по работе «Создание летающей лаборатории для летных испытаний двигателя ПД-14». Рисунок 1. Летающая лаборатория Ил-76ЛЛ №0807 с опытным двигателем ПД-14.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
1


Приложение
3

к
заявке

на участие в конкурсе

«Авиастроитель года» 2015


Конкурсная работа

по работе
«Создание летающей лаборатории для летных испытаний
двигателя ПД
-
14»


Введение

Летные испытания опытной двигательной установки ДУ ПД
-
14 на летающей
лабор
а
то
рии (ЛЛ) являются обязательным этапом технологического процесса создания
авиацио
н
ной техники.

Испытания позволяют существенно повысить безопасность, уменьшить объем
заво
д
ских испытаний самолета, сократить сроки и повысить качество летно
-
конструкторских,
г
осударственных и сертификационных испытаний.

Летные испытания двигательной установки ДУ ПД
-
14 явля
ю
тся необходимым
условием допуска опытного самолета МС
-
21
-
300 к первому вылету и начала его летных
испытаний.

Работа была начата в 2013г. с разработки
А
ванпро
екта создания летающей
лаборатории для летных испытаний двигателя ПД
-
14.

В 2014 г. был разработан технический проект летающей лаборатории на базе
самолета Ил
-
76 с усиленным крылом для установки опытной двигательной установки ПД
-
14 вместо силовой установки
Д
-
30КП № 2.

В 2015г. была завершена подготовка летающей лаборатории Ил
-
76ЛЛ №0807 к
первому полету с двигательной установкой ПД
-
14 и выполнены следующие работы:



Выполнены работы
по
доработка
м

рабочей конструкторской и
технологической документации

в соотве
тствии с уточненным ТЗ
;



Выполнена сборка экспериментальных систем в системе летающей
лаборатории (12 основных систем) в пилоне ЛЛ (Д
-
27), проставке между пилоном
ЛЛ и пилоном МС
-
21 и непосредственно в пилоне МС
-
21 к которому монтируется
ДУ ПД
-
14»:

1.

система
подвески ДУ ПД
-
14 на крыло Ил
-
76ЛЛ № 0807;

2.

топливная система;

3.


система воздушного запуска двигателя ПД
-
14;

4.


система пожарной защиты двигателя ПД
-
14;

5.

система электроснабжения ПД
-
14 и экспериментальных систем;

6.


система электрозагрузки генератора двигателя П
Д
-
14;

7.


система отбора воздуха от компрессора и вентилятора двигателя;

8.


система управления и контроля работы ПД
-
14 и экспериментальными
системами на рабочих местах инженеров
-
испытателей грузовой кабине ЛЛ;

9.


информационно


измерительная система ЛЛ;

10.


телемет
рическая система передачи данных измерений на
пункт управления летным экспериментом (ПУЛЭ);

11.


система продувки сканеров давлений;

12.


система продувки сканеров давлений

2




Выполнены работы внутри грузовой кабины Ил
-
76ЛЛ №0807 по
установк
е

стойки управления двигат
ел
ем

ПД
-
14, стоек информационно
-
измерительной системы двигателя ПД
-
14 (около 1900 параметров) и
экспериментальных систем ЛЛ (около 200 параметров)
,

пультов инженеров
-
испытателей (5 пультов), предназначенных для управления ПД
-
14
и
экспериментальными система
ми
в полете.



Выполнен монтаж пилона и установка

ДУ ПД
-
14 на крыло Ил
-
76ЛЛ
;



Выполнена сборка и подключение экспериментальных систем в целом
на Ил
-
76ЛЛ №0807;



Произведены наземные отработки систем ЛЛ и ДУ ПД
-
14 в составе
Ил
-
76ЛЛ №0807;



Проведен первый этап л
етных испытаний ДУ ПД
-
14 на летающей
лаборатории Ил
-
76ЛЛ №0807 в объеме 9 полетов (1
-
ый вылет 30.11.2015).


1.
Летающая лаборатория Ил
-
76ЛЛ №0807с

опытной ДУ ПД
-
14

и экспериментальные
системы


Летающая лаборатория создана на базе самолета Ил
-
76 №
0
807 (реги
страционный

RA
76529) и предназначена для летных исследований двигательной установки (ДУ ПД
-
14) с
двигателем ПД
-
14, (Рисунок 1.).

Летающая лаборатория Ил
-
76ЛЛ №0807 позволяет испытывать двигатель ПД
-
14 в
следующих полетных условиях:



высота до 12000 м;



приб
орная скорость
V
пр

= 280…600 км/ч на высотах Н

7600 м;



число М

0,77 на высотах Н

7600 м;



вертикальная перегрузка
-
0,3…2,0;



максимальный угол атаки до 15
0
.

Взлеты и посадки ЛЛ осуществляют
ся как с неработающим, так и с работающим
опытным двигателем ПД
-
14.


Рисунок 1.
Летающая лаборатория Ил
-
76ЛЛ №0807 с опытным двигателем ПД
-
14

3


Для обеспечения работы двигателя ПД
-
14
были созданы и адаптированы для
Ил
-
76ЛЛ
№0807 следующи
е

экспериментальны
е

систем
ы
:
1.1.
Система подвески ДУ ПД
-
14 на крыле


Включающая в себя силовой пилон Д
-
27, установленный на узлы крыла, переходную
проставку, пилон самолета МС
-
21 и обтекателей (носовой, средний и хвостовой)
,

(Рисунок 2)
.

Конструкция подвески выполнена с учето
м расположением внутри её трубопроводов,
экспериментальных систем воздушного запуска, отбора воздуха, топливной, пожарной систем
и экспериментального оборудования.



Рисунок 2.


Схема подвески ДУПД
-
14 на крыло ИЛ
-
76ЛЛ


1.2.
Топливная система


Т
опливная система Ил
-
76ЛЛ № 0807 обеспечивает принудительную подачу топлива от
подкачивающих топливных насосов к двигателю ПД
-
14 на всех режимах его работы.

Двигатель ПД
-
14 устанавливается вместо второй силовой установки самолета и
топливная система штатной

силовой установки от расходного отсека бака №2 до выхода из
крыла через перекрывной (пожарный) кран


агрегат 771300 в пилон сохраняется в серийном
исполнении самолета Ил

76. Подача топлива из расходного отсека бака №

2 в двигатель ПД

14 осуществляется
двумя параллельно работающими насосами ЭЦНГ

10с76.

Экспериментальная топливная система является составной частью основной самолетной
топливной Ил
-
76 и имеет отличия только на участке от штатного пожарного крана к
двигателю ПД
-
14. Отличие состоит в установк
и двух линий подачи топлива к двигателю ПД
-
14 с установленными в них соответственно расходомерами для измерения расхода топлива
при запуске двигателя и при его работе вплоть до взлетного режима.

Перед входом в опытный двигатель трубопроводы объединяются в
один трубопровод,
который присоединяется к входному топливному штуцеру двигателя. Все трубопроводы
топливной системы соединяются между собой через ограниченно
-
подвижные соединения.

Переключение линий происходит вручную на пульте управления инженера
-
испытат
еля.

Пилон МС
-
21

Пилон Д
-
27

Проставка

Патрубок отбора от КВД

Патрубок отбора от КНД

4


1.3.
Система воздушного запуска двигателя ПД
-
14.


Двигатель ПД
-
14 имеет воздушную систему запуска. Раскрутка ротора высокого
давления двигателя осуществляется воздушным турбостартером СТВ
-
14, установленным на
двигателе. Воздух к турбостартеру подаетс
я от любого из трех источников: бортовой
вспомогательной силовой установки (ВСУ), ранее запущенного двигателя Д
-
30КП или
аэродромного источника.
Ограничение давления при подаче воздуха на стартер не более 3,2
кгс/см
2

в
системе подвода сжатого воздуха.

Элем
енты управления и индикации параметров
системы расположены на основном пульте ведущего инженера.
Управление процессом запуска
-

электроавтоматическое.

Система обеспечивает запуск двигателя ПД
-
14 на земле и в полете, а также ложный
запуск, холодную прокрутк
у, автоматическое прекращение работы системы при отсутствии
давления воздуха перед турбостартером или ручное прекращение процессов запуска в любой
момент времени. В трубопроводе системы
перед отсечной воздушной заслонкой
установлены
датчики для измерения д
авления и температуры потока.


1.4. Система пожарной защиты двигателя ПД
-
14


Пожарная защита состоит из

систем
ы

пожарной сигнал
изации и
системы
тушения.

Система пожарной сигнализации создана на базе аппаратуры СПС
-
3Г с датчиками
УСП
-
1 и 2, которые устанав
ливаются на двигателе, а блоки сигнализации устанавливаются в
носке пилона ЛЛ.

Штатная противопожарная система 2
-
й силовой установки отключена.

Система пожаротушения состоит из:



4 огнетушителей типа 2
-
8
-
1М с огнегасящим агентом хладон 114В2,
установленных
в грузовой кабине, (Рисунок 3.);



магистрали пожаротушения, соединяющей баллоны с распределительными
коллектора
ми;



распылительных коллекторов ПП в мотогондоле двигательной установк
и

и
газогенераторе двигателя ПД
-
14.

Трубопровод подачи хладона
d
у28 прокладыв
ается из грузовой кабины через зализ
фюзеляжа, по носку крыла, пилоны Д
-
27 и МС
-
21 подвески в гондолу двигателя к двум
распылительным коллекторам в подкапотном пространстве газогенерато
рного и
вентиляторного контура.

Управление и индикация работы систем си
гнализации и тушения пожара
осуществляются по схеме с дублированием органов управления и контроля на пульт
е
.



Рисунок 3.
-

Установка огнетушителей типа 2
-
8
-
1М и пульта управления системы
пожарной защиты двигателя ПД
-
14 в грузовой кабине ЛЛ

5


1.5. Система

электроснабжения двигателя ПД
-
14 и экспериментальных систем


Система электроснабжения экспериментального двигателя используется для
обеспечения электропитанием систем различного назначения:



схемы управления, контроля и регулирования экспериментального дви
гателя.



схем запуска экспериментального двигателя на земле и в воздухе.



схем электропитания самолётных систем, обеспечивающих работу
опытного

двигателя.



систем бортовых измерений (СБИ).

На Ил
-
76ЛЛ для электроснабжения экспериментального двигателя ПД
-
14
первичными
источниками электроэнергии являются 3 штатных генератора ГТ60П46А. Отбираемая
мощность от них (переменного трехфазного тока напряжением 200/115В, 400гц) для запитки
экспериментальных систем
и
двигателя ПД
-
14 не более 25,4 квт.

На борту Ил
-
76ЛЛ

р
еализованы

следующие типы источников питания:

1
.
27В
(±10%) постоянного тока (
в
ыпрямительные устройства
, а
ккумуляторн
ые

батаре
и

(резервный источник)

и о
т

аварийной бортовой сети
)

2.
115В, 400гц

переменного однофазного тока

(п
реобразователи ПО
-
1500
)
.

3.
200
/115В,400гц

переменного трехфазного тока
(
от бортовой сети
)
.

4.
220В,50гц
переменного тока

(
преобразователи 127/220,50гц
,

115В,400гц/220В,50гц
)

5.
36В, 400гц

переменного трехфазного тока (трансформатор

115/36В,400гц от ПО
-
1500
,
преобразователь постоянного
тока 27
В

в 36В,400гц.

6.

постоянного тока.


6
.
Система электрозагрузки генератора двигателя ПД
-
14


Система загрузки генератора предназначена для проведения летных испытаний
генератора переменного тока
VFGEGS
01

120 кВА, установленного на двигателе ПД
-
14,

включается кратковременно на земле и продолжительно в полете.

Конструктивно система выполнена в виде электронагрузочных устройств 10,

20,

15,

40,
85 квт, устанавливаемых в 3
-
х аэродинамических обтекателях, расположенных на внешней
поверхности правой и левой хвостовых частей фюзеляжа, (Рисунок 4)
.

Включение системы производится только в полете. Кратковременно до 30сек возможно
включение на земле при
отсутствии обдувающего воздуха.




Рисунок 4. Расположение электрических загружателей генератора ПД
-
14 на Ил
-
76ЛЛ

Электрозагружатели на
правом борту ЛЛ

Электрозагружа
тел
ь

на
левом

борту ЛЛ

6


7. Система отбора воздуха от компрессора и вентилятора двигателя


С
истема отбора воздуха от двигателя ПД
-
14 состоит из двух подсистем:



отбор воздуха от КВД в двух местах отбора


от 3
-
её ступни и от 8
-
ой ступени;



отбор воздуха от вентилятора.

Конструктивно систем
а включает в себя трубопроводы
Ф84х2, соединенные между
собой сильфонными компенсаторами, перекрывной электромагнитный клапан, р
егулируемую
заслонку, агрегаты и элементы системы, датчики температуры и давления.

Измеряемые в мерном сечении системы параметры отбираемого воздуха (полное и
статическое давления, полная температура потока) позволяют определять и регулировать
расход отбир
аемого воздуха.

Органы управления и приборы контроля системы размещены на
инженерном пульте
.

Система отбора воздуха обеспечивает заданный отбор воздуха от двигателя со
следующими параметрами:



давление воздуха на выходе из сетевого регулятора давления и на

входе в
систему ЛЛ (вход в отсечной клапан) составляет 10 кг/см
2

.



максимальная температура отбираемого воздуха 450
0
С .



максимальный расход воздуха 2,5 кг/с.

Оценка функционирования системы осуществляется с помощью световой
сигнализации о включениях отс
ечного клапана и заслонки регулятора давления.

Отбираемый воздух после прохода через элементы системы имитации отбора воздуха
сбрасывается в атмосферу через патрубки, (Рисунок
2
).


8.

Система

управления и контроля работы двигателя ПД
-
14 и экспериментальным
и системами
на рабочих местах инженеров
-
испытателей грузовой кабине ЛЛ.


Система управления и контроля экспериментальным двигателем ПД
-
14,
установленным на месте штатной силовой установки № 2 Ил
-
76ЛЛ, предназначена для задачи
и контроля режимов его работы
в ожидаемых условиях эксплуатации.

Управление и контроль двигателем осуществляется с установленного в грузовой
кабине Ил
-
76ЛЛ пульта ведущего инженера по двигателю. На пульте установлены БРУД,
пульт управления двигателем и панель имитации самолетных сигнал
ов. В грузовой кабине ЛЛ
установлена стойка управления, в которой размещены экспериментальные системы
управления и контроля двигателя, в том числе, ПЛК, БПКРУД, БУ СОВ, блок управления



Рисунок 5. Размещение пультов управления в грузовой кабине
и в каб
ине пилотов ЛЛ

7


Первый летчик может взять управление двигателем ПД
-
14 с помощью штатного РУД
второй силовой установки.Д
-
30КП.

На приборной доске в кабине пилотов установлены визуальные указатели оборотов,
давления масла и температуры газа за турбиной двигат
еля ПД
-
14. Кроме этого сверху
приборной доски установлен монитор на котором отображается текущая информация о
контролируемых параметрах двигателя ПД
-
14,
(Рисунок 5
).

Пульт управления двигателем обеспечивает управление и контроль работы двигателя
с контроле
м текущего состояния двигателя. Органы управления пульта обеспечивают запуск и
останов двигателя, выбор режима запуска двигателя, выбор режима полета («Критичный этап
полета»), выбор режима работы ПОС ВЗ и противопомпажной системы двигателя, управление
ген
ератором и проверку исправности блоков САУ и К и включение/отключение питания.
Пульт позволяет контролировать работу и текущее состояние двигателя и его агрегатов.

БРУД, представляющий функциональный макет штатного БРУД самолета МС
-
21
-
300
,

обеспечивает зад
ание режима двигателя, задействование реверса и изменение режимов его
работы при помощи электрических аналоговых сигналов от двух одноканальных
индукционных датчиков типа
RVDT

и концевых выключателей положения рычага
, (
Рис
.

6).



Рисунок 6.
-

Располо
жение РУД и панели управления двигателем ПД
-
14


9.
Информационно


измерительная система


Информационно
-
измерительная система (ИИС) предназначена для измерения и
регистрации параметров в процессе летных испытаний двигательной установки с двигателем
ПД
-
14
в составе летающей лаборатории Ил
-
76ЛЛ, а также хранения, передачи результатов
измерения в темпе испытания по цифровым каналам связи для проведения вторичной
обработки, (Рисунок
7
)

Объем ИИС и состав системы соответствует требованиям

испытаний
,
п
ри этом
ре
гистрируется
порядка
10
00

параметров двигателя ПД
-
1
4

и
200

параметр
ов

экспериментальных систем ЛЛ.

ИИС включает в себя:

1. Систему бортовых измерений параметров двигателя и экспериментальных
систем
.

2. Систему регистрации.

3. Систему первичной и вторично
й обработки полетной информации.

4
. Систему радиотелеметрических и траекторных измерений (СРТиТИ) и пункт
управления лётным экспериментом (ПУЛЭ).

Панель управления двигателем ПД
-
14

РУД двигателя ПД
-
14

Панель
имитации сигналов РЭД

-
14

8




Рисунок
7
.

Структурная схема ИИС на Ил
-
76ЛЛ


Регистрирующая аппаратура размещае
тся внутри измерительных шк
афов
, каркасных
стойках пульта управления двигателем ПД
-
14 и пультов экспериментаторов,

(Рисунок
8
.).





Рисунок
8
. Размещение регистрирующей аппаратуры в грузовой кабине ЛЛ.

Система измерений
АВИ

Система измерений ЛИИ

9


10.
Телеметрическая система передачи данных измерений на ПУЛЭ


Систе
ма радиотелеметрических и траекторных измерений (СРТиТИ) предназначена
для передачи с борта ЛЛ измеряемых параметров двигателя и самолета от системы бортовых
измерений (СБИ) в виде телеметрической информации (ТМИ) по соответствующему каналу
на наземный пун
кт управления летным экспериментом (ПУЛЭ) с целью контроля испытаний в
реальном масштабе времени.

СРТиТИ состоит из:

-

бортовой аппаратуры, размещаемой на самолете Ил
-
76ЛЛ, выполняющей сбор,
преобразование, передачу информации;

-

наземного оборудования, ра
змещаемого на земле, осуществляющего прием,
преобразование и регистрацию принятой информации.

В

состав бортово
й

радиотелеметрической системы СРТиТИ включена бортовая
аппаратура передачи радиотелеметрической информации (БРТА) и согласующее устройство
на баз
е промышленного ПК (СУ
-
БРТА), обеспечивающие:

передачу телеметрической информации через БРТА в наземный пункт ПУЛЭ в
режиме реального времени

Специалисты группы управления летным экспериментом находятся на ПУЛЭ и
контролируют параметры работы двигателя и е
го систем. На основе анализа этой информации
принимаются обоснованные решения и могут передаваться на борт в качестве рекомендаций
по корректировки полетного задания.

Схематично

проведени
е

летных испытаний ДУ ПД
-
14 на Ил
-
76ЛЛ №0807 с
применением управляем
ого эксперимента представлена на рисунке
9
.




Рисунок
9.

Структура взаимодействия инженеров
-
испытателей на борту ЛЛ с бригадой
анализа на ПУЛЭ


10


11. Система продувки сканеров давлений


Система продувки сканеров предназначена для исключения образования
кон
денсата/кристаллизации, обеспечивающую подачу сухого азота с давлением выше
значения давления измеряемой воздушной среды.

Конструктивно система включает в себя трубопроводы, вентили зарядки и расхода,
редуктор, обратные клапаны и элементы управления. Подач
а азота к сканерам производится
посредством электропневмоклапанов.

В багажном отсеке
(
под полом грузовой кабины
)

установлены 2 баллона азотной системы продувки сканеров емкостью по 25литров.

Трубопровод системы азотной продувки проложен из багажного отсека

через грузовую
кабину, носок крыла, пилон подвески и подключается через коллектора в гондоле к сканерам.

Управление производится с основного пульта в грузовой кабине.


12. Система видеонаблюдения за ДУ ПД
-
14


Система видеонаблюдения является неотъемлемой
частью информационно
-
измерительной системы (ИИС) Ил
-
76ЛЛ с ДУ ПД
-
14.

Система видеонаблюдения
предназначена для непрерывного визуального контроля и регистрации состояния и поведения
ДУ ПД
-
14 во время проведения эксперимента на земле и в полете на Ил
-
76ЛЛ.

ЛЛ оборудована системой видеонаблюдения с 3
-
мя основными видеокамерами,
направленных на входное устройство и вентилятор, мотогондолу (правая сторона по полету) и
выходные устройства наружного и внутреннего контура, (Рисунок 1
0
).

Система обеспечивает вывод
видеоинформации со всех видеокамер в реальном
масштабе времени и синхронизирована с ИИС
,

сохраняет накопленную информацию с
возможностью оперативного воспроизведения необходимого участка записи.




Рисунок
10
.

Размещение видеокамер на л
евом борту Ил
-
76ЛЛ


2.
Проведение первого этапа летных испытаний ДУ ПД
-
14

Двигатель ПД
-
14


100
-
07

(015)
успешно
про
шёл

первый этап
летны
х

испытания в
условиях наземных гонок и высотно
-
скоростных условиях в составе силовой установки на
летающей лаборатории

Ил
-
76ЛЛ №0807 с самолетным воздухозаборником по программе 100
-
00
-
800ПМ100 и разработанными на её основании рабочими программами ЛИИ № 25/2015 и №
26/2015 «Летные испытания двигателя ПД
-
14 № 100
-
07 на летающей лаборатории Ил
-
76ЛЛ №
0807(первый этап)»

спыт
ания проводились в период с 22 октября 2015 года по 03 декабря
2015 года.

Пырвый вылет Ил
-
76ЛЛ №0807 с ДУ ПД
-
14 был выполнен 30 октября 2015 года.

Было в
ыполнен
о 9 полетов, 2 скоростные пробежки, 8 наземных отработок (гонок).

Общая наработка
ПД
-
14
составил
а 18 ч. 42 мин, из них 13 ч. 02 мин в высотно
-
скоростных условиях, в том числе на режимах авторотации 7 мин 30 сек.

Видеокамера на
вход
в в/з

Видеокамера на
в
ы
ход
е из двиг.

Видеокамера на
мотогон. и реверс


Приложенные файлы

  • pdf 3197142
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий