Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Обзоры СМИ Статьи


Лед, птицы и пепел: как испытывают двигатели для самолетов


25 ноября 2021 года Ростех


От надежной работы авиационных двигателей в любых погодных условиях зависит безопасность полетов. Поэтому прежде чем двигатель будет установлен на самолет, его серьезно испытывают на прочность. Кроме проверки основных характеристик, ресурса и надежности, силовую установку заливают водой, закидывают кусками льда, стреляют в нее тушками птиц и даже засыпают вулканическим пеплом. О некоторых неординарных испытаниях, которые проходят двигатели, прежде чем займут свое место на крыле самолета, – в нашем материале.

От надежной работы авиационных двигателей в любых погодных условиях зависит безопасность полетов. Поэтому прежде чем двигатель будет установлен на самолет, его серьезно испытывают на прочность. Кроме проверки основных характеристик, ресурса и надежности, силовую установку заливают водой, закидывают кусками льда, стреляют в нее тушками птиц и даже засыпают вулканическим пеплом. О некоторых неординарных испытаниях, которые проходят двигатели, прежде чем займут свое место на крыле самолета, – в нашем материале.

Крещение льдом 

Одной из проблем, часто приводящей к авариям летательных аппаратов, является обледенение их элементов во время полета. По данным мировой статистики, причиной около 40% авиакатастроф, связанных с климатическими условиями, становится именно обледенение. Оно происходит, когда самолет поднимается на высоту до 5000 м и попадает в холодное облако высокой влажности. Даже при низкой температуре около -40°С такое облако может состоять из жидких капель, которые за минуту способны покрыть поверхности самолета ледяной коркой толщиной от 1 до 6 мм.

Для газотурбинного двигателя основная опасность заключается в пластинах льда, наросших на воздухозаборнике силовой установки. Если противообледенительная система по каким-то причинам не справляется, наросты льда становятся все больше и больше. Набрав критическую массу, они срываются и попадают в двигатель, что может привести к повреждению его лопаток и выключению. Кроме того, обледенению подвержены вентилятор и сами лопатки. Образующийся на них лед может ухудшать характеристики двигателя и мешать полету.

Температура воздуха на разных высотах полета сильно колеблется, поэтому самолет может попасть в условия обледенения даже при плюсовой температуре на земле. И если для планера самолета существуют эффективные системы предупреждения о ледяной проблеме, то обледенение двигателя пилоты часто обнаруживают только по косвенным признакам, и это может быть уже слишком поздно. Поэтому основной выход для конструкторов авиадвигателей – создавать силовые установки, устойчивые к процессам обледенения.

Параметры, которым должна соответствовать двигательная установка воздушного судна, описаны в части 33 Авиационных правил Российской Федерации. Испытания на обледенение двигателя проводятся в специальной установке, оборудованной морозильной камерой и системой подмешивания водяного аэрозоля в воздушный поток, подающийся к двигателю. Это дорогостоящий и довольно трудоемкий процесс, в ходе которого специалисты проверяют все параметры работы установки, а после исследуют двигатель на предмет повреждений.

В России такими испытаниями занимается Научно-испытательный центр Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ). Стенды института позволяют проводить сертификационные климатические испытания. Так, новейший российский авиадвигатель ПД-14 прошел здесь испытания классическим обледенением и попаданием льда в 2018 году и подтвердил свое соответствие требованиям Авиационных правил России.

Одно из новых требований для двигателей – испытание ледяными кристаллами. Сталкиваясь в компрессоре двигателя с нагретыми деталями, такие кристаллы прилипают к ним, формируя ледяные наросты. Сложность заключается в том, что кристаллы проникают в глубину двигателя, накапливаются и слипаются на элементах двигателя, не имеющих специальную защиту от обледенения, а после отрыва ледяные наросты повреждают элементы двигателя. В 2020 году специалисты ЦИАМ и «ОДК-Авиадвигатель» разработали методику подтверждения работоспособности двигателя при попадании в условия кристаллического обледенения. В 2021 году методика была проверена при испытаниях двигателя ПД-14 на открытом испытательном стенде ПАО «ОДК-Сатурн» в Полуево, а в 2022 году будет проведено сертификационное испытание.

Тест-драйв на птицестойкость 

Столкновение летательного аппарата с птицами − очень неприятное происшествие, которое при этом случается не так уж и редко. Птица может попасть в двигатель и вывести его из строя, но для современного самолета это не критично – он может лететь, садится и даже взлетать с одним двигателем. Однако, птицы часто летают стаям и, соответственно, пострадать могут сразу все двигатели, что неоднократно приводило к серьезным авариям. Кроме повреждения самой силовой установки, столкновение с птицей может привести к поражению деталями двигателя корпуса самолета, к возгоранию или даже обрыву гондолы.

Испытание авиадвигателей на птицестойкость – обязательное сертификационное требование, которое также предусмотрено в Авиационных правилах. Испытания проводятся на стенде с применением специальной пушки. При этом двигатель выводится в рабочий режим, как правило, взлетный, когда встреча с птицами наиболее опасна. По двигателю производится выстрел тушкой птицы. Чем больше диаметр двигателя, тем больше и тяжелее должна быть птица.

Согласно нормам, испытания с крупной птицей считаются успешными, если разрушения двигателя локализованы. Также двигатели «обстреливаются» мелкими птицами и имитацией стаи птиц. Двигатель ПД-14 для авиалайнера МС-21 успешно выдержал подобный «экзамен» в 2018 году.

По словам испытателей, проверка двигателя на птицестойкость – не самый приятный момент испытаний, ведь для них используются настоящие птицы. По российским требованиям, они должны быть живыми за полчаса до испытаний. Этические дилеммы в этом случае решаются постоянным напоминанием себе о том, что все это делается для безопасности и сохранения жизни людей.

Турбина против вулкана 

Попадание самолета в облако вулканического пепла не часто, но все же встречается в авиационной практике. По статистике, гражданские самолеты попадают в область загрязнения пеплом вулканов в среднем несколько раз в год. В некоторых из этих случаев наблюдалось нарушение работы двигателей, которое могло привести к катастрофам.

Изучение воздействия вулканического пепла на работу авиации активизировалось после 2010 года, когда Европу накрыли облака, вызванные извержением вулкана Эйяфьядлайекюдль. Тогда были отменены десятки тысяч авиарейсов, компании терпели многомиллионные убытки, а после случившегося начались горячие дискуссии о реальном вреде вулканического пепла для авиации. По европейским нормам все новые двигатели с 2015 года должны проходить испытание пеплом вулкана.

В больших концентрациях вулканический пепел, взвешенный в воздухе, представляет опасность для работы авиадвигателя. Пепел вулкана – это измельченная магма, состоящая из мельчайших частиц твердых горных пород, минералов и стекла. Попадая внутрь, пепел врезается в детали двигателя, а под воздействием высоких температур сплавляется и прилипает к стенкам и деталям, нарушая работу турбин. Это ограничивает потоки воздуха и может привести к потере мощности двигателя. Кроме того, пепел обладает абразивными свойствами и может повреждать поверхности самолета.

Летом этого года газогенератор двигателя ПД-14 был испытан на воздействие вулканического пепла. «Сердце» двигателя целый час подвергалось воздействию агрессивной среды, при этом его характеристики практически не изменились. В качестве «раздражителя» использовался пепел камчатского вулкана Шивелуч. Примечательно, что подобные сертификационные испытания в мире и в России проводились впервые.




комментарии (0):











Материалы рубрики

Артём Кореняко
РБК
«Аврора» предложила летать в аэропорты Дальнего Востока без диспетчеров

Эксперт
«Байкал» идет на взлет
Дмитрий Литовкин
ТАСС
Самолеты оперативного реагирования: как за сутки развернуть ударную армию
Александр Храмчихин
Военно-промышленный курьер
Ставка на истребители
Владимир Ераносян
Военно-промышленный курьер
«Утята» летят на север
Максим Талавринов, Вера Кузьмина, Ирина Цырулева
Известия
Пробковый спор: авиаколлапс в Нижнем Новгороде обернулся пятью делами
Ирина Альшаева
Газета.ru
«Американцы проявили мужество, признав ошибки в проекте F-35»
Дмитрий Петроченко
Forbes
Почему вырос спрос на частные самолеты и как это изменит рынок авиаперевозок




Ростех
Ка-62: из военных в гражданские
Михаил Котов
Известия
Степной полк: почему России по-прежнему не обойтись без Байконура
Максим Талавринов, Вероника Кулакова
Известия
Бес опозданий: в России удвоилось число задержанных авиарейсов
Михаил Короткевич
АвиаСоюз
Использование цифровых технологий в разработке вертолетной техники
Вероника Ваганова, Татьяна Леонтьева
Бизнес ONLINE
«После полета на «Победе» хочется отмыться»: как Ирада Аюпова билась с лоукостером
Иван Афанасьев
Вгудок
Авиаперевозки облетели РЖД
Арсений Замостьянов
Известия
Тот, кто делал ракеты: каким был первый главный конструктор космических кораблей
Михаил Котов
ТАСС
Гений, которого не хватает: как Сергей Королев реализовывал в железе мечты о космосе
Максим Талавринов
Известия
Не на высоте: авиадиспетчеры сообщили об угрозе безопасности полетов из-за сокращений
Алексей Рамм, Богдан Степовой
Известия
«Кинжал» в ножнах: для гиперзвуковых ракет готовят инфраструктуру
Антон Лавров, Алексей Рамм
Известия
Свободный пилот: Минобороны приняло программу развития ударных дронов
Александр Тимохин
Взгляд
Тысячи беспилотников изменят облик российской армии
Константин Липавский
ПолитРоссия
Первый полностью украинский самолет оказался наполовину состоящим из российских комплектующих
Михаил Кувырко
Взгляд
Крупнейший проект решит хроническую проблему Дальнего Востока
Анастасия Платонова, Мария Перевощикова, Ирина Цырулева, Максим Талавринов, Валерий Кодачигов
Известия
Табло невылета: что происходит в аэропортах из-за беспорядков в Казахстане
Андрей Ельчанинов
АвиаСоюз
Об актуальных вопросах развития беспилотной авиации в Российской Федерации
Максим Борисов
Газета.ru
«Они нас превзойдут»: китайский спутник назвали кошмаром для США
Роман Крецул, Антон Лавров
Известия
Авиа толк: оборону Калининграда усилят морскими «Супер-Сухими»
Александр Храмчихин
Военно-промышленный курьер
Первым делом вертолеты
Максим Кустов
Военно-промышленный курьер
«Ахиллесова пята» истребителя И-15 и способ ее защиты
Дмитрий Хоанг
Военно-промышленный курьер
«Барсук» вооружен и опасен
Виталий Виконт
Военно-промышленный курьер
Ты наш шедевральный
Николай Новичков
Военно-промышленный курьер
«Рафали» полетят в Эмираты
Федор Булашов
MK.ru
Эксперт подвел итоги неудачного для российской авиации года: «Человеческие ошибки»
Александр Нерадько
АвиаСоюз
Качество подготовки авиаспециалистов – основа обеспечения безопасности полетов и развития отрасли
Ольга Коленцова
Известия
Отходы отсюда: космический мусор уберёт с орбиты российский спутник-буксир

Business FM
МС-21 с крылом из российских композитов совершил первый полет
Андрей Резчиков
Взгляд
Уникальное крыло выводит Россию из-под давления Запада
Максим Талавринов
Известия
Отлетные цены: авиакомпании могут отказаться от повышения тарифов в 2022 году
Ольга Коленцова
Известия
Эпоха возрождения: 2021 год стал прорывным для российского космоса
Евгений Гайва
Российская Газета
Появилась еще одна причина для роста цен на авиабилеты
Дмитрий Хазанов
ТАСС
Наш ответ американским стратегам: почему Ту-160 остается уникальным боевым самолетом

Business FM
Компания "Ростеха" сообщила о пропаже десяти самолетов
Инна Сидоркова
РБК
"Дочка" "Ростеха" сообщила о пропаже 10 самолетов спецназначения в Казани
Александр Храмчихин
Военно-промышленный курьер
«Сабли» против МиГов
Анатолий Журин
Военно-промышленный курьер
Уж не посмотришь свысока
Сергей Кетонов
Военно-промышленный курьер
Американский военпром прибирает к рукам Хельсинки

Интерфакс
Российская авиация заняла сравнительно безопасный эшелон
Артём Кореняко
РБК
Тарифы на обслуживание пассажиров резко вырастут в трех аэропортах
Дмитрий Мигунов
Известия
Грузовая грусть: авиаперевозки обострили мировой транспортный кризис
Антон Лавров, Алексей Рамм
Известия
Виданное дело: Минобороны показало экспериментальный образец С-70 "Охотник"
Андрей Иванов
ТАСС
"Небо закрывают". Участники полетов — о Договоре по открытому небу

 

 

 

 

Реклама от YouDo
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer