Анатолий Николаевич Петухов
Anatoly N. Petukhov
Moscow
Федор Дмитриевич Киселев
Москва
Fedor D. Kiselev
Диагностика разрушений деталей авиационной техники позволяет получить информацию, необходимую для установления причин разрушения и разработки рекомендаций по предотвращению летных происшествий. Использование результатов диагностики эксплуатационных разрушений рабочих лопаток турбин, учет и анализ полученного опыта эксплуатации авиационных двигателей — необходимые условия обеспечения высокой надежности лопаток турбин. Цель работы — исследование разрушений турбинных лопаток авиационных двигателей в процессе эксплуатации, разработка методик диагностики разрушений, оценки работоспособности, живучести лопаток, установление причин эксплуатационных разрушений, разработка рекомендаций и внедрение мероприятий по предотвращению разрушений турбинных лопаток в эксплуатации. При исследовании использовали методы фрактографического, металлографического анализа и расчетно-экспериментальные методы оценки работоспособности и живучести лопаток. Представлены результаты диагностики эксплуатационных разрушений турбинных лопаток авиационных двигателей, методические аспекты проведения исследований при определении разрушающего значения амплитуды переменного напряжения, выявлении последовательности действия преобладающих механизмов разрушения, определении величины снижения запаса сопротивления усталости, значения порогового (допустимого) размера трещиноподобного дефекта для различных уровней действующих вибрационных напряжений, оценке длительности роста усталостной трещины. Примененные методические аспекты и результаты диагностики эксплуатационных разрушений позволили получить новые знания о нагруженности, работоспособности, живучести турбинных лопаток, влиянии трещиноподобных дефектов, скорости роста усталостных трещин в реальных условиях эксплуатации, установить причины разрушений и разработать рекомендации по их предотвращению.
Diagnostics of damage to the parts of aircraft engines provides valuable information about the causes of damage and guidelines for developing recommendations for prevention of the flight accidents. The use of the results of diagnostics of turbine blade failures in service and analysis of the operating experience gained upon operation of the aircraft engines are the necessary conditions providing high reliability of turbine blades. The goal of the study is analysis of the in service destruction of the turbine blades of aircraft engines, development of methods of damage diagnostics, evaluation of the blade health and vitality, elucidation of the causes of service failures, development of safety recommendations and implementation measures preventing the destruction of the turbine blades in operation. Methods of fractographic and metallographic analysis as well as computational and experimental methods are used to assess the performance and survivability of the blades. The results of the diagnostics of the service failures of the turbine blades of aircraft engines, methodological aspects of the research in determination of the destructive value of the AC voltage amplitude, identification of the sequence of actions of the prevailing damage mechanisms, determination of a decrease in the safety factor of the fatigue strength and the value of the threshold size of crack-like defects for different levels of vibratory stresses, and determination of the duration of the fatigue crack growth are presented. Methodical approaches thus used and results of the service failure diagnostics allowed us to obtain the new data on loading, workability and survivability of the turbine blades, as well as on the impact of the crack-like defects, the growth rate of fatigue crack in service conditions, elucidate the causes of service failures and specify the recommendations for their prevention.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.