Microcamtest

Лайфстайл портал

Энциклопедия "Авиация" (1998). Помпаж двигателя

Помпаж и износ

Как уже было отмечено выше, помпаж воздуходувки или компрессора вызывает преждевременный износ механических узлов и электропривода. Нередко именно помпаж турбокомпрессоров становится причиной преждевременного выхода оборудования из строя и нарушений в технологических циклах предприятий. Чтобы минимизировать риск возникновения помпажа, магистрали и сами компрессоры нужно защищать с помощью специальных устройств и приспособлений: перепускных клапанов, байпасов, дросселей и т.д.

Наша компания заинтересована в том, чтобы приобретенное вами оборудование работало долго и бесперебойно, поскольку мы предоставляем своим клиентам длительные эксплуатационные гарантии. Мы готовы оказать вам помощь в предотвращении помпажа компрессоров, газо- и воздуходувок, а также содействовать в выборе и приобретении компонентов противопомпажной защиты.

Видео

Причины

Чтобы понять из-за чего возникает помпаж, нужно разобраться, как устроен турбореактивный двигатель. Ну, хотя бы в общих чертах.

Устройство турбореактивного двигателя

Двигатель подвешен под крылом самолёта или прикрепляется к фюзеляжу. Состоит он из трёх частей — компрессора, камеры сгорания и турбины.

https:///c636331/v636331966/29f62/AlTU8RumFtY.jpg

Работает он приблизительно так:

  1. Компрессор через воздухозаборники всасывает воздух и под давлением подаёт его дальше, в камеру сгорания.
  2. В камеру сгорания через форсунки впрыскивается авиационный керосин, смешиваясь с воздухом в пропорции 1:14, и смесь эта здесь горит
  3. Продукты сгорания через турбину выбрасываются наружу, образуя реактивную струю, которая и двигает самолёт вперёд, как это и описал в своё время К.Э.Циолковский.

Из-за чего возникает помпаж

Причин возникновения помпажа может быть несколько:

  • работа двигателя с запредельной нагрузкой, например, при выполнении сложных элементов пилотажа;
  • ошибки экипажа;
  • разрушение лопаток турбины вследствие выработки ресурса;
  • попадание в двигатель постороннего предмета, птицы, например;
  • чрезмерно низкое давление воздуха при взлёте в очень жаркую погоду;
  • некоторые атмосферные вихри:
  • на военных самолётах причиной помпажа может быть попадание в воздухозаборник поровых газов от выстрелов или пуска ракет.

Например, при попадании в двигатель птицы, события развиваются следующим образом:

  1. попавшая птица на некоторое время парализует работу компрессора, и воздух перестаёт поступать в камеру сгорания;
  2. соотношение керосина и кислорода в рабочей смеси нарушается и горение прекращается;
  3. керосин продолжает поступать и накапливается в камере сгорания;
  4. возобновляется работа компрессора, и из-за повышенного содержания керосина в рабочей смеси в камере сгорания происходит взрыв, хотя и не настолько сильный, чтобы разрушить двигатель;
  5. поток раскалённых газов сильно раскручивает турбину, это влечёт за собой усиленный приток воздуха в камеру сгорания;
  6. соотношение керосина и кислорода рабочей смеси снова нарушается и горение прекращается опять;
  7. в камере сгорания накапливается керосин…

Если не принять меры, процесс принимает циклический характер, что выглядит как череда непрерывных взрывов, и может привести к повреждению жизненно важных узлов и магистралей.

Не всегда причины, вызывающие помпаж можно предвидеть, поэтому особую важность имеют меры по предотвращению этого опасного явления и борьбе с ним.

Как не допустить помпажа?

В авиации есть некоторые меры, которые позволяют предупредить такую неприятность, как помпаж. Главное решение проблемы таится в применении в конструкции нескольких валов отдельных. Для начала выясним, что такое валы? Они движутся в моторе на различных скоростях, вне зависимости друг от друга. У каждого имеется часть турбины и компрессора мотора. Сегодняшние модели зачастую оснащены агрегатами, в состав которых входят 2—3 независимых вала. Если какой-то из них сломался, то остальные в силах поддерживать тягу, требуемую для перемещения самолета.


Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель

Что это такое

Помпаж — разновидность массажа, при котором происходит активизация лимфодренажной системы лица, улучшение его кровоснабжения и насыщения кислородом. Это приводит к тому, что морщины разглаживаются, тургор кожи восстанавливается, она подтягивается и отеки спадают. Проведение помпажа оказывает влияние на кожу, нервные и сосудистые стволы, что приводит к улучшению функционирования периферических нервных рецепторов.

Так же процедура активизирует деятельность потовых и сальных желез, что позволяет коже избавиться от сального секрета и стать более эластичной и мягкой.

Выведение молочной кислоты и углекислоты во время массажа благоприятно влияет на лицевую мускулатуру, что позволяет ей больше обогащаться кислородом и способствует лучшему кровоснабжению.

Противопоказаниями к проведению процедуры:

  • заболевания кожи (острые дерматозы);
  • заболевания лимфатической системы (в том числе лимфогенное метастазирование при опухолевых процессах);
  • заболевания почек;
  • беременность;
  • заболевания нервной системы (невралгия тройничного нерва, паралич лицевого нерва);
  • переломы костей черепа;
  • хронические инфекционные заболевания;
  • хронические заболевания сердечно-сосудистой системы.

Предупреждение

Чтобы не допустить помпажа, в современных двигателях предусмотрено несколько, обычно три, независимых валов турбины. Поэтому при выходе одного вала из строя, остальные в состоянии обеспечить устойчивую работу двигателя. Компрессоры также имеют конструктивные особенности, позволяющие контролировать направление и давление создаваемого потока.

Антипомпажная автоматика без участия экипажа предотвращает возникновение помпажа, выявляя с помощью датчиков, установленных на всём протяжении воздушного тракта, помпажные явления и мгновенно реагируя изменением подачи топлива и настроек компрессора.

Помпаж (авиация)


Помпа́ж (фр.pompage ) — срывной режим работы авиационного турбореактивного двигателя, нарушение газодинамической устойчивости его работы, сопровождающийся хлопками в воздухозаборнике из-за противотока газов, дымлением выхлопа двигателя, резким падением тяги и мощной вибрацией, которая способна разрушить двигатель. Воздушный поток, обтекающий лопатки рабочего колеса, резко меняет направление, и внутри турбины возникают турбулентные завихрения, а давление на входе компрессора становится равным или бо́льшим, чем на его выходе.

В зависимости от типа компрессора

Возможные последствия

Вибрация, возникающая при помпаже, способна разрушить двигатель. Кроме того, при возникновении помпажа в двигателе стремительно поднимается температура, на сотни градусов в секунду, поэтому, если не принимаются срочные меры, может произойти возгорание двигателя.

Очень опасно возникновение помпажа на земле, во время разбега самолёта перед взлётом.

Бывают ситуации, когда скорость ещё недостаточна для отрыва, но уже слишком велика, чтобы самолёт успел остановиться в пределах полосы. Катастрофа в этом случае практически неизбежна.

Следствия помпажа нагнетателя

3.1. Большая вероятность повреждения упорного подшипника. (Т.к. величина осевого сдвига определяется действием давления в проточной части нагнетателя на поверхности основного и покрывающего дисков, имеющих различную площадь, то резкое изменение давления приведёт к резкому изменению нагрузки на упорный подшипник).

3.2. Возможность отрыва или повреждения покрывающего диска. т. к. именно в теле покрывающего диска возникают наибольшие нагрузки при работе нагнетателя.

3.3. Разработка зазоров в лабиринтовых уплотнениях в следствии повышенной вибрации.

3.4. Повреждение опорных подшипников.

3.5. Сопровождающие помпаж резкие изменения потребляемой мощности приводит к скачкам температуры перед СТ, вибрации ротора СТ, повреждению подшипников СТ и зубчатых обойм.

3.6. Из-за резкого колебания температуры газа перед СТ может возникнуть помпаж осевого компрессора, который приводит разрушению лопаточного аппарата и повреждению подшипников ротора двигателя.

Причины помпажа

Главная причина помпажа — снижение расхода газа через нагнетатель. Это может произойти по следующим причинам:

  • Пониженной частоты вращения ротора нагнетателя по сравнению с параллельно работающими ГПА
  • Влияние параллельно включенных более напорных нагнетателей. (Например работа в один напорный коллектор нагнетателей со степенями сжатия 1,44 и 1,5 может привести к помпажу нагнетателя с меньшей степенью сжатия).
  • Колебания давления в сети. (Например в следствии падения давления на входе в нагнетатель из-за утечки газа или самопроизвольном закрытии кр.№?7 или СОК).
  • Самопроизвольная перестановка кранов в обвязке нагнетателя. (Закрытие кр.№?1 приведёт к падению давления на всасе и создаваемой нагнетателем степени сжатия будет недостаточно для передавливания давления напорного коллектора, закрытие кр.№?2 приведёт к чрезмерному росту давления за нагнетателем).
  • Попадание постороннего предмета на защитную решетку или её обмерзание.
  • «Запирание» выходного коллектора в следствии роста температуры газа. (Это происходит из-за роста давления при росте температуры в постоянном объёме трубопровода).

Устранение во время полёта

При возникновении помпажа летчик немедленно уменьшает тягу в двигателе или даже на время глушит его. При падении давления, создаваемого компрессором, помпаж пропадает сам собой, нормальная работа двигателя восстанавливается. Современные двигатели оснащены противопожарной автоматикой, которая при пожаре в двигателе прекращает подачу топлива и устраняет возгорание.

Самолёт снижается для набора скорости и производится «холодная продувка двигателя», во время которой он освобождается от паров топлива. Затем подача топлива возобновляется, либо самолёт продолжает полёт на оставшихся в строю двигателях.

Помпаж двигателя может представлять серьёзную угрозу во время полёта, но оснащение современных самолётов средствами контроля и диагностики работы двигателя и наличие дублирующих систем позволяют свести риск к минимуму и сделать полёты безопасными.

Теги