Количественные показатели ресурса

В настоящее время в практики мирового и отечественного двигателестроения сложились три основные метода (стратегии) управления ресурсами авиационных ГТД. Традиционная методология обоснования ресурсов предполагает установление и подтверждение фиксированного времени и числа полетных циклов (ПЦ) между ремонтами двигателя до окончания его эксплуатации. Двигатель в эксплуатацию передается с невысоким значением подтвержденного начального ресурса, как правило – часового. Затем в течение всего периода эксплуатации по мере приведения ресурсных испытаний представителей парка двигателей по эксплуатационным программам на стендах завода-изготовителя или на основе результатов летных испытаний ресурс периодически увеличивается. Такой метод подтверждения ресурса известен как стратегия 1 управления ресурсом.

Стратегия 1 широко использовалась при управлении ресурсом двигателей первых поколений. У этих двигателей межремонтные и полные ресурсы невелики, а прочность и долговечность деталей практически однозначно определялась параметрами несущей способности и длительной прочности. У двигателей последующих поколений цикличности нагружения возросли и основным подтверждающим фактором стала малоцикловая усталость материала деталей. Это привело к тому, что разрушения (поломки) деталей стали происходить от действия циклического нагружения с высоким уровнем знакопеременных напряжений при ограниченном числе циклов. Это явление связано с наличием в деталях так называемых концентраторов напряжений (критических зон). В концентраторах напряжений действующие номинальные напряжения, как правило знакопеременные, локально возрастают – создаются условия для быстрого развития дефектов и последующего разрушения детали. Возникла необходимость подробного исследования поведения детали. Возникла необходимость подробного исследования поведения материала в критических зонах и определения прогнозируемого ресурса деталей, которых связан с их наличием.

Особенностью новых подходов является самое пристальное внимание, уделяемое ресурсу двигателя с самого начала создания двигателя, т.е. осуществляется процесс ресурсного проектирования. Основное положение новой методологии управления ресурсом двигателей состоит в том, чтобы эксплуатировать двигатель по техническому состоянию его новых деталей. В современном понимании эксплуатация по техническому состоянию не требует испытаний полноразмерного двигателя для подтверждения возрастающего ресурса. Ресурс увеличивается на основе большего объема проверок технического состояния двигателя и его основных деталей после обработки различных этапов ресурса, а также на основе опыта предыдущей эксплуатации, эксплуатации прототипов, назначенного циклического ресурса основных деталей. Ресурс основных деталей в свою очередь определяется путем опережающих циклических испытаний на стендах поузловой доводки вне двигателя (стратегия 2) или расчетным путем на базе развитого банка данных по механическим свойствам материалов деталей (стратегия 3).