1. Основы эксплуатации
авиационных ГТД
ЛЕКЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Основы эксплуатации
авиационных ГТД

2. Тема 1 Эксплуатационные факторы и
их влияние на параметры авиационных
ГТД
Лекция 1
Введение. Силовая установка ЛА.

3. Слайд 1.1
Цель дисциплины “Основы
эксплуатации авиационных ГТД”
Цель дисциплины “Основы эксплуатации
авиационных ГТД” - изучение условий
эксплуатации авиационных ГТД, их
эксплуатационных характеристик, порядка
и методов их эксплуатации, контроля их
технического состояния (ТС) в процессе
эксплуатации.

4. Слайд 1.2
Предмет изучения дисциплины “Основы
эксплуатации авиационных ГТД”
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Предметом изучения дисциплины являются
следующие вопросы.
1 Эксплуатационные факторы и их влияние на
параметры авиационных ГТД.
2 Основные эксплуатационные
характеристики и установившиеся режимы
работы ГТД.
3 Неустановившиеся режимы работы ГТД.
4 Устойчивость работы ГТД.
5 Системы и программы регулирования ГТД на
установившихся режимах.
6 Техническое обслуживание (ТО) ГТД в
эксплуатации.
7 Ресурс ГТД. Методы эксплуатации ГТД.
8 Параметрический контроль технического
состояния ГТД по наземной и полётной
информации.
9 Авиационные топлива и масла, влияние их
физико-химических свойств на параметры ГТД.

5. Слайд 1.3
Практическая необходимость знания курса
Практически знание курса необходимо для:
– 1) проектирования ГТД, обеспечивающего
заданный
уровень
надёжности
ГТД
в
эксплуатации и безопасности полётов;
– 2) разработки руководств по технической
эксплуатации (РТЭ) для вновь создаваемых ГТД;
– 3) усовершенствования РТЭ эксплуатируемых
ГТД;
– 4)
организации,
планирования
и
непосредственного
выполнения
работ
по
техническому обслуживанию (ТО) ГТД в
эксплуатации;
– 5) исследования причин неисправностей ГТД в
эксплуатации и разработки мероприятий по их
устранению.
5Знание курса необходимо работникам лётно
испытательных отделов (ЛИО), эксплуатационно
– ремонтных (ЭРО) и исследовательско конструкторских отделов (ИКО), а также
работникам авиационно – технических баз (АТБ)
авиакомпаний.

6. Слайд 1.4
Учебная литература для изучения
курса
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Основная литература
1 Литвинов Ю.А., Боровик В.О. Характеристики и
эксплуатационные
свойства
авиационных
турбореактивных двигателей. - М: Машиностроение,
1979, -288с.
2 Устройство и лётная эксплуатация силовых
установок. Учебное пособие для вузов. / Б.А.
Соловьёв, А.А. Куландин, Н.В. Макаров и др. Под
редакцией Б.А. Соловьёва. - М.: Транспорт, 1991 256 с.
3 К. П. Алексеев Эксплуатационная надёжность
авиационных
силовых
установок.
М:
Транспорт,1976.-159с
Дополнительная литература
1 В.М. Акимов Основы надёжности газотурбинных
двигателей. М.: Машиностроение, 1981.-207с.
2 В.В. Косточкин Надёжность авиационных
двигателей
и
силовых
установок.
М.:
Машиностроение. 1988.-271 с.
3 В.В. Кулагин Теория газотурбинных двигателей.
Книга вторая. М.: Издательство МАИ.1994.-300 с.
4 Сиротин Н.М., Коровкин Ю.М. Техническая
диагностика
авиационных
газотурбинных
двигателей. М. : Машиностроение,1979, 272 с.

7. Слайд 1.4
Тема 1 Эксплуатационные факторы и
их влияние на параметры авиационных
ГТД
1.1 Силовая установка (СУ) летательного
аппарата (ЛА)
Силовой
установкой
летательного
аппарата
называется комплекс систем и устройств,
обеспечивающий получение тяги, необходимой для
полета ЛА в заданных условиях полета, включая
режимы взлета, набора высоты, маршрута
(крейсерского полета), снижения и посадки.
ГТД - важнейшее устройство в составе СУ ЛА.
Основная функция СУ ЛА - получение необходимой
и управляемой в соответствии с режимами полета
ЛА тяги.
СУ должна удовлетворять требованиям по
минимизации удельных расходов топлива в полете и
массовых (весовых) характеристик ГТД при
приемлемых стоимостных и трудовых затратах на
эксплуатацию и ТО.

8. Слайд 1.5
Состав силовой установки
•
•
•
•
•
•
СУ ЛА с ГТД включает следующие системы и
устройства:
1) основной ГТД (один или несколько), создающий
необходимую тягу;
2)вспомогательную силовую установку (ВСУ);
3) системы подачи воздуха, топлива и масла;
4) системы управления рабочими режимами ГТД,
включающие
системы регулирования давления
топлива, температуры газов, частоты вращения
ротора, а также системы управления механизацией
компрессора, охлаждением лопаток турбины и
активного управления зазорами в проточной части
ГТД;
5) системы обеспечения заданных условий работы
ГТД и их агрегатов: подвески, амортизации,
крепления, капотирования и защиты проточной части
ГТД от попадания посторонних предметов и другие
системы;
6) вспомогательные и аварийные системы и агрегаты,
в том числе системы запуска и диагностирования
ГТД,
системы
противопомпажные,
противопожарные, противообледенительные и др.

10. Внешние эксплуатационные факторы
Эксплуатационные факторы
•
Внешние эксплуатационные
факторы
Эксплуатационные факторы
работы ГТД в качестве СУ
Параметры
атмосферного воздуха:
Отбор мощности
PH , Т H, ϕ, водность.
Отбор воздуха
Число Рейнольдса Re
Скорость полёта
Обледенение элементов
ГТД и СУ
Запылённость
атмосферного воздуха
Попадание в
воздухозаборник птиц
Неравномерность полей и
нестационарность
параметров рабочего тела
Тепловое состояние
двигателя
СУ с несколькими
двигателями
Компоновка ГТД на ЛА
Наработка ГТД в
эксплуатации
Рисунок 1.2 Эксплуатационные факторы

11. Ориентация ЛА в воздушном потоке
Рисунок 1.3 Ориентация летательного аппарата
в воздушном потоке
α - угол атаки (в вертикальной плоскости),
β - угол скольжения (в горизонтальной плоскости)

12. Слайд 2.3 Структура атмосферы
•
•
•
•
•
•
•
Различают следующие слои атмосферы:
- тропосфера –нижние слои атмосферы (до H =
11км);
- тропопауза – выше тропосферы (над
экватором тропопауза располагается в среднем
на H = 16 … 18 км, в умеренных широтах - на H
= 10 … 12 км, а над полюсом она может
опускаться до H = 5 … 6 км);
- стратосфера - расположена над тропопаузой до
H = 35 … 40 км;
- мезосфера - расположена над стратосферой до
H = 80км;
- термосфера - расположена над мезосферой до
H = 800 км.
- экзосфера – внешний слой атмосферы, или
сфера
рассеяния,
расположена
над
термосферой.

13. Слайд 2.4 Особенности тропосферы
•
•
•
Полёт ЛА с ГТД происходит преимущественно в нижних
слоях атмосферы. Условия полёта ЛА и, соответственно,
условия
работы
ГТД
определяются
явлениями,
развивающимися в тропосфере.
В тропосфере происходит интенсивное перемешивание
слоёв воздуха как по вертикали, так и по горизонтали,
перенос масс воздуха, характеризуемый скоростью ветра,
которая изменяется по величине, направлению и времени. В
тропосфере сосредоточена в различных видах вся
испаренная с поверхности земли вода: здесь образуются
облака, выпадают осадки, меняются P, T, плотность ρ, ϕ и
другие параметры воздуха, здесь заметно сказывается
тепловое излучение (или поглощение тепла) земной
поверхности, по мере удаления от которой T понижается.
Существенная особенность тропосферы – понижение T с
увеличением H (в среднем на 6,5° на 1 км). В тропосфере
наблюдается термическая турбулентность, возникающая
вследствие неравномерности нагрева слоёв воздуха у земли
и на высоте, а также динамическая турбулентность,
обусловленная трением воздуха о земную поверхность и его
интенсивными вертикальными перемещениями на границах
между холодными и тёплыми воздушными массами
атмосферных фронтов.

14. Слайд 2.5 Особенности слоёв
атмосферы, расположенных над
тропосферой
•
•
•
•
Тропопауза. Толщина тропопаузы - от нескольких
сотен метров до нескольких километров. Тропопауза
не является сплошным слоем, окружающим весь
земной шар, а её высота зависит от географической
широты,
времени
года
и
развивающихся
атмосферных процессов. Над экватором тропопауза
располагается в среднем на H = 16 … 18 км (Индия),
в умеренных широтах - на H = 10 … 12 км, а над
полюсом она может опускаться до H = 5 … 6 км.
Реактивные
самолёты
совершают
полёты
преимущественно вблизи границы тропопаузы.
Стратосфера. В диапазоне H = 11…25 км (нижние
слои стратосферы) средняя T воздуха изменяется
незначительно. Ветры в стратосфере имеют
постоянное
направление
в
сторону,
противоположную вращению Земли - с востока на
запад.
P и T непрерывно уменьшаются при
увеличении H.
Мезосфера. В мезосфере происходит небольшой
подогрев с градиентом 1 К/км.
Экзосфера. Газы в экзосфере настолько разрежены и
обладают при высоких T такими большими V, что
частицы их (He и H2) преодолевают силу земного
притяжения и уходят в межпланетное пространство.

15. Слайд 2.6 Параметры атмосферного
воздуха
• Состояние атмосферы характеризуется
пространственно
временной
изменчивостью.
На
состояние
атмосферы, кроме H, влияют времена
года, время суток, широта места,
различные метеорологические явления.
• Состояние атмосферы характеризуют
параметры атмосферного воздуха:
• температура TH ,
• давление PH ,
• – влагосодержание d (абсолютная
влажность)
или
относительная
влажность ϕ,
• - скорость воздуха W.

16. Слайд 2.7 Влажность и водность
атмосферного воздуха
•
•
•
•
•
•
•
•
•
В атмосфере всегда содержится влага, главным образом в виде
водяного пара, количество которого изменяется в широких пределах
в зависимости от климатического района, времени года,
атмосферных явлений, H и других факторов. При наличии осадков
или при наличии тумана, облачности в воздухе, помимо паров воды,
содержатся взвешенные частички влаги.
Наличие капельной жидкости в воздухе характеризуется водностью,
т.е. весовым количеством воды в 1 м3 воздуха. Водность часто
идущих дождей составляет 0,5…2 г/ м3. Дожди, водность которых 10
г/м3 и выше, наблюдаются крайне редко. Другие атмосферные
явления (морось, туман и т.п.) характеризуются малым размером
капель и меньшей, по сравнению с дождями, водностью.
Наибольшее содержание влаги в воздухе наблюдается в наземных
условиях. С увеличением H влагосодержание воздуха убывает.
Влажность воздуха характеризуется количеством водяных паров,
содержащихся в воздухе и оценивается следующими величинами:
d – влагосодержание (абсолютная влажность) - весовое содержание
водяных паров Gп, приходящееся на один кг сухого воздуха Gв;
ϕ - относительная влажность - степень насыщения воздуха
водяными парами.
d = Gп/Gв =0,622 pп/(B0- pп)
(1.6)
•
(1.7)
∀ ϕ = pп/ pп нас ≤ 1
где pп – давление пара, B0 - давление воздуха, pп нас - давление
насыщенного пара.
d = 0,622 ϕ pп нас /(B0- ϕ pп нас)
(1.8)
•
где pп нас = f(TH)
d атмосферного воздуха при ϕ = idem возрастает при увеличении TH,
особенно интенсивно при больших значениях ϕ.

19. Слайд 1.2 Предмет изучения дисциплины
“Основы эксплуатации авиационных ГТД
Предметом изучения дисциплины
“Основы эксплуатации
авиационных ГТД” являются
следующие вопросы.
1 Эксплуатационные факторы и их влияние на
параметры авиационных ГТД.
• 2 Основные эксплуатационные характеристики
и установившиеся режимы работы ГТД.
• 3 Неустановившиеся режимы работы ГТД.
– 4 Устойчивость работы ГТД.
•
5 Системы и программы регулирования ГТД на
установившихся режимах.
• 6 Техническое обслуживание (ТО) ГТД в
эксплуатации.

20. – 7 Ресурс ГТД. Методы эксплуатации ГТД.
• 8 Параметрический контроль технического
состояния ГТД по наземной и полётной
информации.
9 Авиационные топлива
имасла,влияние их физикохимических свойств на
параметры ГТД.