РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЛОПАТКИ ВЕНТИЛЯТОРА ПРИ ИМИТАЦИИ УДАРА С ПТИЦЕЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность и цели. Повреждения элементов авиационной техники при столкновениях с птицами существенно снижают уровень безопасности полетов в гражданской авиации. Наиболее опасным является попадание птицы в двигатель самолета, поэтому исследование соударения птицы с деталями двигателя является актуальной проблемой. Материалы и методы. Предлагается расчетно-экспериментальный метод исследования напряженно-деформированного состояния лопатки вентилятора при имитации удара с птицей. Разработанный метод позволяет исследовать ударные процессы и явления в лопатках вентилятора двигателя при имитации соударения с птицей с помощью устройства со специальным ударником и системы регистрации на специальной установке. Результаты и выводы. С помощью разработанного метода зарегистрирована временная последовательность событий (картин интерферограмм, перемещений и напряжений) в любой момент времени после начала удара с помощью имитатора птицы (специального ударника) и, соответственно, получены результаты напряженно-деформированного состояния лопатки и параметров ударного процесса. Анализ результатов исследований с использованием разработанного метода позволяет получить изменение напряжений и перемещений в процессе соударения с имитатором птицы и определить участки лопатки, в которых наблюдаются максимальные напряжения и перемещения. Разработанный расчетно-экспериментальный метод и полученные рекомендации можно использовать для исследований нестационарного напряженно-деформированного состояния лопаток вентиляторов и других деталей двигателя и элементов летательных аппаратов при имитации удара с птицей.

Об авторах

Александр Роальдович Лепешкин

Московский авиационный институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: lepeshkin.ar@gmail.com

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры проектирования и сертификации авиационной техники

(Россия, г. Москва, Волоколамское шоссе, 4)

Кхайн Мьинт Аунг

Московский авиационный институт

Email: aungkhinemyint22@gmail.com

аспирант

(Россия, г. Москва, Волоколамское шоссе, 4)

Список литературы

  1. Лепешкин А. Р., Ильинская О. И., Маликов С. Б. Динамика и прочность авиационных газотурбинных двигателей : учеб. пособие. М. : Изд-во МАИ, 2020. 100 с.
  2. Дмитриев С. А., Симонова Е. С. Анализ отказов и повреждений авиационных двигателей за период 2007– 2020 годы // Надежность и качество сложных систем. 2023. № 1. С. 81–90. doi: 10.21685/2307-4205-2023-1-10
  3. Болознев В. В., Застела М. Ю., Мирсаитов Ф. Н. К проблеме функциональной диагностики газотурбинного двигателя по спектрам 3D-вибраций // Надежность и качество сложных систем. 2016. № 1. С. 79–85.
  4. Барзов А. А., Григорьев А. С., Сеина Я. Д. [и др.]. Модель прогнозирования ресурсных параметров изделий путем мезодиагностирования их функциональной поврежденности при эксплуатации // Надежность и качество сложных систем. 2025. № 1. С. 109–116. doi: 10.21685/2307-4205-2025-1-14
  5. Садыхов Г. С., Кудрявцева С. С. Нижняя доверительная граница среднего остаточного ресурса невосстанавливаемых объектов // Надежность и качество сложных систем. 2023. № 1. С. 38–45. doi: 10.21685/2307- 4205-2023-1-5
  6. Северцев Н. А., Дарьина А. Н. Применение критериев подобия при ресурсной отработке сложных технических систем и изделий // Надежность и качество сложных систем. 2020. № 4. С. 5–14. doi: 10.21685/2307- 4205-2020-4-1
  7. Лепешкин А. Р., Аунг К. М. Методика специальных испытаний элементов летательного аппарата // Научные чтения по авиации, посвященные памяти профессора Н. Е. Жуковского : сб. тр. XXI Всерос. науч.- техн. конф. М. : Экспериментальная мастерская НаукаСофт, 2024. Вып. 12. С. 35–50.
  8. Лепешкин А. Р. Поперечный С. С., Ильинская О. И. Испытания элементов ЛА и узлов ГТД на птицестойкость // V отраслевая конференция по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов – КИМИЛА : сб. тр. Жуковский : ЦАГИ, 2023. С. 313–323.
  9. Моргачев К. В. Стендовые испытания авиационной техники на столкновение с посторонними предметами (птицестойкость) // Автоматизация в промышленности. 2015. № 10. С. 32–35.
  10. Шорр Б. Ф., Гладкий И. Л., Мельникова Г. В. [и др.]. Стендовые испытания по забросу птиц на невращаю- щуюся лопатку вентилятора // Авиационные двигатели. 2020. № 1 (16). С. 31–38. doi: 10.54349/26586061- 2020-1-31
  11. Badshah S., Naeem A., Rafique A. F. [et al.]. Numerical study on the critical frequency response of jet engine rotors for blade of conditions against bird strike // Applied Sciences. 2019. Vol. 9, № 24. P. 5568. doi: 10.3390/ app9245568
  12. Wu B., Hedayati R., Li Z. [et al.]. Effect of impact and bearing parameters on bird strike with aero-engine fan blades // Applied Sciences. 2022. Vol. 12. P. 7. doi: 10.3390/app12010007
  13. Yella G., Jadhav P., Lande C. Bird-strike analysis on hybrid composite fan blade: blade-level validation // Aerospace. 2023. Vol. 10. P. 435. doi: 10.3390/aerospace10050435
  14. Jadhaf P. Wavy trailing Edge Feasibility for Aircraft Engine Composite Fan Blade // Materials Science Forum. 2022. Vol. 1060. P. 51–56. doi: 10.4028/p-4ubl99
  15. Sharis-Shazzali S., Azam A. N., Meftah H. [et al.]. Numerical modelling of bird strike on rotating engine blades based on variation of porosity density // IIUM Engineering Journal. 2022. Vol. 23, № 1. P. 412–423. doi: 10.31436/ iiumej.v23i1.2146
  16. Shorr B. F., Serebriakov N. N., Melnikova G. V. [et al.]. Computational and experimental study of bird failure at different speeds of collision with a flexible plate // The International Conference on Aviation Motors (ICAM 2020). Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1891. 012050. doi: 10.1088/1742-6596/1891/1/012050
  17. Жабин В. С., Муртазов А. К. Надежность регистрации быстролетящих объектов ПЗС-системой в метеор- ной астрономии // Надежность и качество сложных систем. 2025. № 1. С. 103–108. doi: 10.21685/2307-4205- 2025-1-13
  18. Petrov V., Pogoda A., Sementin V. [et al.]. Advances in digital holographic interferometry // Journal of Imaging. 2022. Vol. 8, № 7. P. 196. doi: 10.3390/jimaging8070196
  19. Селезнев В. Г., Головченко И. Ю., Ильинская О. И. Определение декремента колебаний компрессорных и турбинных лопаток методом голографической интерферометрии // Авиационная промышленность. 2016. № 4. С. 17–20.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).