Методы и средства выбора параметров рабочего процесса и схем малоразмерных турбореактивных двигателей на этапе концептуального проектирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.05, кандидат наук Филинов Евгений Павлович

• Филинов Евгений Павлович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Филинов Евгений Павлович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ ЭТАПУ КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1.1 Аналитический обзор опубликованных работ по современному состоянию проектирования авиационных газотурбинных двигателей

1.2 Анализ работ по проблематике проектирования малоразмерных газотурбинных двигателей

1.3 Анализ работ по оптимизации параметров рабочего процесса малоразмерных газотурбинных двигателей

1.4 Анализ работ по математическим моделям расчета массы малоразмерных газотурбинных двигателей

1.5 Анализ работ по математическим моделям и автоматизированным средствам термогазодинамического проектирования малоразмерных газотурбинных двигателей

Основные результаты и выводы по главе

2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ТРД И ТРДД ДЛЯ ЗАДАЧ КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2.1 Математическая модель согласования характеристик малоразмерного турбореактивного двигателя и летательного аппарата

2.2 Учет влияния размерности двигателя на КПД лопаточных машин в математической модели малоразмерных ТРД и ТРДД

2.3 Математическая модель расчета массы малоразмерного ТРДД

2.3.1. Анализ опубликованных моделей расчета массы ТРДД

2.3.2 Уточнение математической модели расчета массы малоразмерных двухконтурных турбореактивных двигателей

2.3.3. Разработанные математические модели расчета массы малоразмерных ТРДД

2.4 Компьютерная модель малоразмерных ТРД и ТРДД в САЕ-системе «АСТРА»

Основные результаты и выводы по главе

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ И ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ТРД И ТРДД

3.1 Постановка задачи оптимизации и выбора параметров малоразмерных ТРД и ТРДД

3.2 Выбор и обоснование проектных (оптимизируемых) переменных

3.3 Выбор и обоснование совокупности показателей оценки эффективности (критериев оптимизации)

3.4 Выбор и обоснование параметрических и функциональных ограничений

3.5 Описание метода оптимизации параметров малоразмерных ТРД и ТРДД

3.6 Реализация разработанного метода в виде компьютерной модели в САЕ -системе «АСТРА»

Основные результаты и выводы по главе

4 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРНОСТИ НА ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И СХЕМЫ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ТРД

4.1 Постановка задачи и выбор исходных данных для оптимизации малоразмерных ТРД

4.2. Оптимизация параметров рабочего процесса и схем малоразмерных ТРД

Основные результаты по главе

5 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРНОСТИ НА ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И СХЕМЫ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ДВУХКОНТУРНЫХ

ТУРБОРЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

5.1 Постановка задачи и выбор исходных данных для оптимизации малоразмерных двухконтурных турбореактивных двигателей

5.2 Оптимизация параметров рабочего процесса и схем малоразмерных двухконтурных турбореактивных двигателей

5.3 Оценка достоверности разработанного метода

5.4 Апробирование разработанного метода

5.5 База рациональных параметров рабочего процесса и схем малоразмерных ТРД и ТРДД

Основные результаты и выводы по главе

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и средства выбора параметров рабочего процесса и схем малоразмерных турбореактивных двигателей на этапе концептуального проектирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Требования по повышению эффективности авиационных двигателей из года в год возрастают. Одним из способов повышения их эффективности является выбор и обоснование оптимальных параметров рабочего процесса. Среди работ, посвященных оптимизации параметров рабочего процесса малоразмерных ГТД следует отметить работы Григорьева В.А. (Самарский университет), Венедиктова В.Д. (ЦИАМ), Михайлова А.Е. (УГАТУ), Зиненкова Ю.В. (ВВИА им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина). Однако, целый ряд проблем, посвященных концептуальному проектированию малоразмерных турбореактивных двигателей, остаются нерешенными. Недостатком опубликованных работ является то, что оптимизация параметров двигателя проводилась в большинстве случаев в отрыве от схемы двигателя, что для малоразмерных двигателей является необоснованным, так как не учитывается, что эффективность лопаточных машин существенно зависит от их типа и размера, а также то, что на выбор параметров рабочего процесса влияют ряд функциональных ограничений (например, допустимые высоты лопаток компрессора и турбины, максимальные окружные скорости турбин и компрессоров и др.). Это обуславливает необходимость более детальной разработки методов и средств выбора наиболее рациональных параметров рабочего процесса и схем турбокомпрессора турбореактивных двигателей одновременно.

Из анализа литературы не ясно, можно ли использовать существующие модели расчета массы ТРД и ТРДД для малоразмерных двигателей. Поэтому следует провести анализ их точности и при необходимости доработать существующие модели или разработать новые.

В существующих автоматизированных системах проектирования малоразмерных ТРД и ТРДД отсутствуют математические модели и средства одновременной оптимизации параметров рабочего процесса и выбора рациональных схем турбокомпрессора. Кроме того, требуется доработка

математических моделей ТРД и ТРДД для этапа концептуального проектирования, учитывающих влияние размерности на эффективность лопаточных машин.

Все это обусловливает актуальность темы исследования.

Степень разработанности темы.

Теоретические основы влияния параметров рабочего процесса на удельные параметры (Суд, Руд) и характеристики газотурбинных двигателей заложены в работах Стечкина Б.С., Нечаева Ю.Н., Федорова Р.М., Шляхтенко С.М., Сосунова В.А. Разработке методов и средств выбора оптимальных параметров рабочего процесса на этапе концептуального проектирования авиационных ГТД посвящено достаточное количество работ. Среди них наиболее известны работы ВВИА им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина (Зиненков Ю.В.), Самарского университета (Григорьев В.А., Калабухов Д.С., Радько В.М., Иванов А.Б., Кузьмичев В.С., Крупенич И.Н., Ткаченко А.Ю., Рыбаков В.Н.), ЦИАМ (Скибин В.А., Солонин В.И., Макаров В.Е., Венедиктов В.Д., Непомнящий А.Д.), ОКБ им. А. Люльки (Егоров И.Н.), УГАТУ (Ахметзянов Д.А., Ахметов Ю.М., Михайлова А.Б., Михайлов А.Е.), Университет Крэнфилда (J. Sebastiampillai, A. Rolt, F. Jacob, F. S. Mastropierro), Рейнско-Вестфальский технический университет Ахена (J. Kurzke), Делфтский технический университет (W. Visser).

Однако, вопросы оптимизации параметров рабочего процесса малоразмерных турбореактивных двигателей с учетом влияния на них схем турбокомпрессора и функциональных ограничений решены не полностью и требуют дополнительных исследований.

Цель работы и задачи исследования.

Целью исследования является повышение эффективности авиационных малоразмерных турбореактивных двигателей в системе летательного аппарата за счёт разработки методов и средств оптимизации параметров их рабочего процесса и выбора рациональных схем турбокомпрессора.

Задачи исследования:

- разработка математической модели ТРД и ТРДД для этапа концептуального проектирования, учитывающей влияние размерности на КПД лопаточных машин;

- проведение анализа точности существующих математических моделей расчета массы ТРД и ТРДД и при необходимости их доработка применительно к малоразмерным двигателям;

- разработка метода многокритериальной оптимизации и выбора рациональных параметров рабочего процесса и схем турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД;

- разработка компьютерных моделей для решения задач оптимизации и выбора рациональных параметров рабочего процесса и схем турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД на этапе концептуального проектирования в САЕ-системе «АСТРА»;

- апробирование разработанного метода на примере малоразмерных ТРД и ТРДД;

- исследование закономерностей формирования оптимальных параметров рабочего процесса и рациональных схем турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД.

Научная новизна заключается в следующем.

1) Разработана математическая модель малоразмерных ТРД и ТРДД для этапа концептуального проектирования, учитывающая влияние размерности на КПД различного типа лопаточных машин.

2) Разработана усовершенствованная модель расчета массы малоразмерных ТРД и ТРДД.

3) Впервые разработан метод многокритериальной оптимизации и выбора параметров рабочего процесса ТРД и ТРДД, учитывающий, в отличии от существующих, влияние размерности и схем лопаточных машин на их КПД, а также функциональных ограничений.

4) Разработаны новые компьютерные модели для решения задач многокритериальной оптимизации и выбора рациональных параметров рабочего процесса и схем турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД на этапе концептуального проектирования в САЕ-системе «АСТРА».

5) Впервые получены результаты исследований влияния назначения летательного аппарата, его дальности полета и критерия оптимизации на оптимальные параметры и схемы малоразмерных ТРД и ТРДД с учетом функциональных ограничений. Эти результаты являются основой для создания базы данных рациональных параметров и схем малоразмерных ГТД различного назначения.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость работы заключается в развитии теории и методов оптимального проектирования рабочего процесса малоразмерных ГТД. В частности, в разработке нового метода совместной многокритериальной оптимизации и выбора рациональных параметров рабочего процесса и схем турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД.

Практическая значимость заключается в разработке САЕ-системы концептуального проектирования малоразмерных ТРД и ТРДД, позволяющей обоснованно отыскивать их рациональные, с точки зрения эффективности в системе ЛА, параметры рабочего процесса и схемы турбокомпрессора. На основе проведенных исследований определены закономерности формирования рациональных параметров и схем турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД, что является основой создания баз данных по параметрам и схемам малоразмерных ГТД.

Методология и методы исследования. Общий методологический подход базируется на основных положениях теорий ГТД и лопаточных машин, современных методах математического моделирования сложных систем, теории и методах нелинейной оптимизации, методах системного анализа, теории и методах построения и реализации САПР.

Объектом исследования является концептуальное проектирование малоразмерных турбореактивных авиационных двигателей.

Предметом исследования является выбор рациональных параметров рабочего процесса и схем турбокомпрессора малоразмерных турбореактивных двигателей.

Положения, выносимые на защиту:

- математическая модель малоразмерных ТРД и ТРДД для этапа концептуального проектирования, учитывающая влияние размерности на КПД различного типа лопаточных машин;

- усовершенствованная модель расчета массы малоразмерных ТРД и ТРДД. Новая разработанная модель расчета массы малоразмерных ТРДД;

- метод многокритериальной оптимизации и выбора параметров рабочего процесса малоразмерных ТРД и ТРДД и рациональных конструктивных схем турбокомпрессора;

- компьютерные модели для решения задач многокритериальной оптимизации и выбора рациональных параметров рабочего процесса и схем турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД на этапе концептуального проектирования в САЕ-системе «АСТРА»;

- результаты исследований влияния назначения летательного аппарата, его дальности полета и критерия оптимизации на оптимальные значения параметров рабочего процесса и рациональные схемы турбокомпрессора малоразмерных ТРД и ТРДД с учетом функциональных ограничений.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается корректностью постановки задачи, использованием апробированных теоретических положений и методов, а также удовлетворительной верификацией разработанных моделей с моделями, используемыми в реальной практике проектирования ГТД.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы, научные и практические результаты докладывались на всероссийской научно-технической конференции «Авиадвигатели XXI века»

(Москва, 2015 г.), международной молодежной научной конференции «XIII Королёвские чтения» (Самара, 2015 г.), на второй международной научно-практической конференции «Виртуальное моделирование, прототипирование и промышленный дизайн» (Тамбов, 2015 г.), общероссийской молодежной научно-технической конференции «Молодежь. Техника. Космос» (Санкт-Петербург, 2016 г.), международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (Самара, 2016 г., 2018 г.), всероссийской научно-технической конференции «Научно-технические проблемы современного двигателестроения» (Уфа, 2016 г.), международной конференции «Гагаринские чтения - 2017» (Москва, 2017 г.), международной конференции «ATCES 2017» (Самара, 2017 г.), всероссийского форума «Наука будущего - наука молодых» (Нижний Новгород, 2017 г.), международном молодежном форуме ««Будущее авиации и космонавтики за молодой Россией» в рамках Международного Форума Двигателестроения (Москва, 2018 г.), на второй международной конференции «ICMSC 2018» (Москва, 2018 г.);, международной молодежной научной школе «Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах» (Воронеж, 2018 г.), Всероссийского форума «Наука будущего - наука молодых» (Сочи, 2019 г.), Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Авиационные двигатели и силовые установки» (ЦИАМ, Москва, 2019 г.), международной конференции International Conference on Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications (Прага, 2019 г.) на научно-технических совещаниях и семинарах Самарского университета.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка использованных источников из 106 наименований. Общий объём работы составляет 149 страниц, 93 рисунка и 26 таблиц.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ ЭТАПУ КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1.1 Аналитический обзор опубликованных работ по современному состоянию проектирования авиационных газотурбинных двигателей

Развитие современной газотурбинной авиации показывает, что ее совершенствование во многом определялось и определяется эффективностью СУ. Последняя существенно зависит от таких основных технических данных двигателя как удельный расход топлива (С уд ) и удельная масса (у дв).

Последние десятилетия наиболее интенсивно развивались двухконтурные турбореактивные двигатели, ставшие в этот период преобладающим типом авиационных ГТД.

Видно, что авиадвигателестроительные фирмы в период 1960-2019 г.г. методично шаг за шагом стремятся улучшить важнейшие показатели совершенства ТРДД. Закономерности изменения величин Суд и у дв у ТРДД

определялись развитием параметров рабочего процесса - и в первую очередь непрерывным повышением величин температуры газа перед турбиной - тг с одновременным повышением суммарной степени повышения давления - пк и степени двухконтурности - т .

Однако, значения таких параметров рабочего процесса, как Пк и т всегда выбирались все же существенно меньшими, чем те, которые обеспечивают минимум С уд. Такой подход как бы противоречит тенденции: с одной стороны,

стремятся с каждым годом снизить Суд, с трудом добиваясь в последние годы

5 Суд= 1,5...2% в год; с другой стороны, каждый год - пренебрегают

возможностью снизить Суд на 8...15% за счет выбора значений п и т,

соответствующих Судт^п. Однако это противоречие только кажущееся. Выбору значений Пк и т, соответствующих Судт^п препятствует при прочих равных

условиях недопустимое для ЛА возрастание массы и габарита СУ, ухудшающее его основные технико-экономические показатели [1, 2].

В связи с этим противоречием стремятся при оптимизации параметров ГТД определить такое сочетание величин Суд,

У дв и габарита СУ, которое обеспечит

проектируемому двигателю в системе ЛА эффективность близкую к максимальной. А эта задача, как показывает опыт проектирования, зачастую существенно отличается от случая Судт^п. С другой стороны, эффективность

современных ЛА характеризуется не одним, а несколькими критериями (летными, техническими, экономическими и т.п. ). При этом влияние каждого из этих весьма разнородных критериев на выбор параметров СУ оказывается зачастую противоречивым. Так, например, экономическое совершенство эксплуатируемого дозвукового магистрального самолета при расчетных величинах дальности и производительности обычно оценивают по комплексу таких критериев как: затраты топлива на 1 т.км (С ткм), весовая отдача ЛА по коммерческой нагрузке

(Мкн), себестоимость перевозок (а) и величина прибыли за самолето-час [(Д - а ) п] (где д - доходная ставка, а П - производительность ЛА).

Исследования показывают, что каждому из этих критериев обычно соответствует свое значение оптимальных параметров ГТД.

Отличительной чертой критериев, оценивающих массу ЛА и его СУ, является их обязательное использование при проектировании, наряду с любыми другими критериями, так как они служат наиболее надежным инструментом контроля за выполнением проектных показателей ЛА.

Таким образом, комплекс критериев оценки ЛА, по которому в настоящее время судят об эффективности проектируемого ГТД, может состоять из 7...8 и более показателей. При этом естественно возникает вопрос: можно ли найти такое сочетание параметров СУ, которое одновременно является практически

оптимальным для всех критериев, входящих в комплекс оценки качества данного ЛА? А если невозможно, то ценой какого компромисса можно выбрать значения параметров ГТД, удовлетворяющие всему комплексу критериев оценки ЛА?

Многокритериальная оценка эффективности ЛА определяет векторный характер задачи оптимизации его параметров и параметров его СУ. Исходя из этого следует, что при выборе решения из области компромиссов с точки зрения математической постановки задачи, оптимальных решений, как таковых, строго говоря, не существует. С другой стороны, очевидно могут существовать такие решения, которые с допустимой степенью отклонения от оптимумов по локальным критериям могут удовлетворять большинству рассматриваемых критериев. Такие компромиссные значения параметров в инженерной практике обычно именуют рациональными. Условимся называть среди них оптимальными те, которые будут при этом находиться в пределах существующих допусков (1,5...2%) на важнейшие технико-экономические показатели ЛА и СУ.

Из опыта проектирования известно, что для выбора параметров ГТД обычно требуется рассмотреть вблизи их расчетных оптимумов несколько вариантов двигателя, чтобы оценить возможность выполнения важнейших технических требований и ограничений (сроки создания, нормы шума, заданный ресурс и т.д.). При этом необходимо принимать во внимание также и конструктивно-технологические возможности предприятия (наличие прототипа и перспективного задела, так называемые конструктивные соображения, оснащенность и численность производственно-технологической службы и т.п.). Лицу, принимающему решения, необходимо иметь возможность отыскать такие сочетания параметров ГТД, при которых вероятность обеспечить запроектированную эффективность ЛА будет наибольшей. А для этого необходимо иметь соответствующие методы.

Вопросы оптимизации параметров ГТД всегда занимали значительное место в теории и практике их проектирования. Это отражало естественное стремление проектировщиков обеспечить высокое качество ГТД путем рационального выбора основных проектных параметров уже на стадиях концептуального, предэскизного

проектирования. Главной целью проектирования является обеспечение требуемых технических характеристик двигателя, которые определены в техническом задании на его разработку. К числу основных характеристик ГТД относятся прежде всего такие как тяга (мощность) двигателя, удельный расход топлива, масса. В известных трудах Б. С. Стечкина [3], С. М. Шляхтенко [4], Ю. Н. Нечаева, Р. М. Федорова [5], а также других исследователей были рассмотрены особенности рабочего процесса авиационных ГТД, влияние параметров термодинамического цикла на их основные технические данные, сформулированы теоретические основы определения оптимальных параметров для термодинамического цикла ГТД различных схем на основе рассмотрения двигателя как изолированного объекта. При этом под оптимальностью ГТД подразумевалась степень близости параметров цикла ГТД к их теоретическим оптимумам по удельному расходу топлива (Суд). Так, например, в известной

работе Пархомова А. Л. [6], а также в работах Клячина А. Л., Холщевникова К. В., Сосунова В.А., Кулагина В.В. и др. исследователей [7-12] рассмотрены основные особенности оптимизации параметров ВРД различных типов по экономичности

(Суд min, Потах и т.п.).

С развитием методов согласования характеристик двигателей и ЛА на основе математического моделирования повсеместное распространение получил подход, при котором оценивание двигателя осуществляется в системе ЛА. При таком подходе двигатель рассматривается как элемент системы ЛА с учетом того влияния, которое оказывают его основные технические данные на эффективность летательного аппарата. В работах И. Ф. Флорова [12], О. К. Югова, С. В. Румянцева [13], В. Г. Маслова, В.С. Кузьмичева, В.А. Григорьева [14, 62], И.Н. Егорова [15-17] изложены разработанные принципы интеграции самолета и двигателя, методы оптимизации и выбора параметров двигателя в системе самолета. И.Н. Егоров в работе [17] говорит о том, что традиционный подход, когда двигательному ОКБ для разработки ГТД предлагается некая таблица -совокупность режимов, не совсем соответствует современному подходу по

формированию облика двигателя. Целесообразно осуществлять исследование двигателя как элемента системы более высокого уровня (принцип иерархичности анализа объекта). Это позволяет обеспечить предельно достижимую эффективность объекта в целом, рассматривая его как один из элементов этой единой системы - ЛА. Развитие этого направления связано с внедрением в процесс проектирования современных математических методов и созданием на этой основе новых поколений САПР ГТД.

Оптимальное согласование параметров двигателя и ЛА является сложной комплексной задачей, возникающей на различных этапах проектирования, для каждого из которых характерна своя глубина проработки аспектов согласования двигателя и ЛА. Поскольку параметры двигателя существенным образом влияют на технико-экономические показатели ЛА, то в соответствии с принципами системного анализа [18-21] процесс обоснования выбора параметров ГТД и принимаемых технических решений должен включать оценку эффективности системы ЛА - двигатель.

Важным результатом указанных работ, а также ряда других явилось обоснование необходимости комплексного рассмотрения различных критериев оценки эффективности ЛА. Наряду с летно-техническими критериями (дальность и скорость полета, масса перевозимого груза, тяговооруженность и др.) для оценки оптимальности проектных решений привлекаются технико-экономические критерии (себестоимость перевозок, затраты топлива на тонна-километр, стоимость жизненного цикла ЛА и др.).

Однако, оптимизацией параметров ГТД занимаются не только в России, но и за рубежом. Можно выделить следующие коллективы авторов: в университете Крэнфилда (J. Sebastiampillai, A. Rolt, F. Jacob, F. S. Mastropierro и др.) занимаются термогазодинамическими расчетами перспективных схем ГТД, разрабатываются математические модели расчета массы, модели определения уровня эмиссии авиационных двигателей [101-102]; в Рейнско-Вестфальском техническом университете Ахена J. Kurzke является создателем САЕ - системы GasTurb, работает над прогнозированием эффективности перспективных ГТД,

[48-49], в Делфтском техническом университете W. Visser разрабатывает методы общего анализа характеристик газотурбинных двигателей и программу моделирования газотурбинной установки [106].

Анализ опубликованных работ по оптимизации рабочего процесса ГТД показал, что необходимым условием адекватной оценки качества двигателя и принятия решений при их проектировании в САПР является создание таких методов и средств для автоматизированного проектирования рабочего процесса авиационных ГТД, которые позволяют производить многомерную оптимизацию в условиях многокритериальности оценки ЛА.

1.2 Анализ работ по проблематике проектирования малоразмерных газотурбинных двигателей

Особенности рабочего процесса малоразмерных двигателей заключаются в том, что при уменьшении размерности двигателя уменьшаются величины КПД узлов; возрастают потери в проточной части. Изменение размеров двигателя ниже определенного уровня приводит к тому, что при уменьшении размеров элементов лопаточных машин снижаются значения критерия Rе и увеличиваются вязкие потери, растет толщина пограничного слоя. У малоразмерных турбомашин возрастают относительные значения толщин лопаток, радиального зазора, радиусов входных и выходных кромок. Это связано, с одной стороны, с уменьшением абсолютных размеров проточной части двигателя, а с другой, с технологией изготовления, рабочими нагрузками и эксплуатационными особенностями. Главный результат влияния размерности - снижение КПД лопаточных машин, относительный рост потерь на утечки [22].

Указанные факторы должны учитываться при моделировании малоразмерных ГТД (см. раздел 2.2).

1.3 Анализ работ по оптимизации параметров рабочего процесса малоразмерных газотурбинных двигателей

Оптимизации параметров рабочего процесса малоразмерных газотурбинных двигателей посвящено несколько работ.

Так, Михайлов А.Е. (УГАТУ) в своей работе [23] проводит классификацию и анализ сценариев применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) специального назначения, с выявлением характерных особенностей, определяющих облик ГТД на этапе функционального проектирования. Проведен анализ характерных особенностей ГТД для БПЛА одноразового применения как объектов проектирования, а также накопленного опыта проектирования. В ходе работы был разработан новый структурный элемент в системе имитационного моделирования (СИМ) DVIGwp, позволяющий оценить массу и стоимость жизненного цикла короткоресурсных ГТД как основных критериев, определяющих технико-экономическую эффективность проектных решений. Разработаны новые математические модели для оценки массы короткоресурсных ТРД и ТРДД. Проведена оценка адекватности разработанных математических моделей при выборе параметров короткоресурсного ТРДД на этапе функционального проектирования.

В работе [24] в СИМ DVIGwp был проведен выбор параметров рабочего процесса ГТД на основе оптимизации системы «силовая установка - летательный аппарат». В качестве критерия оптимизации выбрана масса силовой установки и топлива на борту летательного аппарата. Однако, в работе не учитывается влияние размерности и функциональных ограничений на оптимальные параметры рабочего процесса.

Григорьев В.А. (Самарский университет) в своей работе [25] показывает, насколько важно учитывать влияние размерности на оптимальные параметры рабочего процесса, применительно к вертолетным ГТД, а также исследует влияние малоразмерности на формирование зоны компромиссных решений по

совокупности критериев. В выводах демонстрируется снижение оптимальных значений параметров рабочего процесса с уменьшением размеров двигателя.

Зиненков Ю.В. (ВВИА им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарин) в своей работе [26] рассматривает вопрос выбора оптимальной схемы и параметров ГТД для силовой установки БПЛА. В исследовании автором решаются две задачи: 1) оптимизация программы управления для базового ТРДД, 2) по выбранной программе управления выполнялся выбор оптимальной схемы двигателя для СУ, обеспечивающей наилучшие летно-технические характеристики рассматриваемого БПЛА. При этом, в качестве схем рассматривались следующие варианты: ТРДД; ТРДД с подпорными ступенями (ПС) за вентилятором (ТРДДпс); одновальный и двухвальный одноконтурные ТРД. В качестве критерия эффективности рассматривалась максимальная дальность полета.

Из анализа опубликованных работ следует, что оптимизация параметров двигателя проводилась в большинстве случаев в отрыве от схемы двигателя, что для малоразмерных двигателей является необоснованным, так как в этом случае не учитывается влияние типа лопаточных машин и размерности на их КПД и, в конечном счете, на величины оптимальных параметров. Кроме того, необходимо учитывать ряд функциональных ограничений, таких как допустимые высоты лопаток компрессора и турбины, их окружные скорости, степени понижения давления в турбине и др. Это обуславливает необходимость более детальной разработки методов и средств выбора оптимальных параметров рабочего процесса и конструктивных схем одновременно.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Филинов Евгений Павлович, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кузьмичев В.С., Маслов В.Г., Бочкарев С.К. Влияние целевого назначения летательных аппаратов на оптимальные параметры силовых установок с ГТД. // Известия вузов. Авиационная техника. 1976, № 4, с. 68-74.

2. Маслов В.Г. Теория выбора оптимальных параметров при проектировании авиационных ГТД. - М.: Машиностроение, 1981. 127 с.

3. Стечкин Б.С. Теория тепловых двигателей. Избр. тр. / Б.С.Стечкин: АН СССР, отделение физ.-тех. проблем энергетики. М.: Наука, 1977. - 410 с.

4. Теория воздушно-реактивных двигателей / Под ред. С.М.Шляхтенко. М.: Машиностроение, 1975. 568 с.

5. Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М. Теория авиационных газотурбинных двигателей. Часть 1. М.: Машиностроение, 1977. - 312 с.

6. Пархомов А.Л. Оптимизация параметров ВРД по экономичности. (Труды ЦИАМ, № 446). - М.: ЦИАМ, 1968.-32 с.

7. Кулагин В.В. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок [Текст]. В 3 кн. Кн. 1. Основы теории ГТД. Рабочий процесс и термогазодинамический анализ / В.В. Кулагин, В.С. Кузьмичев - М.: Машиностроение, 2017. - 336 с.

8. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: учебник [Текст]. В 3 кн. Кн. 3. Основные проблемы: начальный уровень проектирования, газодинамическая доводка, специальные характеристики и конверсия авиационных ГТД / под общ. ред. В.В. Кулагина. -М.: Машиностроение, 2005. - 464 с.

9. Клячкин А.Л. Теория воздушно-реактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1969.- 512 с.

10. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей / Под ред. д.т.н., проф. С.М. Шляхтенко. д.т.н., проф. В.А. Сосунова. М.: Машиностроение, 1979. -432 с.

11. Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей / Под ред. С.М. Шляхтенко: Учебник для вузов - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 568 с.

12. Флоров И.Ф. Методы оценки эффективности применения двигателей в авиации // Труды ЦИАМ № 1099. М.: ЦИАМ, 1985. - 260 с.

13. Румянцев С.В. Современный подход к автоматизированному проектированию двигателя в системе ЛА // Автоматизированное проектирование двигателей ЛА: Сб. науч. тр. М.: МАИ, 1979. С.4-10.

14. Маслов В.Г. Теория выбора оптимальных параметров при проектировании авиационных ГТД. - М.: Машиностроение, 1981. 127 с.

15. Egorov I.N. Multi-objective approach for robust design optimization problems [Text] / Egorov I.N., Kretinin G.V., Leshchenko I.A., Kuptzov S.V. // Inverse problems in science and engineering. 2007. T. 15, № 1. С. 47-59.

16. Егоров И.Н. Проблемы многодисциплинарной оптимизации силовых установок перспективных систем [Текст] / Егоров И.Н., Кретинин Г.В., Лещенко И.А., Купцов С.В. // Фундаментальные и прикладные проблемы космонавтики. 2000. №1. С. 11-19.

17. Марчуков Е.Ю. Опыт «ОКБ им. А. Люльки» по разработке современных двигателей маневренной авиации [Текст] / Марчуков Е.Ю., Егоров И.Н. // Проблемы и перспективы развития двигателестроения. Материалы докладов междунар. науч.-техн. конф. 22-24 июня 2016 г. Ч. 2, с. 233-236.

18. Брусов В.С., Баранов С.К. Оптимальное проектирование летательных аппаратов: Многоцелевой подход. М.: Машиностроение, 1989. 232 с.

19. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: Математические основы. Пер. с англ. М.: Мир, 1978, 311 с.

20. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. - М.: Наука, 1981. - 488 с.

21. Пиявский С.А., Брусов В.С., Хвилон Е.А. Оптимизация параметров многоцелевых летательных аппаратов. М.: Машиностроение. 1974. 168 с.

22. Григорьев В. А., Зрелов В. А., Игнаткин Ю. М., Кузьмичев В. С., Пономарев Б. А., Шахматов Е. В. Вертолетные газотурбинные двигатели. М.: Машиностроение, 2007. 491 с.

23. Ахметов Ю. М. Особенности функционального проектирования газотурбинных двигателей для беспилотных летательных аппаратов [Текст] / Ахметов Ю. М., Ахмедзянов Д. А., Михайлова А. Б., Михайлов А. Е. // Вестник УГАТУ. - 2013. - Т.17, № 3 (56). С. 78-86.

24. Михайлов А. Е. Выбор параметров цикла силовой установки для БПЛА одноразового применения путем поиска экстремума целевой функции [Текст] / Михайлов А. Е., Ахмедзянов Д. А., Ахметов Ю. М., Михайлова А. Б. // Вестник УГАТУ. - 2012. - Т.16, № 2 (47). С. 28-34.

25. Григорьев В.А. Значение и роль новых закономерностей и научных знаний в процессе создания малоразмерных ГТД [Текст] / В.А. Григорьев // Вестник УГАТУ. - 2012. - Т.16, № 2 (47). С. 10-14.

26. Зиненков Ю.В. Выбор оптимальной схемы и параметров ГТД для силовой уста-новки беспилотного летательного аппарата [Текст] / Зиненков Ю.В., Луковников А.В. // Сборник трудов XL Академи-ческих чтений по космонавти-ки «Актуальные проблемы Российской космонавтике» - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана - 2016. - С. 332 - 333.

27. Torenbeek E. Synthesis of Subsonic Airplane Design. Delft University Press, 1976. 598 p.

28. Raymer D.P. Aircraft Design: A Conceptual Approach. Washington: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1992. 745 p.

29. Jenkinson L.R., Simpkin P., Rhodes D. Civil Jet Aircraft Design. London: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1999. 429 p.

30. Svoboda C. Turbofan Engine Database as a Preliminary Design Tool // Aircraft Design. 2000. № 3. P. 17-31.

31. Lolis P. Development of a Preliminary Weight Estimation Method for Advanced Turbofan Engines: Ph.D. Thesis. Cranfield University, 2014. 189 p.

32. Guha A., Boylan D., Gallagher P. Determination of Optimum Specific Thrust for Civil Aero Gas Turbine Engines: a Multidisciplinary Design Synthesis and Optimization // Proc IMechE Part G: J Aerospace Engineering, 2012. V. 227 (3). P. 502-527. DOI: 10.1177/0954410011435623.

33. Byerley A.R., Rolling A.J., Van Treuren K.W. Estimating Gas Turbine Engine Weight, Costs, and Development Time During the Preliminary Aircraft Engine Design Process // Proceedings of ASME Turbo Expo, 2013. V. 4. GT2013-95778, pp. V004T08A01, DOI: 10.1115/GT2013-95778.

34. Выбор параметров и термогазодинамические расчеты авиационных газотурбинных двигателей / В.А. Григорьев, В.С. Кузьмичев и др.- 2-е изд., испр. и доп. Самара: изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2009. - 202 с.: ил.

35. Shen, J., Masiulaniec, K.C., Afjeh, A.A. Turbojet engine simulation using dymola // Collection of Technical Papers - AIAA/ASME/SAE/ASEE 42nd Joint Propulsion Conference. 2006. Vol. 6. P. 4760-4774.

36. Samson, E. T. Gas Turbine Plant Modeling for Dynamic Simulation: Master of Science Thesis. 29.03.12 / Samson Endale Turie. - Stockholm., 2011. 68 P.

37. Gomes, K.J., Masiulaniec, K.C., Afjeh, A.A. Performance, usage, and turbofan transient simulation comparisons between three commercial simulation tools // Journal of Aircraft. 2009. Vol. 46. I. 2. P. 699-704.

38. Kim, S., Pilidis, P., Yin, J. Gas Turbine Dynamic Simulation Using Simulink // SAE Technical Paper 2000-01-3647. 2000.

39. Tsoutsanis, E., Meskin, N., Benammar, M., Khorasani, K. Dynamic Performance Simulation of an Aeroderivative Gas Turbine Using the Matlab Simulink Environment // ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE). 2013.

40. Kong, C., Roh, H., Lim, K. Steady-state and transient simulation of turboprop engine using SIMULINK model // ASME Turbo Expo. 2003. Vol. 3. P. 151161.

41. Kong, C., Roh, H. Steady-state Performance Simulation of PT6A-62 Turboprop Engine Using SIMULINK // International Journal of Turbo and Jet Engines. 2003. Vol. 20. P. 183-194.

42. Traverso, A. TRANSEO code for the dynamic performance simulation of micro gas turbine cycles // ASME Turbo Expo. 2005. Vol. 5. P. 45-54.

43. Pilet, J., Lecordix, J.-L., Garcia-Rosa, N., Barenes, R., Lavergne, G. Towards a fully coupled component zooming approach in engine performance simulation // ASME Turbo Expo: Turbine Technical Conference and Exposition. 2011. Vol. 1. P. 287-299.

44. Официальный сайт программы GS для расчета газотурбинных двигателей. URL: http://www.gecos.polimi.it/expertise/software-development/.

45. Горюнов, И.М. Термогазодинмические расчеты ГТД и теплоэнергетических установок с использованием системы DVIGwT // Вестник Уфимского гос. авиац. техн. ун-та. - 2006. - Т. 7. - №1. - С. 61-70.

46. Горюнов, И.М., Курунов, Ю.С. Система моделирования тепловых схем энергетических установок // Докл. междунар. науч.-техн. конф., посв. памяти ген. констр. аэрокосмич. тех-ки Н.Д. Кузнецова. - Самара: СГАУ, 2001. - Ч. 3. -С. 27-31.

47. EngineSim Version 1.8a [Электронный ресурс] - Режим доступа: https: //www. grc. nasa. gov/WWW/k- 12/airplane/ngnsim. html

48. Gao, J.-H., Huang, Y.-Y. Modeling and simulation of an aero turbojet engine with GasTurb // 2011 International Conference on Intelligence Science and Information Engineering. 2011. P. 295-298.

49. Brandstein, A., Nakash, Y., Efrati, Y., Perel, D. F100PW-229I thermodynamic model simulation with "gasTurb 9" // 45th Israel Annual Conference on Aerospace Sciences. 2005.

50. DePlachett, C.P., Frederick, R.A., Jr., Application of the GECAT software for instruction in gas turbine propulsion analysis // 36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit. 2000.

51. Sankar, B., Subramanian, T., Shah, B., Vanam, V., Jana, S., Ramamurthy,

S., Satpathy, R., Sahoo, B., Yadav, S. Aero-thermodynamic modelling and gas path simulation for a twin spool turbo jet engine // ASME Gas Turbine India Conference. 2013.

52. What Is Numerical Propulsion System Simulation (NPSS) [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.swri.org/npss/pdfs/what-is-npss.pdf

53. Ogaji, S.O.T., Pilidis, P., Hales, R. TERA - A Tool for Aero-engine Modelling and Management // 2nd World Congress on Engineering Asset Management and 4th International Conference on Condition Monitoring. 2007.

54. Лещенко, И.А. Опыт разработки и эксплуатации программного комплекса UNI_MM для выполнения термодинамических расчетов турбореактивных двухконтурных двигателей [Текст] / Лещенко, И.А., Марчуков, Е.Ю., Вовк, М.Ю., Инюкин, А.А. // Сборник докладов научно-технической конференции «Климовские чтения-2015: перспективные направления развития авиадвигателестроения». - СПб: Скиф-принт, 2015. - С. 33-44.

55. Apostolidis, A., Sampath, S., Laskaridis, P., Singh, R. Webengine - A WEB-based gas turbine performance simulation tool // ASME Turbo Expo. 2013. Vol. 4.

56. Кузьмичев, В.С. Методы и средства концептуального проектирования авиационных ГТД в CAE-системе «АСТРА» [Текст] / В.С. Кузьмичев, А.Ю.Ткаченко, В.Н. Рыбаков, И.Н. Крупенич, В.В. Кулагин // Вестник Самарск. гос. аэрокосм. ун-та. - 2012. - №5(36). - Ч. 1. - С. 169-173.

57. Ткаченко, А.Ю. Моделирование неустановившихся режимов работы газотурбинного двигателя в CAE-системе «АСТРА» [Текст] / А.Ю. Ткаченко, В.Н. Рыбаков // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: материалы докладов междунар. науч.-техн. конф. 25-27 июня 2014г. - Самара: СГАУ, 2014. -Ч. 1. - С. 240.

58. Кузьмичев, В.С. Формирование виртуальной модели рабочего процесса газотурбинного двигателя в CAE системе «АСТРА» [Электронный ресурс] / В.С. Кузьмичев, В.В. Кулагин, И.Н. Крупенич, А.Ю. Ткаченко, В.Н.

Рыбаков // Электронный журнал «Труды МАИ». - 2013. - №67. - С. 15. - Режим доступа: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=41518

59. Carlos, S., Madhavan, K., Gupta, G., Keese, D., Maheshwaraa, U., Seepersad, C.C. Development and application of a flexibility-based method for multi-scale design // Collection of Technical Papers - 11th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference. 2006. Vol. 3. P. 1855-1870.

60. Филинов, Е.П. Сравнительный анализ автоматизированных систем проектирования газотурбинных двигателей [Текст] / Е.П. Филинов, В.С. Кузьмичев, Я.А. Остапюк, А.Ю. Ткаченко, // Известия Самарского научного центра РАН. - 2015. - №6(3), т. 17. - С. 644-656.

61. Кузьмичев В.С., Ткаченко А.Ю., Остапюк Я.А. Особенности компьютерного моделирования рабочего процесса малоразмерных газотурбинных двигателей // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. — 2016. — Т. 15. № 4. — С. 91-101

62. Маслов В.Г., Кузьмичев В.С., Коварцев А.Н., Григорьев В.А. Теория и методы начальных этапов проектирования авиационных ГТД. Самара: СГАУ, 1996. 147 с.

63. Григорьев В.А., Ждановский А.В., Кузьмичев В.С., Осипов И.В., Пономарёв Б.А. Выбор параметров и термогазодинамические расчёты авиационных газотурбинных двигателей. Самара: СГАУ, 2009. 202 с.

64. Epstein A.H. Millimeter-scale, MEMS gas turbine engines. Proc. of ASME Turbo Expo 2003, collocated with the 2003 International Joint Power Generation Conference. V. 4. Turbo Expo, 2003. P. 669-696.

65. Технические данные двигателя Trent 1000 с официального сайта RollsRoyce [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.roHs-royce.com/products-and-services/civil-aerospace/airlines/trent-1000.aspx.

66. Технические данные двигателя Ge 90 с официального сайта GE Aviation [Электронный ресурс] - Режим доступа: https: //www. geaviation. com/commercial/engines/ge90-engine.

67. Технические данные двигателя PW 4000-100 с официального сайта Pratt & Whitney [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.pw.utc.com/products-and-services/products/commercial-engines/pw4000-100.

68. Технические данные двигателя Sam 146 с официального сайта ОДК Сатурн [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.npo-saturn.ru/?sat=61.

69. Roux E. Turbofan and Turbojet Engines: Database Handbook. Blagnac: Elodie Roux, 2007. 595 p.

70. Иностранные авиационные двигатели и газотурбинные установки: справочник (по материалам зарубежных публикаций) / отв. редакторы Л.И. Соркин, Г.К. Ведешкин, А.Н. Князев. М.: ЦИАМ, 2010. Вып. 15. 415 с.

71. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний в обеспечение создания перспективных авиационных двигателей: аналитический обзор / под общ. ред. В. А. Скибина, В.И. Солонина. М.: ЦИАМ, 2010. 673 с.

72. Шустов, И.Г. Двигатели 1944-2000: авиационные, ракетные, морские, промышленные: технико-экономическая база данных. Энциклопедия по двигателям. М.: АКС-Конверсалт: Центр истории авиационных двигателей, 2000. 394 с.

73. Mattingly J.D., Heiser W.H., Pratt D.T. Aircraft Engine Design. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2002. 679 p.

74. Сводная таблица с характеристиками двигателей [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.jet-engine.net/civtfspec.html.

75. Кузьмичев, В.С. Концепция метода распознавания облика рабочего процесса ГТД в условиях дефицита информации [Текст] / В.С. Кузьмичев, М.А. Морозов // Известия вузов. Авиационная техника. 1991. № 3. С. 44-48.

76. Нерубасский В.В. Турбореактивные двухконтурные двигатели для региональных пассажирских, административных и учебно-тренировочных самолетов: справ. пособие / В.В. Нерубасский. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т, 2008. - Ч. З: Двигатели малой тяги. - 2017 с.

77. Политова И.Д. Дисперсионный и корреляционный анализ в эконометрике. Учебное пособие для экономических факультетов. М.: Дело, 1998.

- 248 с.

78. Филинов, Е.П. Математическая модель массы малоразмерных газотурбинных двигателей [Текст] / Е.П. Филинов, С.В. Авдеев, С.А. Красильников // Вестник РГАТУ имени П.А. Соловьева. — 2018. — № 3 (46). — С. 19-25.

79. Августинович, В. Г. Математическое моделирование авиационных двигателей [Текст] : учеб. пособие / В. Г. Августинович. - Пермь : Перм. гос. техн. ун-т, 2008. - 100 с.

80. Ткаченко А.Ю., Крупенич И.Н. Разработка виртуального прототипа ГТД в САЕ-системе "Астра" на этапе концептаульного термогазодинамического проектирования [Текст] / А.Ю. Ткаченко, И.Н. Крупенич // Вестинк СГАУ. — 2012. — № № 3 (34), Ч. 2. — С. 333-242

81. Кузьмичев В.С. Решение задач начального этапа проектирования ГТД методами САЕ-системы «АСТРА» [Текст] / В.С. Кузьмичев, В.В. Кулагин, И.Н. Крупенич, А.Ю. Ткаченко // Вестник СГАУ. — 2012. — № № 3(34) Ч.3. — С. 75-82

82. Филинов, Е.П. Автоматизированная система для виртуальных испытаний газотурбинных двигателей [Текст] / Е.П. Филинов, А.Ю. Ткаченко, В.Н. Рыбаков, И.Н. Крупенич, Я.А. Остапюк, // Вестник СГАУ. - 2014. - №5(47), ч. 3. - С. 113-119.

83. Филинов, Е.П. Оптимизация параметров газотурбинного двигателя на этапе концептуального проектирования [Текст] / А.Ю. Ткаченко, Е.П. Филинов, Я.А. Остапюк // Вестник УГАТУ. - 2018. - №2 (80), т. 22. - С. 64-72.

84. Филинов, Е.П. Теоретическая максимальная эффективность ГТД традиционных схем на основе математического моделирования [Текст] / Е.П. Филинов, А.Ю. Ткаченко, И.Н. Крупенич, Я.А. Остапюк // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. — 2016.

— Т. 20. № 1. — С. 86-95

85. Filinov, E. Automated virtual testing rig incorporating multi-level models of gas turbine engines [Text] / E. Filinov, A. Tkachenko, I. Krupenich, Y. Ostapyuk // MATEC Web of Conferences. - 2018. - V. 220.

86. Rybakov V.N., Tkachenko A.Y., Kuz'michev V.S. Computer-Aided System of Virtual Testing of Gas Turbine Engines // MATEC Web of Conferences. —

2016. — Vol. 77.

87. Tkachenko A.Y., Kuz'michev V.S., Krupenich I. N. Gas Turbine Engine Optimization at Conceptual Designing // MATEC Web of Conferences. — 2016. — Vol. 77.

88. Kuz'michev V.S., Tkachenko A.Y., Krupenich I. N. Composing a virtual model of gas turbine engine working process using the CAE system "ASTRA" // Research Journal of Applied Sciences 2014. — Vol. 9. Issue 10. — P. 635-643

89. Ткаченко, А.Ю. Оптимизация управления газотурбинным двигателем по критериям эффективности летательного аппарата [Текст] : дисс. канд. техн. наук: 05.07.05 / Ткаченко Андрей Юрьевич. - Самара, 2009. - 148 с.

90. Кузьмичев В.С., Маслов В.Г., Григорьев В.А. Выбор параметров и проектный термогазодинамический расчет авиационных газотурбинных двигателей. - Куйбышев: КуАИ, 1984. - 176 с.

91. Овруцкий Е.А. Методика определения экономической эффективности транспортных самолетов и уровня их технико-экономического совершенства. М.: Тр. ГОСНИИГА, 1975. - 168 с.

92. Филинов, Е.П. Влияние размерности ГТД на выбор оптимальных параметров рабочего процесса и их конструктивных схем [Текст] / Е.П. Филинов, В.С. Кузьмичев, А.Ю. Ткаченко // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. — 2017. — Т. 21. № 1 (75). — С. 91-99.

93. Филинов, Е.П. Влияние размерности турбореактивных двигателей на выбор оптимальных параметров рабочего процесса [Текст] / Е.П. Филинов, В.С. Кузьмичев, А.Ю. Ткаченко // Вестник Московского авиационного института. —

2017. — Т. 24. № 4. — С. 40-45.

94. Filinov E.P., Kuz'Michev V.S., Tkachenko A.Y. Optimization of working process parameters of small-scale turbojet for unmanned aircraft // 2017 International Conference on Mechanical, System and Control Engineering, ICMSC 2017. — 2017. — P. 125-129

95. Kuz'michev, V.S. Influence of thrust level on the architecture and optimal working process parameters of a small-scale turbojet for UAV [Text] / E.P. Filinov, V.S. Kuz'michev, Y.A. Ostapyuk // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - V. 302, is. 1.

96. Технические данные по двигателю DGEN-380 с официального сайта производителя [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.pnce-induction.com/dgen-engine/.

97. Технические данные по двигателю DGEN-380 со специализированного сайта по малоразмерным двигателям [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://minijets.org/fr/300-500/price-induction-dgen-380-390/.

98. Julien Pilet, Jean-Loi'c Lecordix etc. Towards a Fully Coupled Component Zooming Approach in Engine Performance Simulation // ASME 2011 Turbo Expo: Turbine Technical Conference and Exposition. - 2011. - Paper No. GT2011-46320, pp. 287-299; 13 pages.

99. Connolly, J., Csank, J., Chicatelli, A., Franco, K. Propulsion Controls Modeling for a Small Turbofan Engine // AIAA Propulsion and Energy Forum; 10-12 Jul. 2017; Atlanta, GA; United States. Document ID: 20170008729.

100. Berton J. System Noise Prediction of the DGEN 380 Turbofan Engine // AIAA Aviation 2015, 22-26 June 2015, Dallas, Texas. AIAA 2015-2516.

101. Rolt A., Xisto C., Raffaelli L. Scale Effects on Conventional and Intercooled Turbofan Engine Performance // Aeronautical Journal, Vol. 121, Issue 1242, August 2017, pp. 1162-1185. DOI:10.1017/aer.2017.38.

102. Sebastiampillai J., Rolt A. Thermodynamic analysis of nutating disc engine topping cycles for aero-engine applications // Energy, Volume 182, 1 September 2019, Pages 641-655.

103. Югов О.К., Селиванов О.Д. Согласование характеристик самолета и двигателя. М., Машиностроение, 1975. 204 с.

104. Комплекс воздушной мишени "ДАНЬ" М на сайте ОКБ Симонова [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://okbsimonova.ru/press/gallery/kompleks_vozdushnoy_misheni_dan_m-73/.

105. Ракетный комплекс «Калибр-НК» — основные ТТХ и история создания [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://militaryarms.ru/boepripasy/rakety/kompleks-kalibr-nk/.

106. Visser W. Generic Analysis Methods for Gas Turbine Engine Performance/ The development of the gas turbine simulation program GSP // Doctoral dissertation. Technische Universiteit Delft. 2014.