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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».