJlИЧНЫМИ ПJiощадями с('чеЮfЯ первичноrо сопла опредеJ1ЯЮТ
КО::lффиuиенты обратной тяrи при каждом из вышеУJ<азанных чи

сел М, При ВЗ.'JеТе реверс не оказываf'y какorо-либо влияния на
уменьшеНllе шума. Однако он может заметно поииаить уровень
шуМа. ecпll констр} кция реверса сочетается с шумоrлуwаЩIIМИ
средстваМII. Имеются два пути, которые MoryT быть использованы
ДJlЯ снижения шума вентилятора прн применении реверса: 1) Tpa

ектория сниженt,я выдерживается с помощью реверса. а ие TOp

МОЗных щитков; 2) использоваНие задроссеJlIIрованноrо канала на
входе в двиrат('ль прll одновременном применении реверса в Ka

честве peryJlRТopa тяrи. Для этоrо MorYT быть применены возду-
хозаборники с двухnoзиционным perулированием ппощади входа:
одна
для СНllжения и посадки. друrая
ДЛИ остальнЫХ этапов
полета.

rl1i1888

ПОМЕщения ИQ"I)IТ А 1E1]bI-IJIХ СТЕНДОВ

о 8.t, ОСО6Еt-Н:>CТИ АРХИ1ElП}'fНО-С'ТР()ИТЕЛ,НОй
ЧАСТИ ....ОЕктА ИСnЬПАТЕllbН»IХ СТАНUИй
и CJfНAOВ
Строительное пр()8(ТИРOllание испытательнЫХ стендов 11 стаи

ций для ВРД ведется в сoorвеТСТВRИ с CH118
CH202
76 и
СН и П II
М,2
72. с нормативныNи документами, указаииыми в
«Перечне денетвУЮЩIIХ оощеооиэательных нормативов и ДOKYMeH

тов по строительству» (периодическое liздание rосстроя СССР), а
также нормативными документами rИПРОНИИАВИЛПРОМа.
При проектировании ведется учет J(J1иматических особенностей
района строительства IlспытаТЕ'ЛЫlЫХ станций, расчетной темпера.
туры воздуха, ero влажности, розы ветров, ко..'шчества выпадаю-
щих осадков и т. д, В соответствии с СН П Il
А.б
72. во всех
с,rJучаих, Korдa ВОЗМОЖНо по КЛllматическим )'СЛОВIIЯМ, следует
располаrать знерrетическое. технолоmческое, санитарно.техииче-
СI<ОЕ' otIOрудование на открытых площадях. ааЩllщая ero от дей

133

ствия атt.4осферных осаДКОВ. При объеМО
(lланнровочной разработ

Ке новых и реконструируемых cтellA08 необходимо использовать
максимальную ВQзмоЖность бпОКИРО9КИ ЗД31IИЙ, унификацни объ

емно
nпанировочных pewениА И OCHOBtfblX строительных парамет

рив (npu.1CJOII, ра).,rщснпв KnJ1nllH, AHenт 11 т 11) f>tiЪf>М прпll

водственных помещений На oднoro работающеrо должен быть Не
менее 15 м З , а площадь не меньше 4.5 м 2 [20]. Высоты от пола до
1-:l13a несущих конструкций ми пола следующerо Э'fажа должны
быть не менее 3 м, Стронтельные конструкцни здвний ДОЛЖНЫ
быть простымн по компоиовке; должиа быть предусмотрена мак-
сима.'Jьнаи ВОЗМожность создания удобств в ';'КСn'lуатации соору.
>кеllllj'1 и оборудоваиия, возможность изменення и расшнрения
зданий. В объеМНО
f1Ланнровочных решеНllЯХ зданий должно быть
предусмотрено обеспечение условий труда с )'четом требованиЙ
технической эстеПIКИ (1IHTepbep). объемtю-пространственная и
Цветовая композиция, освещенне И т п,). Строительные констр) K

UИII зданий испытательных стендов должны быть такими, чтобы
ПО.'1ностью БыJ1a обеспечена 6езошl.СНОСТЬ работы обс.'l)'жнвающе.
1"0 персонаJI8 стендов.
Д.1Я T()ro 'побы умсньшltTh ВЛlIяние ВJlбраЦII}( стен и в осо-
бенности полов испытательных боксов на несущую способность
СТР<ШТf>lьнпti КОJIСТРУКЦНlf производствениых, вспомоrатепьиых н
друrих смежных с боксамн помещений, их стены должны быть изо.
.:Jированы воздушными зазорами. ВllбропоrлощаЮЩltми подушкаМl1
11. Т, д. Стронте.'1ьная КОНСТРУКЦIIЯ набнн наблюдения должна иметь
собственные опоры, не Ilмеющие жесткоil СВЯ311 с ФУН]lаментом Н.111
стенами боксов, С этой же целью в некоторых КОНСТРуКЦИЯХ стен.
Дов пол кабины tfа6людення устанавливается на ynpyrHe опоры.
Проектирование ФундамеНТСD под маШIIНЫ и о(Юрудоедиие, pa

ботаЮЩJlХ в условиях динамическоrо наrружеИIiЯ. должно вестись
по СН и П I1
5,7
7(1, Стенды испытательных боксов выпо.1НяЮ'IСЯ
113 ЖС.1езооетона МОНО.'IIIТНЫМИ ИJllf каркасными с кнрпичным за
полнением, Железобетонный каркас выполняет ф)'НКЩIИ ИеС}щей
силовой основы зданни. Толщина стен БOl<СОО дЛЯ испытания дви-
r-ателеlr должна быть не менее 400 мм npll выполнении их ИЗ ()e

тона и не менее 660 мм при каркасном исполнении. Причем Прll
кладке стен Ifспользуетси КИрllllч повышенной прочноети. Пере-
J<рЫТIIЯ боксов ДО.'Jжны ВЫПОЛlIИ7ЬСЯ из крупных монолитных же-
лезобетонных ппит, покрытых слоем бетона или должны быть
СПЛОШНЫМJf из монолнтноrо железобетона. Перекрытия боксов
ДОЮ!l.ны засыпаться или покрываться слоем дpyroro ЗВУКОИ30ЛR-
ционноrо материаЛа.
BHYTPII помещений боксов не должно БЫ7Ь колонн. баl10К.
крупных кронштеiiнов lIНJ1ястр и Т. д., которые MorYT быть IIСТОЧ.
ииками существеtfных а3РОДlfнамических сопротивленllН, MorYT
значительио повлиять на характерИСТНКl1 испытуемых изделий,
Полы в баксах должны быть бетоиными со специальиым верхним
покрытием, которое должио быть стойким к воздействию масла,
топлива, воды, не должно выветриваться с образованием пыJl,'
134

дОЛЖНО обладать оrнестОНI<ОСТЬЮ, иепроttиnаемостью к ЖИДКИМ
средам. Материал полов и их покрытие должны обладать иан-
бо.'IЬWИМ коэффициентом треНIIК с меТ8Jlпами. обладать шумоrпу

ПJnII11IМП rRпjl<'ТIUIМИ Пр" YIII'T(' теПIJnВЫХ IIп:tlJЕ'йствяА Н8 ПОКрN-
IIIЯ полов следует принимать во внимание только максимальную
рабочую температуру. Для 7еХИOJIOI'IIческнх комнат и боксов ис

по.'Jьзуются песчано6етонные покрытня полов или цемеН7обе1'он-
Ilble с добавками неrорючих полимеров,
На IIСПI,пате.'1ЬНЫ1( стенда" снязанных с аrрессинныъш средами.
должны быть предусмотрены мероприятия по антикоррозиониоА
заЩllте СТРОИ7ельиых IЮНСТРУКЦIIА. оборудовання и коммун.tкациА.
Части конструкцнй, подмржениые воздействню аrpессинных сред.
должны иметь доступы для периоднческоrо осмотра и замены aH

тикоррозионнон защиты. ТрeбvDaНИЯ к строительным ионструк

ЦlIЯМ И соор)"жеЮIЯМ. предназначеннЫN дЛя эксплуатации ИХ с ис

nO.'lЬзованнем аrpeсснвныx сред. а также рекомендация по защите
11'" от аrpecсивноrо 80здеЙСТ8ltи жидкостей н rазов, приведены в
СН н П 11-28
7З,

t 1.2. МOIЦAДИ l1OМEIЦEК1A

Объемы помещсииi'l и их П.,оща.'\R Д:ul испытательных станций определяютси
l\оличесТ80М АСПЫТIIТeJlЬИЫХ СТСIIДОВ. Потребиое количество IICnЫТ8те.1ЬНЫХ СТ(!Н-
ДОВ можно опрсде,1НТЬ по следующеFt формул!'
NТr.
ФlIl(о ·

См

ТАС N
nporpa....a ВЬКlYCl(a IlздедиА 11 тод, шт.; TJ'.
суммарна" тpyдot'МКOCTb
lК'I1ытаиий OAHoro нздслнм (в стендо-чаС8Х); ФА
деi\c11IRтeлыlil roAoвoA фоllА
времеllИ (о стендо-часах) ДЛЯ нспы"а1"ельнorоo оборудовании, /(0
коэффRциеит
'J3rрузмн RCnblTaTt'nьнoro оборудоввннА.
ПроrpаМNa аыуск&& наделиА on»'!деЛJR!ТСИ 'ПtI10М ПJIOl'Зllодст&а. Суммарная
трудоемкость ислыт&ниi\ определяется. как правило, Ol1blTHblN путем ИЛИ по
нормам иcnытиI1й,' Величина Т s предстаолиет собой общую ПРОДО,1жнте1lЬНОСТЬ
веето ЦИl<Jlа испыт&н"it. ВКJlЮчаll время всех ои.д08 ИСПЬП8КиJI. время ИСПОЛЬ30-
B3t\1'" стенда о процессе МОНТllжа н АемонтаЖа испытуемоrо изделия, время на
neрвичную обрабОтку данных IIспыаинil,' затр8ТЫ времени на р&боты с изд(!лием
nOC.le nposедения мcnыrаннА (нanptlM('p. коисерваuИJI, ОC'ЖJrpы и Т. п.). В Т n
должно быть учтено врем" повториuх и специ8J\ЬИЫХ видо& испыт&иий,
ДJIЯ OnbIYНoro nрОИЭlIодства, kоrда трудио оореДeJ1fIТЬ про,.рамму lIыпусма N
кли tieвозможно вычислить трудоемкость В случае nРОllt'деННII научио-иссмдова-
TfI.1bCKHX испытвннА. то количество HCnblTaTeJlbHblX CTelJДOS С. ПРИНИ..8ЮТ б<.>э
расчета ПО ДIIHНI>IM практнк" lUIи соrлэаю утверж,деlllЮМ)' заданию на nроеКТfI.
ровзнне
Лолезизя ПJlОЩIIДЬ нспытательной станцик II1<ЛlOЧает рабочую площаАЬ, под

собиую .. склэДt:К}ю. СorJIВсио СН н Л II
1>1.2
72 общsн полезная nnомадь про.
из&одствеНJtых зданий ИВЛllется суммой всех ПJIOщадс", orраКИ'lelfИЫХ BHYTpeH

ними OTдeJlЬHЫМН noверхt!Oстямн нвружных стен всех ЭТ8жеА без учеra nЛОЩllдеi\
под лестннчными кле1"КII"к, СКIIОзtlhlМИ ШlIхтами, виутреllНtвlи стенами н опора-
"11. neреrородка"н. В полезиую ллошадь Ife ик.nЮЧ8ЮТСII oтllpытые JlеСТШIIJ,Ы.
ncpeJloAbl, рЖ'ПОЛОЖеНИblе меж.ilУ эrвжами, а таllже ПJ1Oшад.м б<.>э п()Стоянноrо
пребывания р&ботаюшнх. служащи(' для осмотра 11 peмollTa оборудовзния. E"II
8 пpoetlте нспытателЬtЮrо стенда предусмаТ(JКВве1'СИ Н('пьrтаине lIа noдorретых
Tonтta
, масле IfJIИ дР)'tНХ Сpt'дах. то все ппощадн саедует увеличН'IЪ на
)5 ._. 25% от "СЛОДllых,

tЗd

t 11.], ОСНОВНЫЕ TPE6OВAн-IA К 06ЩЕЙ ПЛАНИРОВКЕ
ЗДАНИй И nOМЕЩЕНI4i1 иcrытАТЕЛbt1Ых ClEНдОВ

ЗД8UII. СIСIIДUВ ДUJ\ЖIIU IlpueКflIРUВU1Ы-" IЮ BO;JMOJl(HOCT" ОД
нозтаЖНЫМ11 с прямоуrольной формой в плане. Предпочтнте.'1ЬНО
про.1еты делать oAНoro направлеllltя. перепады высот во вспомо'"
rатеJlЬИЫХ зданиях ДOJ\жиы быть не менее 1,2 м. Соrласио СН и
П II.M.2
72 объединение цехов в одном з.u,нни допускается в
том случае, если это не нарушает техпроцесс. Не противоречит са-
нитарно
rиrиеническим и противопожарным требованиям. дает
.'1УЧШJlе технико-экономич('Ские показатeJ1.П

Бока.. ИСПblТare.nIoНЫХ С reнд08
Бо.'1ьшинство испытаниf1 авиационных дDllrзтелей, аrperзтов 11
IIX узлов проводятся в специальных закрытых помещеНИJlХ
бок

сах. 5оксы ПОЗВОЛЯЮТ ИЗОЛllровать обслуживающий персоиа.1 и
испытателей от ШУма и возможной опасности. которые ВО3Н1lкают
npll IIспытаllllЯХ.
К боксам предъявляются следующие требоваНIIЯ:
1, Форма н объем бокса должны быть такнми. чтобы обесne-
чltть возможность свободноrо размещения, испытуемоrо изделия
н необходимoro оборудоваНllЯ, а также обеспечить хороший обзор
объекта IIСпытаНIIЙ

2. Снабжение необходимым количестВоМ воздуха испытуемоrо
изделия и испытателыюrо оборудования.
3, Конструкция боКса должна позволять проводить монтаж 11
демонтаж. осмотры испытуемоrо JlЗДелия и теХИOJ\оrическоrо обо.-
рудования.
4. оокс должен максимально обеспечивать Bblno.'1HeHlle условиА
ИСПытаНЩ обеспечивать измерения необходимых пар8Метров ос-
пытаниА,
5. Строительная конструкция бокса должна быть ПроЧНОЙ И
способной выдерживать статичеСКffе наrРУЗКII от давлений н тем-
ператур, динаМИ'Jеское наrpУЗКlI. ВО3Н.lкающие ОТ разрыва враща

ющихся узлов ИЗДелий н вибраЦНlI. обеспечивать необходимое за

rлушеН.lе шума,
б. Бокс ДОЛ}h('Н удовлепюрять требованиям безопаСНОСТII про-
rllВОJюжарной теХНИКII.
7. Бокс должен быть наДеЖным 11 допrове'lНЫМ.
Выбор Toro или иноrо типа, а также размеров бокса опреде

ляется технолorической схемой испытателыюro стенда. а для бок

сов, предназначеиных для испытания аВllаЦllOННЫХ ВРД. кроме
Toro. опред
ляется выбором контура Ilспытательнorо стенда. по
которому проводится проверочныА аэродинамичесКllЙ paCQeT. Зна

читепьное влиЯИJlе на выбор типа бокса оказывает принятое обо

ру дoвaHlle. ero размещение, метод орraнизации работ и т. П,
136

к_ны нвБJ1юдениtl И ynра8J1eНиtl

Кабины наблюдения и управления предназначаются для раз

11('1111'1111"
'IУЖИn"ЮUlI'ПI ПflрrпНВ,'I1I II('пытзтеllьноrп ('Тf'НЛ", p:,!('

по..10жеllИЯ ПР'lборов и алпарвтуры пульта упрввлення. неоБJ(ОДН

мых дпя ведения нспытаннй. Кабины наблюдения Moryт распола

rатьсЯ сбоку IIЛII спереди or испытуемоrо изделия. Для улучше

нии обзора изделия пм кабиНы наблюдения Прllподнимается на
O,5
I.O м по отношению к плоскости расположения объекта ис

nblT3H.lii.
К I<абllнам ивблюдеиия предъявляются следующие требования:
1 РазмещеНllе прнборов и аппаратуры Должно бытt. таки:м,
чтобы обеспечить удобство нх обслужнвания И монтажа.
2. Пульт упрамения должен обеспеЧllвать удобство управле.
ния режнмами IlcnblTyeMblx изде.'1I1Й, наблюдение за ИСПЫТВНlIЯМII,
З. Пульт управлеНIIЯ ДОJlжен быть снабжеll необходимой 11 на-
rлидноii сuстемой БЛОКllрОВОК и СllrиаllизаЦIIИ.
4. Каб.IНЫ наб.'IюдеНIIИ должны быть изолированы от боксов
нспытаний стеной, обеспечнвающей rерМe'fI1ЧНОСТЬ, базопасность
работы и звуконепроницаемость так. чтобы уровень WYMa в ка...
бине наблюдения ие превышал 80 дБ,
5. Смотровое окно кабllНЫ наблюдення не должно располаrать

.си в ЗОllе вращающихся частей изделия и
хно.тlOrическоrо обо

рудоваИIIЯ. В смотровом окие должно быть установлено MHoro

слоfшое бронестекло. В случае неоБХОДlIМОСТИ смотровые окиа
ДолЖиЫ закрываться мехаНIIЗНpoIIВННЫМН бронещнтами с проре-
зими для наблюдення за испытаниями,
Днстанционное управлеине режимами IICnblтyeMblx "здеШIЙ с
ПУ.'1ьта управления может осуществляться (' IIOМОЩblO различных
CllcTeM. ТаКllМИ системами MOryT быть: мехзничеСl<ая рыча
,шая,
CllcTeMa rибl<ОЙ связи (тросовая), rидравлическая. З.1ектрическая.
Существенное значеиие для кабllНЫ наблюдения и упра8.'1ения
"меет OKpaCl<a помещений и оборудования. освещенность раБОЧllХ
мест. особенно пультов, окраска кранов, приООриых щитов 11 дpy

тих технических средств. Создание промышленных интерьеров,
которые моrЛII бы удовлетворять требованпям техниqеской эсте

ТJIIШ. ВJlияющнх цветом и компоновкой на психичесКое и фИ31lче...
Cl<oe состояние человека, является одной из основных задач лро

ектироваНlIЯ кабин наблюдеНIIЯ н управления. Тем самым промыш-
J1енный интерьер ВЛИllет на производительность труда. точность
данных испытаний влияет на результаты обработки параметров
Ilспытаниif. на реакцию операторов, Цветовая raMMa помещеН&IЯ
при соответствующем ero освещении формирует культуру про

нзводства на испытательных станциях. Стены в кабинах наблю.
дения окраШllваются в светлые тона KpeM080ro цвета. пол
в
светл«н:ерыА цвет, nOТОЛОI< и верх стен
B бс'лый цвет. Прибор

ные ДОСI<И. ЩIIТЫ. Шl<афы аппаратуры окрашиваются в CвeTJlO
ce

pblt' тона так. чтобы Ярl<О ВLlдеЛЯЛlIСЬ ука
атели npltOOPOВ. рычаrн.
тумблеры. краны и Т. п. С ТОЧКII зреНия технической зстетllКИ
IЗ7

пульт упра!lления следует окрашивать в бледно
зеJlеные тона, а
ЩИТЫ с манометрами воздушных коммуникац.ий
В бледно
roJ1У-
бой Ц8е1, щиты С манометрами томивных маrистра.nей следует
UKp.aWIIBa rb 11 TeMlllje ЦВС I Ц 1 ell1blX ТOIЮВ

Технопorичecкие комнаты
Предназначены дли размеЩеНIIЯ оборудованни 11 коммуникацнА
Пнтанtfя Ilспыт)'емоrо ИЗДeJIИЯ рабочимн средами (ТОМН80М. сжа

тым воздухом, азотом и Т. п.).
К ломсщенням технолorJ{Ческнх комнат предъявляются следу

ющне требовании.
1) обеспеченне свободы размещеllИИ оБОРУДОllаиия и коммуни-
каций. удобство их осмотра. монтажа 11 ремонта;
2) помещения технолоrических комнат ДОJ1ЖНЫ быть прочны-
I\Ш н оrНеСТОЙКИМИ;
З) в технолоrических КОМНатах должны быть соолюдены нор-
мы ПРОТИВОlЮжарноА безопасности н санитарно
rнrиеНllческие
нормы.
В теХНОJ10ПfЧескнх комнатах не разрешается промывка ТОПЛIIВ

ны" ф1l.'IЬТРов. топливной Н масляной аппаратуры. не допускается
проведение нейтралнзации arperaТOB, работающих на ТОКСI\ЧНЫХ
среД8Х. Поэтому устроАства для промывкн И нейтрализации долж

ны быть вынесеНы в отде.'1ьные IIЗОЛllрованные помещения. имею-
щие rлухне стены н самостоятельныЕ' входы...

t 8... ШУМOf"J1YU.EН.fE 8 nOМЕЩЕt-80tЯХ ИCnЫ'А1EJ1ЪНIIX
С1Еtiдов
Шум
ЭТО слышимый звук. нзмеряемыА 311УКОВЫМ давлением.
8е.,'lНчина звуКовоrо давления в з
ковоА волне. ин-rенсивность
звука выражается в деuнбе'I8Х дI), Зв)'ки одинаковой ннтенсив-
НОсти различаЮ'Кя по IIысоте тона, Ухо человека обычно Ile вoc

ПрllllllМЗет звуки за пределами частоmoro дяапаЗОН8. оrраиичеи

HOI"O 20 и 2О.1ОЗ rц. ИСТОЧНИl<ами шума при нсnытаRRИ двиrателеА
являются: выходное устройство, компрессор, камера сrорания.
турбина. реактивная СТРУЯ ВЫL'10ПИЫХ rазов. Шум реаКТИВIIОЙ
струи маскирует ВСе остальные шумы при работе на макси.
мальноА тяrе. Прll работах на малом rаэе превалирующиfl
шум создает КОМпрессор. работа KOToporo характеризуется звуко

BblMl1 колебаниями ВЫСОКих тонов. Исследования показали, ч1'о на
шум компрессора оказывает значительное воздеАствие частота
копе6аниА ротора, зазор между лопатками ротора и статора и
форма лопаток.
Турбулентность поrраЮlчноrо слоя peaKТJtBHoli стрУЯ. расши

реНие струн по мере УДВJIеНllЯ от реактивноrо сопла, уменьшение
скорости потока выхлопных rазоВ вызываЮт шум. который обра-
зуется в основном на расстоянии nрнбпИЗНТЕ'J1ЬНО 10 диаметров
реактивноrо сопла. На расстоянии 4 ." 5 диаметров peaKTIIBlloro
138

" 6

I(]:

::tct

Jj 8 r I
...

Рис 8.1. ИсroqltНJCИ Ш)'М8 реаК'J1Iвиоrо ДВ8rвтеЛR:
I
форса"ctl8R "8""ре,

сопло; :1
)ОК8 турБУJl"'"
""/ о ПС',,!,"НII'IIIClrо ело.' f
П)'Jllo<'вЦКR opCAoJllollOR (ос".
BO
) c".>lJcn,: [j
"ОН8 Typ6)"МН1'IIoro C
IIHA: 6

o-
118 T
pO).JI"HТlloro C)t8t4rB БысO«N" ,,"стоты. "."..'0 С".
0'''''1111: А
140 . . . 1.SO....6, В
130. . .10 дБ. HII
I(H"
".С1'от". пc>JIноcrыо р."...,ыА оото.. С
120 . " 150 дБ

сопла начинается интенсивное смещение потока rазов и окружв-
юшеrо воздуха. HllтeHcllBHOCТb зиука достиrает 130 ... 180 дБ, а Н8
раССТОЯИИII несКОЛЬКИХ сотен метров от струи звуковые волны
стаtlОВЯl1:Я почти сферическими. Наиболее интенсивный ШУМ воз

кикает в напраВ.'1еНИII потоКа в конусе с yrпoM прн вершине пр"-
мерно эос'.
На рис. 8...1 поквзаны И("ТО'IИИКИ шума турбореактнвноrо дви

rателя.
В табл. 8.1 в качестве nри'Мера nРIlБедеиы спектры }'ровней
звуковой мощности ТР Д. ТВД И поршиеооrо двиrателе
. испо.'1Ь3У.
ЕМЫХ на современных пассажирских caMoпeтax

ТuБJqЩ4 8 1

Уровень звуховоrо давленКJI в д5, при среА"е-
reome-rр"чecll.oIt 'Uc-rоте в ('Ц
TJut цвиrа7е.u I 125 \ 2.50 I 500 11000 (2000 , 4(0) 18000
63
ТРД 151 154 100 153 150 147 1-13 137
твд. 148 150 141 145 143 141 139 13)
Лоршневой 141 146 140 141 138 136 139 129

ДВllrатепи, имеющие форсаЖl:lые камеры, создают шум б6.'JЬ

шей иитеиеНВIЮСТИ примерно на б ... 8 дБ по сравнению с обычиы-
Ми ТР Д, этот шум еоздаетси в ОСНОВНОМ круrовыми ВИХРИМI{ по-
тока 11 нестаБИJJЬНОСТЬЮ rорения в камерах.
Звуковое давлеlше можно определить ПО форм)'ле
Рзв== 20 Ig .!!..... .
Ро
r де р
среднеквадратичное значеНllе 3BYKoвoro давленни IIСТОЧНИ

Ка шума в точке I4Эмереиив. Н/м 2 ; ро
nоporовая величина эву.
Koвoro давления, равная 2.10--5 Н/м2

139

'00

90
8fJ

1.5 5 ,0 ю JlJtlJ 1
(с)

РМС' 1\ 1/ fI 'IIAIII'P 1I1I)'С'ТНI)['С'lшll "

rрузкк на "
ловека:
J
)0118 ).Щ"ТЫ oprallo8 Cпy1l8; J .. 4

,юны :l1I)'&O.or" дnле,,""; li
"p.'IK08pe
110:11110 AOf\ycтll....n уровень шума б

Cp
JlC1B ".щ""" , 1;
""ПЦО:НТР.ЦНII "OCTO

""Сnll 'flleprp...: 1
АОПfСТИ..811 aIlYC"l1lQe.
С..." IIl1rpy
"a ПР" "СПОЛЬ,О8аННII спец..

8пbJЮА защиты li
.noпусти.,ое
lICe'He&-
IS"
"Р'''''
II)1110BO«; 1I[J'IoдeAcTIIII"

Интенсивность шума летательных аппаратов заВИСllТ от 3KC

плуатационноrо реЖИМа. Взаимосвязь шуМа и живой при роды ЯВ'
ляется очень важной биоакустической проблемо". АI<УСТJlческне
наrp)'ЗКII на человеК<i воздейrтвуют на ero сл)'х, внутренние opra

ны н нервную CIIC1'eMY. Бопевоli nopor CJlухз находится между 120
1I 140 дЕ. I(pов
ение из ушей мож
т начаться при уровне дaB

леНIIЯ 140 дБ. 8"шяние акустической наrРУЗl<Il на человека 110Ka

зано на рис. 8.2. Для оценки Боздействия ваЖНDe значеКllе имеют
два фактора: уровень шума и ВремЯ воздействия. На рис. 8.2 вид

но. в какой мере допустимое время звуковоrо воздеЙСТВIIЯ явля-
ется функцией общerо звуковоrо давлеНIIЯ. В спектре звуковorо
давления имеются четыре зоны. В первой зоне при уровне шума
до 80 дБ заЩllтные Меры ие нужны, но при шуме более 80 дЕ
peкoMelfnyeTcA использовать защиту opraHoB слуха. во второй
зоне необходимо закрывать УШИ. одева'(Ъ наушники IIlIИ шлемы.
Третья З0на представляет собой область, в I<oтopoil без спец.иаJlЬ

НОЮ снаряження нельзя находиться, И четвертая зона является
опаСIIОЙ для пребыванttя.
Прll уровне шума 150 дБ звуковая знерrlfЯ возбуждает 11 BЫ

зывает резонанс КОЖII. костей If opraHoB жнвorо орrаНIIзма. Это
воздействне ПРОЯR.'1яется особенно при работе д.Вllrатепей ( фор

сажем. в сотрясении ro.'!08bI и внутреиних opraHoB, СОПрОВОЖда

етси ro.пО8ноА болью, тошнотой и преждевременноА утомпяемо

стью. Эти явлеНIIЯ ПРОЯВ.1ЯЮТСЯ в бо.1ЬШllнстве с 'iучаев при зву

КОВОМ даВ-'IefiИII 01<0.110 130 ... 140 дБ 11 представляют функцию
о()щеrо Фllзнческоrо состояния че.'1Овека. Значителыю опаснее
ЯВ1Яется веrетативная реакция, возникаккция про длительном B03

деitствии "iBYKoBoro дав.nения свыше 90 ДЕ При зтом наб.'lюда

ЮТСЯ побочные ямения: повышенный обмен веществ. rнпеРТОffUЯ.
IlзменеНllЯ дыхаНIIЯ. KpoBRHoro давлеиия 11 сердцебиения, снижеНliе
же1УДОЧНОЙ секрецип и воздействие на ФУНI<ЦИН почек, Эти явле

иия flОЛУЧJlnll названНе «общеrо ШУМО80rо синдрома
. МеДИlUIН

скиМи IlсследоваНИRМИ установлено. что с уровня зв)'ковоrо дав.
леlЩЯ в 70 дБ, т. е. задо.,rо до воздеЙСТВIIЯ на слух, проис).одит
нарушеНllе I<ровообращеНIIЯ. С повышеНием уровня звуковоrо дaB

14(1

ления реакц.ня орrанизМа стаНОВИТСR более ирко выражениой.
Исследовании показали. что уровень ПРННltмаемоrо шума прибо

ром не совпадает с той звуковой интенснвностью. на которую pea

Пfрует человеческий орrанизм, Поэтому изучеНJlе методов CHH

ЖР""" HI-/Тl'lIrПВlln<'ТII IllYMiI RnlНIIf{i!JOЩf'rп при pROOT(' Jlвнrап,'1('Й.
яв.'tяеТСR актуальноЙ н важной задачей для УJ1учшеНIIЯ условиА
тр}да при испытании двиrателеА летательиых аппаратов. Сущест

веююе СНllжеНllе звуковоrо давления может происходить путем
ПOl'.'1ощения звука воздухом. туманом. дождем. CHeroM. cTeHaMI'.
растительностью, снижается звуковое даВJIение ПОД впнинием BeT

ра. турб)'лентности потока. температ)'ры и т, д,
Если уровень шума LI иа двнном расстоянии " известен, то ero
уровень L на расстоянни r может быть paCC'WITat\ по следующей
формупе (дВ):
L===-LI
20 Ig

k(r
r,),
'1

это ypaBHcHlle основано на заlюне сферпческorо pBcnpOCTpaHe

ння flОЛН. rде k ('
'I)
коэффициент демпфнровання,
Демпфирование в заВНСllМОСТН от расстояния иrpает сущест.
F\енную роль для ttспытатеJJЬНЫХ стендов вр Д. расположенных
вблизи от населенных пунктов, а таl<же для испытательных аэро-
дромных установок. При малых расстоиниях коэффициентом демп

фнрования можно пренебречь. но На больших раССТОRННЯХ демп.
фnрование может ДOC"mчь заметной веЛИЧИНbJ, ос06енно на чаСТО

тах 600 ru
На РИС. 8.3 прнведены данные о демпфировании звуковых коле-
баний в диапазоне частот 150 0_' 300 rц под влияинем земной rиr
верхности и расстоинии от источннка шума 1
Методами снижения шума при проведении испытаний rrд MO

rYT быть уменьшение шума двиraтеля; применеиие эффективной
си.стемы шумоrлушения всасывающих и ВЫХJ10ПИЫХ шахт испыта

те..1ЬНЫХ стендов; строительно плаНlIРОВОlJtlые меРОПРИЯТИR,
В проектах Ilспытательных стеНДОВ ВРД при решении пробле-
мы снижения уровни шума от работающих двиrателеА особое вии

мание должно быть уделено системе rлуwителеА стенда. На rpa-
фНl<е (рис, 8.4) даны характерllСТИКII демпфировании шума раз

личиыми учаСТ1<ами нспытательнorо стенда. которые образуют
систему rлушителей.
Исследоваииями установлено, что деление струи выхлопных ra

зов в эжекторе испытательноrо стенда позволяет заметно снизить
уровень ш)'ма. Так деление струн на 6 ... 8 сеl<ТОроВ дает сниж

ние уровня шума прltмерно На 8 дБ при СКОРоСти иcrечеНЩI 11 i
реаКПiвноrо сопла около 550 м/с. Сам эжектор стенда также Cflll-
жает интенсивность шума. Например. при длине :tжектора. равной
5 Дltаметрам ВЫXJ10пноrо реактивноrо сопла двиrателя, можно дo

стltчь снижения уровня шума на 5 ... 6 ДБ [66]. ДJ1Я снижения
уровня шумов на стендах примеНRЮТСЯ раЗЛI'чиые виды шум()("лу

шите.'1еА тaKlle, как камерные, пластинчатые. rлушнтелlt актвносо
141

Рис 8.З. Демnфнровзнке WYMB
в 38ВН('НtoIости ОТ 'ВJ1Kf!tlKII зем.
IIO
поверхности на 'I8стотах
150 .., 300 rц:

::
6 A:t

-:. =-

8K";.
O
e
?II":'

==to дБ/IDОО м
- ryooR ,nи
тв
.......А
"ее. "
80 дЕ 1000 ..

r)
'On IIВОР'
..ыll .пес

Рис. 8.4, ХВр8I<терИСТВI<f!
демпфtlРОВВИИЯ WYMd
УЧЭСТКilt,4И ИСIl1>1rаrе.'Ь-
HOr() стенда ТРД:
I
) чаСТОII с..еш К".Н..... 1

де..пфер 11113"..,< .аСТor :;

деф.'''''тор; 4
......4Пфер вы
СОК"II ЧеСТDТ. 5
IU1l1яние
..IIПРМВJI"...... струи; ti
["р&
Alle!lT р.""'ТОАН....

ТИпа, экранные. реактивные и друrие. Камерные rлушители пред-
ставляют собой расширнтельные устройства с постепенным neре

АОДОМ в цилиндрический канал в виде параллелепипеда. Осевые
размеры камерных rJ1ушите.леА ДОЛЖНЫ превышать половину зву-
КОВОЙ волны для обеспечения
THBHOro снижения уровня
шум
,
На рнс, 8.5. а и 6 показаНы примеры схем r.пушитеnеА KaMep

ното 11 п.паСl'иичатоrо типов. r.пушители актнвиоrо тнпа (см.
рис. 8.5,8) выполняются В внде каllалов Kpyrnoro или прямоyrОJ1Ь

HOro неизМенноrо сечения, облицованноrо ЗВУl<опоrлощающнм Ma

теРllалом (адС'орбентом). В rJlушителе таких канаnов может быть
однн МИ несколько, Дли предотвращения разрушения от rазовоА
ЭрОЗ}JI(, выдванIIя,' выкрашивання ЗВУКОИЗОЛИрующий материал за

крывают предохранительной металлической сеткой или пеРфОРI1-
рованной оболочкой. Толщина спои звукопоrJIOтите,lыюlt <Юлн-
ЦОВЮI для ВЫСОI<ИХ частот 6e
CA равной 2,5 __о 3 см, для ииз

K1IX
Ь .'. 10 см, Такие rЛУlllнтели примениютCtI в rазоводах
всасывающих н выхлопных системах стендов. Экранные rnушите

.пн в виде дефлекторов (см. рис. 8,5,2) вылолняются из ЗВУI<ОПО.
rлощающеrо материаnа, металлической предохраннтельной сетки
н метаnличесf<оrо каркаса. ЭТII rnушитеJ\И устанавлнвают ДОПОk
иительно в тех местах, rде эффекТIIВНОСТИ друrих rJIУШllтелей He

достаточно. Экранные rпушнтели развеШIJвают в зоНах Быхдопа,
иа стенах в боксах н т. д, Эl<ранные rJIУШИтели нанбо.'1ее эффек

тивны npll заrлуш
нни спектра шума высоких частот и чем блнже
расположен Эl<ран К источнику шума, Максимаnьное снижение
интеJКНВНОСТИ шума начннается с частот [4] f
cu!41t. rде Сп
CKG--
1-12

[ ./Z 1
1
... 1
,[]
С)

,
е!:
:
:
;
1

})з il

/' ",1 ' Y H
H
\

;
i17
() t) 'tlY
I
I
Е 2 1
F, i
,,)

рость р.асположеНIIЯ звука
в ЗВУКОПОfJ10Щ8ющем ма-
терИ8.'1е; h
толщина
(. JUR .J8} м.ОJюr 'Ш1IIТО-'JЯ
Экранные rЛ}1ШIТе.пи.
установленные перед шах

тамн выхлопа ипи вса.
сывания испытат('льных
стендов, в сочетании с за

боРНЫМИ облицованными
ци.1нндричеСI<ИМН кана.'lа

I\IH компрессорных уста.
IIOBOK дают ХОрОШllе pe

з}'льтаты по снижению ин

ТСНСИВНОСтlJ WYM8.
Реактнвные rJ1}111HTe

ли работвlOТ на ПРIIНЦJше
а кустическоrо фильтра.
задержн
я ОЛlI подавляя
звуки ОДНИ'\: частоТ и npo

пуская звуковые копеба

IШЯ дрyrИХ частот. Такие
r.1УШНТeJ1И пpt'дстаВЛRЮТ
собой ряд ПОС.1Е'дователь

но соедииенных каналов
камер (СМ. рис. 8.5. 6).
Снижение уровня шума
при ИСПOJlьзовании одно...
KaMepHoro реактивноrо
rлушнтеля определится 110
фор"'у.1е (дБ)

,
/,

Рис 8.5. Схема
пУШlIтепеА:
а
.....epBNA; (j
II""CTIUl'<8TblR; I
КО!)пус: Z

Jкv"опоrJlОТ1Стель; е
rл)'wмтеJ\ь BII
oro 7НПВ;
,
1<8H811 r83080да; Z
38укопоr"ОЩ8lОЩ8J1 оI!ЛИЦО8.
",,; Z
ЭIlР8ПIlЫII '-"УШН7М.: '
OCJIO" ,
.; Z

.)."споrIl0тите1lЬ. 3
сеп(
: .,
"8Н."; IJ
(1130.011:
"
рrll.тивныА "IIYWHT
J\"; ,
И8Мrp.; Z
КВНА".
r
lIомБNIIНРО.,IIНыА tll)'ШIIтелЬ; I
1I
lIpo.aH.
11." of!o.10QM.; Z
ceт'll.; 3
lIepOIIl'l"CKHR Э.У.О.
IIU'-ЛОТМТI'JlЬ; .,
.'р"'с; !i
31U0p; 6
&91)'1011 ПОД
весми

AL
10 Ig [ I + (т
;- j 51п' Ы. ].

rд
т==.Fz/F 1 ; F.
площадь канала; F z
площадь сечения иаме

ры; k
волновое число; 111
длина камеры расширення.
Для npocтoro кaMepHoro rлушнтепя синжение интенсивнoc-rи
шума можно определнть по следующей формуле (дБ):

L
lOlg(
.;
. ).

143

тде щ
КОЭФфИLl.иент звукопоrnощеНИfl i-A поверхности
Si
i-я
ВНутренняя оrpаждающаи поверхность; Sg
поверхность ВЫХОД-
нorо "анала,
rllllжеllllе УРОВНА шума на ОД" 11 norОННblА метр _вн&nа пр"
использовании только прямых учаCТl<ОВ активных rлушителей оп

ределяется по формуле [4] (дБ)
AL
1.1 /(а)Пl .
s
rде n
lюЭФ4>ИLl.иент звукопоrпощения матеРИ8ла; ((а)
ycпOB

иыЙ коэффициент звукопorлощении облицовки rпУШllтеля; п

пернметр поперечноrо сечения канала; 1 ДЛИна канаnа; s
ПЛО-
Щадь каН8.1а,
ДЛЯ rпушитепя круrлоrо поперечноrо сечении (д5)
AL
4.4 1(<<)1
d
а для ПJlастинчатоrо (дБ)
AL
'2,2 /(<<)1 .
а

rде в формупах d
rolaMeTp канала rпушителя; а
расстояние
между lUIастннами,
Ко3ффИЦllент звукопоrпощения в функции частот дли различ-
ных ма rериа.'IOВ. используемых в шумоrпywснни, Прllведен .в 1<Н1I-
rax [4, 32J. На рис. 8,5. е дана схема комБИНllрованнorо циnнндри-
ческоrо шум оrпушите.l И. J<ОТОрЫЙ состоит нз перфорированной
оБО.'10ЧКИ J; металпической. мелкоячеистой сетки 2, кераМllческо-
ro зв}'копоr.'10Тlпеля 3, например керамичесЮIХ rранул, базальт

ВOI"O В()локна, " меТaJlпическоrо tl.apKaCa 4, Напичие 80здушноrо
зазора 5 между металпической перфорнровзннон обоJlOliКОЙ И
пре.дохранип.1ЫЮЙ сеткой обеспеЧllвает более равномерное рас-
преДС.'1ение звуковых вопн по поверхности матерllала, Крючки 6
служат для подвески шумоrлушащих ЭJJементов в raзоводах, ка-
напах и Ш8хтах IlcnblTaTeJJbIlblx стендов.
Диаметр отверстий в перфорированном пиСте выбираетCR paB

ным 5 мм, а paccToRHlle между центрами
10 мм. Вместо neрфо-
pltpoBaHHoro листа может I,СПОЛЬЗОватьси крупноичеистая метал

лическая сетка с ячейками не более 4 ... 5 мм.
К звукопоrпощающ'иМ адсорбентам. применяемым для заrлу

шения аэродинамических шумов стендов, предъявляются CJlедую-
Щliе требования: высокое звукопorлощенне в требуемом диапаэо

не част(Л, соответствующем частотному диапазону заrпушаемоrо
шума; неrорючесть. термостойкость и биостоАкость; прочность к
rаэовоi\ эрозии и выветриванию; неаrрессивность по ОТlЮшеНIIЮ к
конструкционным матернапам и нетоксичность; малые удепьная
масса 11 rllrроскопичность; до..1r08ечность и экономичнОСТЬ и пр.
При проеКТllровании шумоrпушащнх устройств должна соблю

даться следующая поспедовате.1ЬНОСТЬ расчетов:
144

1. Определиется допустнмыА уровень шума для тех ПрОIIЗВОД

ственных помещений, объектов, для которых разрабатываются
ш)'мorлушители. Значения допустимых уровней шума определены
санитарными нормами СН
б9 н CH24
71.
2. ОIIpt=.:J.е.'1еuие C:HH
eHHM )рuвня ..i8Yh.()80A МОЩНОСТИ в rпушм

теле (дБ)
tJ.L ш ==lxc.
IL]
20 Igr
A.L.
10 Ig
.
rAe L..c.
уровень звуковой мощности источники шума; [L]
дo

пустимыА уровень шума дли Д8ниоrо 11ОмещеН1IЯ, полученный по
п. 1; r
расстоинне от источннка шума до расчетной зоны; bl... э

снижение интенсивности шума в атмосфере; 4р
телесный усол.
в котором происходит излучение Шума.
З. Выбирается ТИП r.'1УWИТеля по велнчнне

4. Проводится аэродннамичесКIIА н акустичесl<НЙ расче1'Ы rпy

шителя.
б. Конструкторскаи разработка wyмоrлушащеrо устройстеа.

Выбор ОСНО8Н.... puмepoe r.nywитenя ДllII CTetlДOII ВР Д
В зависимости от требований компОНОВки и велИЧllНЫ rидрав--
лическorо сопротивленмя определяе1'СЯ площадь ПроХОДlfоrо ce

чения rJlушителя при условии. ЧТО скорости raзов в rлушителе не
преnышают 40 м/с, а тенnература rазов не бо.'1ее 450 ... 550" С
.il..1Я Вых.lОПНЫХ шахт BPll ппреДeJ1Яется по форму.lJе (...,2)
p

"" 1117)'
r де Q
объеМJlыА расход череl r лушите.'lЬ, мЭ/с,
(j
Q == .......!.., O
= О.... ' о
O1l'
р,
O

Ifнтеrpальный расход rаза через rЛУШllтель (кт/с); Од"

массовый рас>.од rазов ч('рез Ilсnыт}емый двиrате.'lЬ (Hr/c);
GД(JD
ДОn(h'1НИтельнын веСОВОЙ расход через r.'lушитель, эжеКТII

руемый воздух. расход (Jерез пневмотормоз. расХОД через вспомо--
rательный двщ'зтель и т. Д.; [w]
ДОПУСТJiмая CKOpoctb rазов в
rлушитсле, она не должна превышать 40 м/с для шахты выхлопа,
а на всасываиии не более 15 м/с; р,
плотность rазов в потоке.
ПРОПУСl<аемом через rЛ)J11итель, с учетом рабочей температурЫ.

Определение rНДРМl1ическorо Сonpc1П'lвneнИА
wумor.nyweщеro TplIKT" и noтеplo nOl1ttOro Д-neни"
Определенне rндраВЛllчеснн'{ сопротивлеlJИЙ отде.1ЬНЫХ участ

ков Ш} мOtл}'шащеrо тракта проводится по KHJ!r(' [12). ПРllведен

IJЫЙ коэффициент rllдрав.'lичесКlIХ СОПРОТIlв.lеtшf,
I' опре.з,С'.lJяется
по форму.'1е

145

, ( Fирi ) 2
k== е F;"" ,
rAe

коэффициент местных rидравлическнх сопротивлений. оп

реде..lяется 110 I4.НИI.
t12]; f lZfl
"I'ИISt:д.:ннам ШЮЩ.l!.ДLo (..U(Ipt)IIIв.1С
ини (Fцp==F IК ) В i
M сечении; Fw.
площадь живоrо сечении co

протнвления в .i
M сеченин,
Для выхлоmюй системы ш)'моrпушнтелеА, показанной на
рис. 8,6,

e;+b+&+
+
+e6 н;,

["де e;
СУМ)fариыА приведенный коэффициент J"Ндравлнческнх
сосротивлеНllf,
истемы rлуwитenя;
I'; t2'; tз';
';
1'
приведенные
коэффициенты rидравлических сопротивлений эжектора. диффу.
зора. цилиндрических звукопorлотителеА. решетOl(, Вblхлопноrо
экраиироваlfноrо насадка соответственно.

4.
'
приведениые ко3ффициенты rидравпическоrо conpoTIIB'
лен ии. учитывающие поворот и расширеНИе потока соответственно.
При определении Ez' для системы rпушителей всасывающей
шахты дополнительно к переqиспенным местным rидравлическим
сопротивлениям следует добавить к
ициент rидравлическorо
сопротивления жалюзийных ворот.
Потери полноrо даВJ1ении по тракту rпУШlIтелеА определяются
для максимапьноrо ИЛII форсажноrо режимов по формуле
f:t.p== Н fI

Рве, 8.6. ПРОДОJ1ЬНЫЙ разрез нспыт;атеJ1ыюrо CTenдa ДJ1Я ТРД:
,
IICПО..ОI'II1'IUIIoН.... УРА: '
Т8!1О80А: 3
IICJlblBTcm.1fЫ8 станок; .,
I'ICIIIoIтye",...1 ТРД;
S
рее.тканое сопло рем:рСа Tarlt: 6
дхфф}'зор; 7

lIIexTOpы; 8
решеtllа; 9
1111'110.
rll)'1U8щке s.aeмe1lТlll; 10
IIIIIJI.lODtIo' lUlCeJIQII; 11
WIOIТ8 IICaCbl88I111R

146

("де e
.... суммарный I<ОэффМЦllент rидраВJ\ИЧеских сопротивленн(.
по тракту rлушнтеля; lf,,
скоростиоА напор. определяется по
формуле

"p
.. 2к'

Wrп
скорость rаэз в ЖИВОМ сечении шахты всасывания. Wrл ==

QIFИf. Q
o&ьeMHblA расход r8за через rпушнтель;
F ж
живое сечение; р
мотность rаэа.

Амустмческий расчет rll)'ll8ПМЯ
()(jLЦltA уровень звуковой мощиости на выx.nопе определяется
по формуле (дБ)
Lpo:::::;80 Jg 'Щ: + 20 Jg Ре + 10 Ig Fe
44.5.
rде Ulс
скорость rазов на выходе из реактивноrо сопла (м/с)
tlJ c =:.... 18.3 V Т 8IoIЖ )'С:
(Т ...Ж
температура rазов иа выходе из реактивноrо сопла. ос.
Ас
коэффициент скорости); ре
ПЛОТНОСТЬ выхлопных rазов на
срезе peaKTIIВHoro COW1a,

Ре== Р.ы..
(
)
RT rлa. g
(РВ.....
даВJIеНие raза на ВЫJlоде; е().с)
rазодииамическзя функ-
ция; R
rазовая постоянная; Т ВЫ][
температура raзов иа BЫXO

де); Fc
площадь среза с0ПJl3.
Составляющие спектра ЭВУf(ОВоА мощности в октавны]{ поло

сах частот определяются по формуле (дБ \
L p == L". +I:&LI"
rде /1Lp
раэность меЖАу уровне". звуковой мощности в OКTaB

ной полосе; L p н L po определяекя по нормам (21] (8 дБ).
ОБЩIfЙ уровень ЗВУJ<овоА мощности шума. иэлучаемоrо в бокс
(дБ)

Lp!,===-L рD +Mp
1:&.

rде f1
поправка На соотношение l/Dc (1
расстояние от среза
реаКТИВllоrо сопла с диаметром На срезе Dc до входнorо сечения
элемента).
06щиii уровень звуковой МОЩНОСТI' иа всасывании определяет

ся по формре (д Б)
L
x==LP:J
10 Igп+ 10 IJ! FIIC'

r.де В
ПОСТОЯНllая, характеризующая полное звукопоrлощение
1-17

всех поверхностей бокса. определяется по санитарным нормам;
F вc
ПJ\ошадь жнвorо сечения шахты всасывания.
Остатоо.ный уровень звуковоrо давления около жилых зданнй
раин (дБ)

L-:' ==L
!:I.L
20I g R I
l.L.RI
8
"\)СI МСII W 1000'

r де Ll1c",
исходный уровень звуковоrо даВJIении
I1L ш
сниже

нне уровни шума 8 rJ1ушитеnе; R.
иаименьшее раССТORнне до
Ж5lЛЫХ зданий (м); &L.
затухание шума в атмосфере.
Уровень 3BYKoвoro давленни около административно
хозийст

BeHHoro Корпуса равен (дБ)
La,a ==L
!:I.L
20lgP LlOlg п
l.L.R2
8
РОС? IICII w .2 r 1000'

rAe n
число одновременно работаюших источников шума;
R"
наименьшее раССТОЯНllе до админнcrpаТJIВНО"'ХОЗЯЙСТвен

ных зданий. R2==200 м (не менее).
Уровень звуковоro давления в noмешеНJtи кабины наблюдения
определяетеи 110 формуле (дБ)
L
:CT ===Lpr.
K8.111
IOIg Б+6
IOlg Б 1 + 10 Ig F 1 .
rAe
..
ЗВУКОН3Qлирующая способность оrраждеН5IЯ переroродок
кабины наблюдения; 8
постоянная. характеризуюшая. полное
затухание звука всех поверхностей помешения бокса; 8.
посто--
яиная. характериэуюшая полиое звукоооrлошение всех noвepxнo

стеА помещення кабllны иаблюдения; F.
плошадь оrраждення
между боксом и кабнной наблюдеНIIR.
Уровень звуковоrо давления в пронзводственных noмешеНIIЯХ.
OKO.'IO жнлых 11 административно
хозянственных зданий и т. п, не
должны превышать депустимых уровней звуковой интенснвности
ДЛА ЭТIIХ объектов. указанных в санитарных нормах CH24
11
При расположении звуКопоrлошаюшеrо материала на плоской
стенке ОПТIIмальная ТОЛШIIна облицовки определится по формуле

.
bf

rде (.n
скорость распределеШIЯ звука в шумоrл:ушаШем MaTeplla

ле (м/с) опреде.'IЯется по табл. 8.2 (4}; Ь
КОэффlщиент формы
облицовки канала (Ь===2

облицовка с двух сторон; b==4
оБЛИ-
цовка со всех сторон); f
частота заrлушаемоrо звука (fu).
С увеличением толщины слоя облицовки достиrается эффек

тивность сниЖения шума только на низких частотах. но при этом
увеЩlчиваются масса, rабаРllтные размеры и СТОИМОСть wумоrлу

шащих } строЙств,
ПР51 установке в ПрОJl380Дственных помешениях, залах подr<r
товки. измерите",ьных заJ1ах н т, П. устройств. IIздающнх шум
большой иmенсивностн (наПРllмер. веНТIIЛЯТОРЫ. компрессоры и
IfI'

7' аб.lllll4Q 8 2

.IJ CKDpO(Tt. раСОpDCтранеllИJI эвука 8 м/с

при частоте в ('

М.т".

1O
14
'
40

500 I 60

X 1000
1::10
Стекпова.,8 140

70 110 150 170 200 I 200
Шпаков.ата 150 115 120 IЗ() 130 130 135 140 150
К_проновое в0.101(. 60 150 150 170 200 200 200 240 240
НО
ПеНOnOJlнуретан 45 100 110 130 150 155 165 155 125
СтроителЬНЫЙ rpa
1500 110 150 170 200 210 270 240 245
внй

т. д.) такие УСтроЙСТВа CJleAyeT закрывать ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИМИ
кожухами, Кожух должен быть съемным ИЛИ откидным. должен
}{ыеть 32СТеклеН
ое смотровое окно Сннжеtfне уровня ЗВУl<овоrо
дав.пения при использовании кожухов достиraет 15 ш 25 дВ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. A&paМ08llOl __. Н. ПРИКnВДН811 rаэовая ДИIl8МИКВ. М. Наука. 1969. 824 с.
2. А.....о. 8. М. COIlpe"'E'll1lue ТellДСIIЦИН в областн испытаНИII aвнaЦНOIIHblX
.дВИI"ВН'Jlей
В KII IknuтaHHR авивЦIIOtIНЫХ двиrатеJlеА. Вып. Nt 1, lIфа. ИЭД

IAJl, 1972. Nt 1, с З
19
3. Aatt.lllopU.;J, .11.. Иm.ин В. П. Расчет трубоl1pOlЮДОВ. 11, Машиностроенне,
1972 2401..
4. л...сеев С. П. H.ar Борьtiа с шумом Н ВI1брвцкен. М. МашивостроеНlИ!,
1969 208 С.
5 Б-wт_ Т. М. ..
t;IWIIНО<.'IЮffПlo'JЬН8R rHJIpaB.'I1II<a, М. МаШfКЗ, 1963. б96 с.
6. 6eJI...." п. Н.. ЧcpмlflCо ж. с. Авll8ЩtОllНЫС фнльтры и очиститеЛfl cllД

римнчt'C1<!IX СНС1'С:И. М. М&.unиостроеЮIe, 1964. 294 с.
7. ВОЛОU81Н А. л.. __pнropьeв r. Т. Расчет и I\OHcтpYНpQВlIНHe ф.таlщевых
СоеДОUНetllII-1 С..llравuчни", Л . "iаШItl(О<.-тrrI('Ние, 1972, 136 с.
8 ВwcсжDПlllnepaт
ох 1Rждаечые rаэовые тур&шы ИСС1едОDIJIIIМ! в
расчет. Сб. ствтей. М. МаШННОСТРОetltle, 1971.232 с.
9. fype8ll'l д... Расчl..' iI КОНСтруироввние трубопроводной apNBTypbl.
М
Л , МиWИЖJCТpot..'ННt 1964. ,.? с.
10 Дo6poJl.ОТ08 А. И. При"!. .!eIJHt: ДII) DЩIТУРНЫХ турборе8КТНВНЫЖ двнса-
I 1Ci\ Н 1\iI'lCCТllt! 8U.JAy!o.VA}BOK
Тр, 11>1 rOLНИИ rA. М, 1972, Nt 78, с 50-------ll1.
11 ЗВАI1III А. А. НnpNИрО8ВtiН(' НIIЖt!Н(1)НЫХ ри(IOТ, М, Экономика,
1975. 176 с.
12 Идеа... Н. Е. {.....'
""'- .. 'оцп.ВJD1чеСКRU СОПpQТНВJlеНИRМ М.

ШНllОt ,P('>lIIIIC, 1
'75 :;,. (
13 Кац С. М, Е..пilIICl1РIlЫI ..., 'мометры для измереНИR Вр.8щиющеrо момен.
та. М.
.1 . rОСЭlII;JIНIП.J.з.IТ, 19b2 144,.
14. КУЗllrцoII Н. д.. ЦeilТ.II"н В, И, Эl<вtlII3ЛРI:IТllые нспытвннн rизотурБНllИЫХ
AВltraTc
..il. :\\ ,МиUIНlюс'ТР"....JII'Q 1976 216 с.
15. I<рюа08 А. и- 11 др. rllulU!C ..t!Т.:...
ческие рУkaВИ. М., МаWIIIIоС'троение.
1970. 20.1 с
1() Ма.аров __. в, УIJлоrНIJте1ЬНЫС )'строАства. .f)
МаШIIН(){'ТРОСIlIte,
1973. 232 с.

149

17 Не..... В. r. rндропрнlIOДЫ 8ВИ811нotIНЫJt систем упр38ЛеIl1tА. М, MaUJH'
иоетроеиис, 1973. 200 €.
18. нормы петиofi .-одlЮСТИ .-раЖД8t1{'КIIХ самомтов СССР. м., нзд. МАЛ
М Mf Д С('СР, 1967, 252 ('
I!I 110... И. Л. АэрОДНlIlIМИ'lСО\мА "jK
IIt:PJ(Mt'"T в МIIWИllu(. TpoetIItII п. м..
шнностроенне, 1914. 480 С
20 Пр06Т1tp08.1I1W маWККОСТР01lте.nъиыJt заводов 11 Ц
'(OВ. СпрВВОЧDIIК, Т. 6,
М. МОWИlН:СТрoeltИС. 1976. 414 с.
21 Call1l1'8pttble нормы I1(IOeКТИрсВ8НИИ ПрОМblW.'leНИЫХ преДllpКllтиft
си 245
71 М.. СтрсАиэдат, 1972 97 с
22. Co..МIXJft\ 9. n. ИСПЫТSИКА воздуwно.ре8КТИВIIЫХ дви'-зтелt'Й
23. срсжм службы н проблемы доводки экcnn)'втирующнхся н иовы," rтд.
(Обзпр по матерИМIIМ Itн()('траlf1l0Й neча'ТII). М, rосини rA. 1972. з9 с
24. Teнe
Р, Х. к др. ПроТ1lВO<lбледetlнтельные системы oI1eТ3Te.,1ЬHЫX a[JJ
паР8ТОВ м.. Маши.остроеине, 1987 320 с.
25. Trop8lJl JЮздушно-реВIIТНВIIЫХ .Авиrателе
. 11o-д ре-д д
pa те'lII нзук
С. \\ Шо1J1хтt'llhО М, МаШНIIОСТроенне. Ig75. 568 €
26. ТИХC1llllpoll В. А. СХН08Ы IIp<)('КПlpОВВffJIА СUlолетОСТРCIfТельных заlЮдоа
н lIeJtOB М, МаWИllOстрoetlне, 1975. 472 с.
27. Трунов о. К. Обледснtние caMo.'
TOII и сре.!lства борьбы с НИМ. М, Мa

ШККОС1ро
ннс, 1965. 241 с.
.28 Францев В. 1(. Определеия
)'IIOBHH l11ylol3 И napaNt"TpoB ШУМОI1()("JlощеНМR
88ИВЦИОIIНЫХ rlL'Юryрбкиных двиrатепеfL Риrs. РИИ rвф. 1964.60 с.
29 Хаа... Ю, И. Uентробежиые форсунки, n., Машнностроение, 1976. 168 с
зо. XOJ11Ц811J8" К, В. Теории н pllC'leТ 3ВllаЦКОИJIblХ JlonаТОЧIIЫХ М2IШНlf. М.
МаwиIlOСТРОСЮК', 1970. 611 с
3J ШIIШ"''' и. С. Облака, or-а,Дkll И rро:ювое :'МeI<тричество. n, rидрометео-
и:цат, 1964 401 с
32. lOaин Е. Я, и др. 3ВУ1<опоr",ощвJOЩIIt! н эвукоизоmщноннЫе М3"Jери8JIЫ.
М., СтрОДСТзндарт. 1966 248 с.
зз. Я.o&I 8, з. Att3J1ИЭ СТОJ1l(иовеrmА самолетОВ с mHUaNH.
ПРИРОД8, 1970.
.н. 9, с 99
IOO.
34. AdaIlll:On G. Р. .kt engine tеэt fQCilities: faboratorles for tommorow's engl-
nes.
ASME publlCalion. 1971, N 71
WA/GT
12, 21 р.
35 Ashwood Р. F. Ап altltude tt'51 18сшtу lor la.-ge turbolan engines.
AIAA
Paper. 1972, N 1069, 9 р.
36. Barlletl (j, R.. Turner Е. f Perlorтnвr.ce e\'8luation me'hods fot the hlgh

ЬУРВ5!;
ratio turboral1. . AIAA Рзрсr. 1975, N 75-------1206. 8 р.
37 CoIley R, N., Sutlon 1. М. D. Thrust rt\'erse.-s lor "ivil STOL 81.-crafl

SAE Preprinl. 1973. N 730358, 11 р.
38. ComЬustor lesling for smoke control.
Саз {шЫпе Inlernstional, 1969.
vol. 10, N 116. 22 р
39 Duscnberr
G. RеsШепt Меlзl
Is.

Мachlne Dt'slgn 1971. "'01. 43, N 11.
р SI
OO
40 E.pdein N., (jQn1on 8. 1. ?'-QfitаbIе transpo.-t епgiпеs for lt1e ellvlroпment
01 the etgllti
s
SAE Prt'prillt, 1973, N 7303447, 14 р.
41. Ft1kral '-egistcr. Vcl 38, N 136, ра.-I 11. july 11, 1973. 9 р.
42. Frosl Т. Р, Tesl.bed developnJellt 01 Lhe Olympus
Flight. 1969, vol. 97,
" 3211. JI 18
20, 25, 26
43. fullon (j. В. Dt'sign and qualifjcation о' lorelgn oblect IJзmзgе resistant
turbolan blad€>s
\tAA Рзрer, 1975, N 7
13IЗ. 8 р
44. (jIasIlOW Р. R. Inlegralrd slrtrame
nozzle pi!rlormance lor lJe5lgning
tWIn
engll'le fil!hle.-'i .
AIAA Paper, 1973, N 13ro, 14 р
15 (iulman 1. Н., Slibk:l1 М. А, Chartrand Е. N.. UnIz 1. N. Compressor
rcsearch 13cllll\' ЛI.fi.!\ I'aper, 1913. N 1282, 80 р
46 Halls (j. А. Air Coolit1g 01 тurыпe Blade<; зпd VаПб
AircrBrt Enginee.
ring. 19h7, \ 39, N 8, р
65.
47. "sney R. А. P'-О)еС' EvaluaLi(m 8S 21 Dcsjng Fuпсtiоп
Aircrвft Engi

neEnl1g. 1967, \' 39, N 8, р. 4
15.
, 48. нoch R. Моуспs mвLPr'il:ls сl installatioI1s d'essais Bcousliqueo; де 18
SNEC,\\A
ДёrоnaU'iquе е' A5tronllutique, 1969, N 15. р. 15
21.
150

4Q H
rsonk resefch ЬС1IШеs study U. S. N81i('lnal Ad\'isory committE't! 01
Beronaull
S
ContracL report 1970, \'01. 11, 111, IV, N 114323, 114325, 114328.
114329, 9, 10. 8, 12 р.
50 Iohnson Р. 1. The tool5 or OIympus 593 d
\'elopment.
Aircrart Елgi
('

ling 1968, \o<JI, 40, N 3, Р 31------32. 3б
З8.
!'"II. Юnuеу W r !II inVl:ltlИ8t1оп С1' 'Ье eflfl'la nI thnCIr ind1К?d tur}lllleпt
inflow оп а VI 9З
GЕ------3 lurbo]t!1 englllC.
AEOC ТF (j6........198, 1968. XI, р. 46
49.
52 Larham 1:.. А.. Sorenиn N. Е. Мeihod ror in«eaSlI1g Wlnd tunnel Mach
number lor largt' scale UI1I
r testing.
1 Аirазlt. 1973, vol. 10, р. 577
78.
53 Laverre 1.. Вazin М, wy 1. Р. EssaIS d'епiree d'air ел soulferle

L'Леrоnаullquе с. L'Аstr('lпаutlq1К'. 1974
1975. N 48, р 77......s8.
54 Lasalkr G. И.. Parker 1. R. Perlormanc.e 01 а prototypt' discrt'te frequency
totAI f!r('
surt' ПuсLU81iол gmerator ror je\ englne-"'."III lе\ co
atilnlity invt'stilla

1ions
О\FОС TF 69
139, 1969. Х, р. 16
55 Мае Мaster К. 1. I:nvironmt'ntal tt:Sbng 01 Concorde components

Aircr8ft EngincenllJ
. 1971, \001. 43. N 3, р. 40------41
56 Мaт.llanidle Е L CurreI1t NASA n>search in lurbojet propulslon.
ICAS
Paper, 1970. N 46. 10 Р
57 Мartms W. Р.. Raabe W. А. ТЬе Materlals Ulallen&! о, Hig1r
Tempera-
lure ТшЫne \3('1Р5 8nd Bladt:
.
ASJ\\E рublic8lioп. б7
GТ
17, 1967. 8 р,
58.
er С, L, мс Aul8Y 1. Е. Вlesladuy Т... 1, 1'echnlque for iПducine
conlrolled slre;Jd) statc and d
'nBlnlC inlel pressure dl&turbances for jd el1glne
tests
NASA. TMS
194б. 1970, 1,32 Р
59 Мilchell 1. М. А rк!W lesL c8pBbiliLy for propulston system lesting.
AIAA
Paper. 1973. N 1283. 8 р
50 New Facility 10 hcomodate GE4 Tests.
Av.Uon Week апд Space T«hoo

100. 1969. \001 90, N 2, 44 р.
61 РJtI W. 1. Test facility (or high thrust e«o-qines .
Mcr8ft Englneering.
1971, \'01. 43. N 1, 26 Р
62 RoblJins R. F. воо t'lc ТЬе BpplicatlOn 800 behavUlr 01 Elas10mers а'
cryogeni
c temp('raltlre

Adv8l'H:es in Cryogenк: Engtneenng. 1962. ':01. 7,
р. З4З
З52
БЗ Rcidllun F. О. l'o\elal.L. \,Ielal R8sketed seals.
Мachine Deslgn, 1965.
vol. 37, N If\. р 36 40
64.. Schмider А, Noiwcndiqkcl( UlкS Melhodlk der Larmmind
rung bei пeuzеi(

licht'n Flugz('щ;спL",'ickluпger LufU8hr1tecltnlk. 1965,. Вd. 11, N 1, s б
IЗ
65 Slmpson Е. С. S--1r (l"'
e 300 aircral( propu1sion deve10pment
Леrоnвu
'!Са' Journal, 1972,
ol. rv, N :'..2 р 607........б12
бб Soul
r С.. Мartln L. Laverre L Lв soufflerfe hypersonique S4MA. Utillsa

tюп I'cur dt's t'so:;ais de stalOJ 'lcl
urs 8 сomЬusUon supersoniqUt' d'l]}"drogene.

I:Mronaullquc et l'A!'olroulublJL- 1972, N 36, р. 25
3б.
Ь7 T8Ylor 1. В. Inlei J,.' '
'1lne .xhsust nozzle airflow rnaiching lor lhe
SlJреro:;ОПlr tr8nspolr
.\1.'.' ".'.'. N 12/
t.t4, В r.
68 VaJfre М. L StJrt .... turbin.. s8ud
ror 19805.
Аvialюn WE'ek. 1971.
"'01. (И. N I
). r l,и 69
L#'I Writzel О. Н.. HoIIЫns Н. F., ворр G. It. Elaslorners lor sla(ic Seals 8t
Gr)'()
t:llic T
rnr
r8Iure. AI1HlllC
111 Cr)'Oit'nlc El1gi
ring. 1981, vol &,
р. 21!' 227
70 ".IIII
М. L AEDC I
, IJIIIE
P.
. desplte cuts.
Avl3tlon Weck впd
Sрзс
TI'cI1l1olog)', 1971. \'01 91, 1\ I
, h 11. 44.
71 "allfe "!- L

501 '11n' ,agil1e ttst unita.
А\ошиon Wt'l'k. 1970.
vol. Q
. '" 19, р. 0)-1
'J.. .1. .:JK

Zonars О.. Lowrк'lo Н., I(olb А.. Clround Tcsling

А.АА P8per, 1968,

68
IO[
, l' 1
15

151