5.1. Принципы подхода к подготовке программы испытаний гтд.

Испытательные процедуры и инструкции.

Должны быть подготовлены следующие документы, определяющие объем, периодичность, виды, содержание наземных и летных испытаний изделия и его систем:

– утвержденные программы и методики испытаний, регламентирующие наземные (стендовые) испытания и применительно к ним: перечень регистрируемых параметров (обоснование количества, диапазона и погрешности измеряемых параметров); действия персонала при возникновении отклонений; требования по обеспечению безопасности и охране окружающей среды во время испытаний (в частности, относящиеся к мерам по противопожарной, взрывоопасной безопасности, а в случае возможности разрушения детали – осколочной безопасности и т.п.);

– утвержденные программы и методики испытаний, регламентирующие летные испытания и применительно к ним: порядок оформления полетных заданий, составления отчета экипажа и хранения полетных заданий (сроки хранения); проверку готовности двигателя к полету, работоспособности систем, оборудования, комплектности (номенклатура, состав штатных агрегатов, по диапазону и погрешности измерения приборы контроля должны обладать диапазоном и погрешностью измерений, аналогичной типовой конструкции, все приборы оттарированы, обеспечены необходимыми графиками и таблицами); действия персонала в случае отрицательных результатов испытаний;

– утвержденные положения об испытательных подразделениях, включающие: задачи, возлагаемые на подразделение (виды и периодичность выполняемых испытаний и др.); структуру подразделений с распределением ответственности; порядок взаимодействия с другими подразделениями и службами предприятия, а также с разработчиком и военным представительством; метрологическое обеспечение; требования к испытательному персоналу;

– паспорта испытательных стендов, акты аттестации и допуска к эксплуатации.

Кроме того, должно быть обеспечено удовлетворение требований НТД в части оснащения испытательных помещений, кабин управления и наблюдения, а также следующих систем: топливных, масляных, воздушных, электрических и др.; управления за процессом испытаний и слежения за аварийными параметрами; проверка сигнализации и блокирования.

Контроль изменений в процедурах испытаний: формирование и реализация процедур, определяющих порядок разработки, оформления, внесения, изучения и учета изменений в процедурах испытаний, контроля и своевременного доведения изменений до исполнителя. В соответствии с подфункцией все изменения в процедурах (инструкциях) должны утверждаться и контролироваться уполномоченным для этой цели персоналом; процедуры должны определять требования по порядку внесения изменений в документацию на проведение испытаний и должны быть предусмотрены требования по внесению изменений в документацию до проведения испытаний.

Отчетные документы по испытаниям: документы, определяющие порядки разработки, оформления, согласования и утверждения заданий на испытания; составления, согласования и утверждения отчетов по результатам испытаний (как положительных, так и отрицательных);

-порядок оформления полученных результатов испытаний, накопленных материалов и передачи их для последующего анализа;

-виды материалов по результатам испытаний со сроками их хранения.

Квалификация персонала испытательной станции: процедуры должны обеспечивать поддержание достаточного уровня квалификации персонала станции для испытания АД и гарантировать, что персонал испытательной станции допущен к выполнению предусмотренных работ обоснованно.

Программа обеспечения безопасности испытаний: процедуры контроля за выполнением запланированных испытаний и за отчетностью персонала; использование системы регистрации параметров испытаний; анализ и разбор результатов испытаний; меры безопасности в утвержденных программах – заданиях на испытания, периодический обзор случившихся происшествий; меры по противопожарной, взрывоопасной, осколочной и экологической защите.

Участие службы качества в обзоре (анализе) и утверждение инструкций или процедур испытаний в связи с чем должно быть определено:

– участие представителей службы качества в составлении инструкций и процедур испытаний;

– утверждение таких инструкций и процедур службой качества;

– необходимые полномочия представителям службы качества для обязательного контроля ряда позиций в результате чего: продукция должным образом оценивается; проверяется соответствие типовой конструкции путем включения и назначения определенных контрольных точек, которые подтверждают соответствие типовой конструкции; имеется оборудование для выполнения проверок; с помощью имеющегося оборудования адекватно подтверждается соответствие изделий требованиям КД; определение состава

и полномочий лиц службы контроля, ответственных за внесение изменений контрольных точек в инструкции или процедуры испытаний.

Поддержание в надлежащем состоянии записей по завершении испытаний:

должно быть обеспечено хранение материалов испытаний; определены вид, содержание и сроки их хранения.

Порядок хранения на предприятии результатов всех неудовлетворительных испытаний: результатов испытаний объектов, не выдержавших испытания по одному или нескольким параметрам; факта передачи материалов с описанием несоответствующих параметров в комиссию для рассмотрения и принятия решения.

Кроме того, должны быть определены порядки разукомплектации изделия, оформления отчета при отрицательных результатах испытаний, а также оформления, устранения недостатков и допуска деталей (агрегатов, составных частей), имевших отклонения, на повторные испытания (на повторную сборку).

Проверка состояния деталей и узлов АД после испытаний: должен быть определен порядок оценки состояния двигателя и его составных частей после испытаний, предусматривающий: систему проверки после испытаний для подтверждения качества продукции; увеличение частоты и объема проверок при обнаружении несоответствия типовой конструкции после испытаний до тех пор, пока причина несоответствия не будет обнаружена и исправлена; указание типов записей по результатам проверки состояния после испытаний и методов уведомления подразделений (служб), ответственных за отмеченные несоответствия в процессе проектирования и производства.

Утверждение АР МАК процедур по летным испытаниям: согласование с АР МАК и военным представительством (ВП) технических условий на серийные изделия; согласование программ, методик испытаний военным представительством на предприятие (независимой инспекцией АР МАК).

Корректировка АР МАК (ВП) программ испытаний. Процедуры, предусматриваемые данной подфункцией, должны гарантировать что стандарты и основные документы по испытаниям (программы, методики испытаний) АД после утверждения разработчиком согласованы с военным представительством, являющимся уполномоченной стороной АР МАК.

Принципы подхода к подготовке программы испытаний ГТД

Каждый авиационный двигатель обладает определенными особенностями конструкции и эксплуатации. Поэтому при составлении

программы испытаний двигателя новой конструкции необходимо тщательно проанализировать возможность возникновения ранее неизвестных или несвойственных прежним двигателям явлений и назначить соответствующие проверки.

Во-первых, необходимо проанализировать влияние конструктивных и эксплуатационных особенностей на работоспособность двигателя, его термодинамические и прочностные свойства и соответствующим образом составить методики проведения типовых испытаний.

Так, например, при наличии устройств на двигателе для отбора воздуха или газа при разных количествах отбора (т.е. включенных потребителях) будут видоизменяться: температурное поле и средняя массовая температура газа перед турбиной, условия охлаждения камеры сгорания и турбины, вибронапряжения в лопатках компрессора, дроссельная характеристика. Поэтому типовые испытания по определению указанных свойств двигателя необходимо проводить как без отбора воздуха (газа), так и с различными количествами отбираемого воздуха.

Во-вторых, следует предусмотреть специальные проверки работоспособности конструктивных отличий и определение их характеристик. Если обратиться вновь к конструкции двигателя с отбором воздуха, то это будут проверки работоспособности механизма включения отбора воздуха, ограничителя максимального отбора воздуха, пригодности отбираемого воздуха для использования его на предусмотренные цели (например, кондиционирование кабин экипажа и пассажиров, наддува топливных баков, работы системы ПОЗ, приводов агрегатов, охлаждения элементов двигателя и т.д.).

Применение новых материалов или рабочих тел может потребовать введения специальных испытаний. Так, например, в случае применения конструкционных материалов из сплавов на основе магния или титана требуется проверка невоспламеняемости этих материалов из-за контактирования их с горячими газами, трения или задевания в результате возможной поломки или ненормальной работы как самих деталей, так и других элементов двигателя.

Влияние на работу двигателя различных масел, топлив и присадок к ним, жидкостей, впрыскиваемых на входе, также должно всесторонне изучаться. Впрыскиваемая на входе в двигатель жидкость для поддержания или форсирования мощности (силы тяги) может давать накипь или приводить к короблению и коррозии горячих узлов. В результате возросшее сопротивление газовоздушного тракта двигателя приведет к уменьшению силы тяги и возрастанию удельного расхода топлива на нефорсированных режимах. Из-за более быстрого охлаждения корпуса по сравнению с ротором (жидкость отбрасывается лопатками компрессора к периферии) может

произойти задевание ротора за статор. Не исключено попадание жидкости в систему смазки, отверстия для газодинамических измерений с

последующими нарушениями в системе регулирования. Может выявиться недостаточность единой регулировки топливоподающей аппаратуры при работе с впрыском жидкости и без нее и т.д.

При применении криогенных топлив существенно осложняется работа топливоподающей и топливодозирующей аппаратуры из-за возможной кавитации и интенсивного теплообмена с окружающей средой. Хладоресурс криогенных топлив может использоваться для охлаждения горячих деталей двигателя, в этом случае возможно вымораживание влаги из воздуха на теплообменниках, если они применяются в системе охлаждения, с резким изменением условий теплопередачи в процессе работы двигателя. Низкие температуры существенно влияют на прочностные характеристики металлов.

Сохранение работоспособности двигателя в особых условиях эксплуатации необходимо проверять специальными испытаниями. Так, например, если двигатель применяется в морской авиации, то должно быть проверено не вызывает ли коррозию попадание внутрь двигателя морской воды. Для этого перед остановкой двигателя на вход подают некоторое количество морской воды и оставляют «мокрый» двигатель в покое на несколько суток. Затем разбирают и по результатам дефектации судят об опасности влияния морской воды на элементы двигателя.

Если двигатель работает в условиях большого количества пыли, проверяют влияние пыли на износ элементов двигателя и вызываемые этим износом изменения эксплуатационных свойств ( повышение удельного расхода топлива, снижение запаса устойчивой работы и т.д.), а также надежность работы пылезащитных устройств. Испытания должны проводиться при личных запыленностях воздуха (в г/м³), размерах частиц пыли и ее химического состава, так как от них зависит степень повреждаемости элементов двигателя.

Для некоторых конструктивных схем ГТД установились опробированные виды испытаний, рассмотрению которых посвящены разделы настоящей главы.