Обеспечение огненепроницаемости корпуса вентилятора авиационного ГТД тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Холманова Марина Александровна

• Холманова Марина Александровна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Холманова Марина Александровна

Наименование Стр. ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ АВИАЦИОННЫХ ГТД

1.1 Нормы летной годности авиационных ГТД в части пожарной безопасности

1.2 Конструктивно - компоновочные методы обеспечения пожарной безопасности авиационных ГТД

1.3 Анализ развития экспериментальных и численных методов в обеспечении пожаробезопасности авиационной техники

1.4 Демонстрация соответствия авиационных ГТД нормам летной годности в части пожарной безопасности при сертификации

Выводы к главе

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОГНЕНЕПРОНИЦАЕМОСТИ ОБРАЗЦОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

2.1 Международные стандарты и оборудование для проведения огневых исследовательских и сертификационных испытаний

2.2 Экспериментальное исследование огненепроницаемости неохлаждаемых образцов из алюминиевых сплавов

2.3. Экспериментальное исследование огненепроницаемости образцов из алюминиевых сплавов с огнезащитными покрытиями

2.4. Экспериментальное исследование огненепроницаемости образцов из полимерного композиционного материала, включая огнезащитное

покрытие

2.5 Металлографический анализ образцов, прошедших огневые испытания

Выводы к главе

ГЛАВА 3 МОДЕЛИ ОГНЕНЕПРОНИЦАЕМОСТИ ОБРАЗЦОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ И РЕАЛЬНОГО КОРПУСА ВЕНТИЛЯТОРА

3.1 Численная модель огненепроницаемости пластины из алюминиевого сплава в условиях свободной конвекции

3.2 Численная модель огненепроницаемости пластины из алюминиевого сплавов в условиях вынужденной конвекции

3.3 Численная модель огненепроницаемости корпуса вентилятора реальной геометрии

3.4 Нестационарная модель изменения температуры образца по времени теплового воздействия

Выводы к главе

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ОГНЕНЕПРОНИЦАЕМОСТИ В ЧАСТИ СЕРТИФИКАЦИИ КОРПУСА ВЕНТИЛЯТОРА АВИАЦИОННОГО ГТД

4.1 Пожароопасные зоны авиационного ГТД

4.2 Зональный анализ выбора наиболее уязвимых к пожару областей корпуса вентилятора

4.3 Влияние оребрения и утолщений корпуса вентилятора на огненепроницаемость

4.4 Анализ влияния режимов проведения огневых испытаний на огненепроницаемость плохо охлаждаемых зон корпуса вентилятора

4.5 Проектирование конструктивно - подобных образцов корпуса вентилятора для проведения огневых испытаний

4.6 Приведение параметров воздушного потока наружного контура к стендовым условиям проведения огневых сертификационных испытаний

4.7 Режимы огневых сертификационных испытаний и условия зачетности

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение огненепроницаемости корпуса вентилятора авиационного ГТД»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Неуправляемый пожар авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) является опасным событием, влияющим на безопасность полета. В соответствии с нормами летной годности (НЛГ) он относится к отказам с опасными последствиями, за которыми осуществляется особый контроль авиационных властей. В соответствии с авиационными правилами (АП), пожар должен быть локализован в пожароопасной зоне АП 25.1181. Пожароопасная зона конструктивно ограждается пожарными перегородками, предотвращающими выход пламени из этой зоны и ограничивающими тепловой поток. Корпус вентилятора функционально является пожарной перегородкой и должен удовлетворять требованиям параграфа АП 33.17(d)(1)(2).

Если корпус вентилятора не проходит испытания, требуется его перепроектирование и повторение процесса огневых сертификационных испытаний, что приводит к задержке программы создания двигателя и к дополнительным финансовым затратам.

Степень разработанности темы исследования: несмотря на наличие стандартов, циркуляров АС 20-135, АС 33.17-1, AMC CS-E, ISO 2685:1998, DOT/FAA/AR-00/12, вопросы обеспечения НЛГ в части огненепроницаемости корпуса вентилятора, путем рациональных конструктивно - компоновочных решений и методов подтверждения соответствия маломасштабными огневыми испытаниями, остаются недостаточно изученными, о чем свидетельствует мировая и отечественная статистика по пожарам авиационных ГТД. Поэтому требуется совершенствование методик проектирования корпуса вентилятора и его испытаний на огненепроницаемость.

Цель работы: разработка методики обеспечения требований огненепроницаемости корпуса вентилятора авиационного ГТД на основе конструктивно - компоновочных решений и проведения маломасштабных огневых испытаний конструктивно - подобных образцов.

Задачи исследования:

1. Обосновать способ выбора наиболее уязвимых к пожару зон корпуса вентилятора, маломасштабные испытания которых обеспечивают выполнение требований НЛГ ко всему корпусу вентилятора.

2. Разработать методику проведения маломасштабных огневых сертификационных испытаний на огненепроницаемость корпуса вентилятора на основе использования конструктивно - подобных плоских образцов и их сборок, имитирующих реальный корпус вентилятора.

3. Провести экспериментальные исследования по оценке огненепроницаемости плоских образцов из алюминиевых сплавов и полимерного композита в условиях свободной конвекции с целью определения выбора материала и их минимально - необходимых толщин для обеспечения огненепроницаемости.

4. Исследовать эффективность применения огнезащитных покрытий ЭС-300, RTV577 и их адгезионных свойств в условиях нормативных вибраций, а также влияние конструктивных параметров, таких как толщина покрытия, наличие оребрения, наличие панелей ЗПК, прирабатываемых покрытий и т.д.

5. Разработать способ обеспечения соответствия параметров двигателя стендовым условиям проведения огневых испытаний на холодном воздухе.

6. Разработать численные модели оценки огненепроницаемости плоских образцов в условиях свободной и вынужденной конвекции, а также модель огненепроницаемости корпуса вентилятора реальной геометрии.

7. Обосновать применение конструктивно - подобных образцов для проведения маломасштабных огневых испытаний.

Научная новизна:

1. Разработан способ выбора наиболее уязвимых к пожару зон корпуса вентилятора, маломасштабные испытания которых обеспечивают выполнение требований НЛГ ко всему корпусу вентилятора.

2. Реализовано проведение маломасштабных огневых испытаний на плоских конструктивно - подобных образцах в виде пластин и их сборок,

имитирующих реальный корпус вентилятора на основании разработанной методики.

3. Предложен способ обеспечения соответствия параметров воздушного потока наружного контура ГТД стендовым условиям проведения огневых сертификационных испытаний, основанный на равенстве коэффициентов теплоотдачи и равенстве напряженно-деформируемого состояния плоских образцов и реального корпуса вентилятора.

4. Разработаны численные модели оценки огненепроницаемости образцов из алюминиевых сплавов в условиях свободной и вынужденной конвекции, а также корпуса вентилятора реальной геометрии.

5. Обосновано минимально - необходимое количество типов конструктивно-подобных образцов для проведения маломасштабных огневых испытаний, обеспечивающих выполнение сертификационных требований.

Теоретическая значимость:

Теоретическая значимость заключается в разработке новой методики оценки огненепроницаемости корпуса вентилятора на основе проведения маломасштабных огневых сертификационных испытаний.

Практическая значимость:

1. Разработан комплекс технических решений, обеспечивающий проектирование корпуса вентилятора из условий обеспечения требований огненепроницаемости АП-33.17, Certification Specifications for Engines (CS - E 130) и рекомендательных циркуляров АС 20 - 135, АС 33.17 - 1, ISO 2685:1998, DOT/FAA/AR - 00/12.

2. Построены численные модели оценки огненепроницаемости в условиях свободной и вынужденной конвекции образцов корпуса вентилятора из алюминиевых сплавов, таких как АК4, АК4-1 и 6061, а также корпуса вентилятора реальной геометрии.

3. Результаты работы внедрены в процесс проведении огневых исследовательских и сертификационных испытаний авиационных ГТД 5 - ого поколения, а также при эксплуатационном сопровождении двигателя SaM - 146

при отклонении геометрии корпуса вентилятора от конструкторской документации (CAD MOD32005).

Методология и методы исследования: теоретические и экспериментальные исследования базируются на основных положениях теории подобия, теории авиационных ГТД, методах испытаний и моделирования. Моделирование проводилось с использование лицензионных сертифицированных программных комплексов Ansys CFX, Unigraphics NX 12, Simcenter FLOEFD for Siemens NX.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ выбора наиболее уязвимых к пожару областей корпуса вентилятора, к которым требуется подвести стандартное пламя при проведении сертификационных огневых испытаний.

2. Способ реализации маломасштабных огневых исследовательских и сертификационных испытаний на конструктивно - подобных образцах и их сборках, имитирующих реальный корпус вентилятора.

3. Конструктивно - компоновочные решения по обеспечению огненепроницаемости корпуса вентилятора.

4. Регрессионные зависимости стойкости по времени к прогару алюминиевых образцов (АК4, АК4-1, 6061) различной толщины при воздействии стандартного пламени в условиях свободной конвекции.

5. Результаты численного моделирования огненепроницаемости конструктивно - подобных образцов в условиях свободной и вынужденной конвекции, а также модели огненепроницаемости корпуса вентилятора реальной геометрии.

6. Способ обеспечения соответствия параметров двигателя стендовым условиям проведения огневых сертификационных испытаний.

7. Экспериментальные результаты, подтверждающие эффективность использования огнезащитных покрытий ЭС - 300 и RTV577.

Достоверность результатов обеспечивается корректной постановкой задач, применением современного экспериментального оборудования,

численными моделями огненепроницаемости, подтвержденными экспериментальными данными, а также использованием современных прикладных программ. Сертификационные и исследовательские испытания проводились на аттестованном стенде Ц17-Г3 ФАУ «ЦИАМ им. П. И. Баранова» (аттестат аккредитации испытательной лаборатории № ИЛ - 015). Достоверность предложенных решений подтверждена аудитами департамента летной годности фирмы Safran и European Aviation Safety Agency (EASA), а также успешным использованием результатов при сертификации авиационных ГТД 5 - ого поколения.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции по авиационным двигателям ICAM CIAM, (ЦИАМ им. П.И. Баранова, Москва, 2020), на кафедре «Авиационные двигатели» (РГАТУ, Рыбинск. 2020, 2021 г.).

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований и разработок внедрены в ПАО «ОДК - Сатурн» при проектировании и проведении сертификационных огневых испытаний в процессе сертификации двигателей 5 - ого поколения, таких как SaM-146 и др.

Соответствие диссертации паспорту специальности 2.5.15:

Диссертационная работа соответствует параграфу 6, 10, 20 паспорта специальности 2.5.15.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получен патент на полезную модель № 194933 «Корпус вентилятора авиационного двигателя».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и списка литературы из 126 наименований. Текст изложен на 174 страницах, включает 98 рисунков и 22 таблицы.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ

АВИАЦИОННЫХ ГТД

1.1 Нормы летной годности авиационных ГТД в части пожарной

безопасности

Современный уровень и темпы технического развития авиационной техники выдвигают на первый план задачу обеспечения все возрастающих по жесткости требований НЛГ авиационных ГТД. Летная годность авиационного ГТД - это характеристика, определяемая предусмотренными и реализованными в его конструкции и летных качествах принципами, позволяющими совершать безопасный полет в ожидаемых условиях и при заданных методах эксплуатации.

Под безопасностью понимают состояние ГТД, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью людей и окружающей среде [1 - 3].

Нормы летной годности содержат требования к конструкции, параметрам, характеристикам и летным качествам авиационного ГТД в обеспечение безопасности полетов и охраны окружающей среды. Достижение этих требований обеспечивается соблюдением при проектировании системы критериев, норм прочности, НЛГ и других стандартов, гарантирующих целостность конструкции при соблюдении заданных эксплуатационных ограничений. Отступление от некоторых требований НЛГ авиационными властями допускается, если их невыполнение компенсируется другими мерами, обеспечивающими эквивалентный уровень безопасности.

Важная роль в обеспечении безопасности принадлежит системе сертификации, которая призвана обеспечить безопасность путем допуска в эксплуатацию двигателей, отвечающих государственным требованиям к летной годности и охраны окружающей среды [4]. Сертификат типа - это документ,

официально подтверждающий, что летная годность двигателя успешно продемонстрирована до ввода его в серийную эксплуатацию [4].

Отечественные НЛГ авиационных ГТД АП - 33 [5] и зарубежные (CS - E (Европа), FAR - 33 (США)) [6, 7] представляют собой принятый государством свод правил, норм, стандартов и процедур, выполнение которых признается в качестве обязательного условия обеспечения безопасности полетов и охраны окружающей среды. Стандарты летной годности военной авиации США представлены в [8 - 11].

Требования к силовым установкам воздушных судов (ВС) представлены в нормативных документах [12 - 13].

Перечень авиационных правил РФ, США и Европы представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Перечень авиационных правил

Авиационные правила (АП) РФ США Европа

Сертификация авиационной АП - 21 FAR - 21 Part - - 21

техники, организаций

разработчиков и изготовителей

Нормы летной годности АП - 25 FAR - 25 CS - 25

самолетов транспортной

категории

Нормы летной годности АП - 33 FAR - 33 CS - - E

двигателей воздушных судов

Охрана окружающей среды. АП - 34 FAR - 34 CS - 34

Эмиссия загрязняющих веществ

авиационными двигателями.

Нормы и испытания.

Сертификация воздушных судов АП - 36 FAR - 36 CS - 36

по шуму на местности

Государственными органами, контролирующими процесс поддержания непрерывной летной годности авиационных ГТД (авиационными властями), являются в:

- России - Росавиация;

- США - Federal Aviation Administration (FAA);

- Европе - European Aviation Safety Agency (EASA).

Эволюция норм летной годности представлена на рисунке 1.1. В период с 1967 по 1987 годы были разработаны и введены в действие следующие НЛГ гражданских самолетов (НЛГС), в том числе включая требования и к авиационным двигателям: НЛГС, НЛГС - 1, НЛГС - 2, ВНЛГСС, НЛГС - 3, ЕНЛС - С, НЛГВ.

Нормы летной годности гражданских самолетов допускают

п

возникновение катастрофической ситуации не чаще, чем 1 случай на 10 часов налета. Для отдельных функциональных систем допускается 1 случай на

о п

10 .. .10 часов налета.

НЛГС (1967 г.)

I

— НЛГС-1 (1972 г.)

НЛГС-2 (1974 г./

Рисунок 1.1 - Эволюция НЛГ авиационных двигателей: (ICAO - Международная организация гражданской авиации, ВНЛГСС - временные НЛГ для двигателей сверхзвуковых самолетов; НЛГВ - НЛГ вертолетов; FAR - 33 - Федеральные авиационные правила США; CS - E - Единые Европейские авиационные правила)

В соответствии с АП - 33.75g(2)(iv) [5] разработчик путем анализа, испытаний или совместным их применением должен показать, что любая возможная неисправность или любой возможный отказ, или любая возможная неправильная эксплуатация не вызовут на двигателе отказов с опасными последствиями. Ниже приведен перечень отказов с опасными последствиями, в соответствии с АП - 33.75g(2) [5]:

(О нелокализованные фрагменты, обладающие высокой энергией; (и) концентрация токсичных продуктов в отбираемом от двигателя воздухе, предназначенном для кабины достаточная, чтобы привести к потере работоспособности экипажа или пассажиров;

(ш) значительная тяга в направлении, противоположном заданному; (гу) неуправляемый пожар;

(V) разрушение узлов подвески двигателя, приводящее к отделению двигателя от воздушного судна;

разъединение воздушного винта с двигателем (если применимо); и (уи) невозможность выключить двигатель.

Авиационный ГТД является пожароопасным объектом, так как он содержит все компоненты (воспламеняющиеся жидкости (ВЖ), окислители, непреднамеренные источники воспламенения в случае различных отказов, например грубая посадка с большой перегрузкой, разрушения диска и т.д.), необходимые для возникновения, поддержания и распространения пожара.

Под пожаром понимается неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся воздействием потока пламени на элементы конструкции. Пожар характеризуется повышенной температурой, образованием токсичных продуктов горения и термического разложения, дымом и другими опасными факторами. Неуправляемый пожар необходимо интерпретировать как обширный или стойкий пожар, который не локализуется в границах выделенной пожароопасной зоны, ограждаемой противопожарными перегородками, и который не может быть потушен выключением двигателя и бортовой системой пожаротушения ВС.

Как правило, причиной пожара в установленной пожароопасной зоне является одновременное появление, в результате отказов любого характера, двух событий. К этим событиям относятся: возникновение непреднамеренного источника воспламенения и утечки из топливных или масляных трубопроводов двигателя, а также паров ВЖ.

Требования НЛГ в части пожарной безопасности, относящиеся к конструкции авиационного ГТД, содержатся в параграфе АП 33.17 [5], FAR 33.17 [7], CS - 130 [6].

Проблема пожаробезопасности авиационных ГТД была актуальной всегда и продолжает оставаться актуальной и в настоящее время. Опыт отечественных и зарубежных авиакомпаний свидетельствует о том, что наиболее частыми причинами пожара являются отказы оборудования и функциональных систем двигателя. Пожар авиационного ГТД возникает из-за серьезных отказов, таких как: разрушение дисков, попадание посторонних предметов на вход в двигатель, отказы оборудования, нарушения герметичности трубопроводов и т.д. При неблагоприятном сочетании воздействующих факторов в результате аварии замыкающим событием, как правило, является событие - «неуправляемый пожар».

На рисунке 1.2 представлена фотография пожара авиационного ГТД в процессе взлета.

Рисунок 1.2 - Пожар ГТД при взлете

На рисунке 1. 3 представлены последствия пожара авиационного двигателя Trent 900 фирмы Rolls - Royse самолета А380.

Рисунок 1.3 - Последствия пожара авиационного ГТД

Требования военных стандартов в части пожаробезопасности отличаются от требований, предъявляемых к двигателям гражданской авиации, не только по структуре изложения этих требований. В военной авиации приняты критерии, характеризующие особые ситуации и огневую живучесть жизненно важных агрегатов и систем авиационного двигателя. Под живучестью понимается способность сохранять прочностные характеристики и выполнять двигателем заданные функции при воздействии на них открытого пламени с температурой 1100 °С в течение 5 минут.

Требования к обеспечению пожаробезопасности военной авиации США изложены в нормативных документах: JSSG - 2007 [9], MIL - E - 5007D [10], MIL - HDBK - 516B [11].

Взаимосвязь события «пожар» с функциональными отказами можно описать с помощью дерева отказов. Дерево отказов позволяет дать вероятностную оценку (риск) события «пожар». Для примера, на рисунке 1.4 представлено дерево отказов, финальным событием которого является неуправляемый пожар из-за помпажа.

Рисунок 1.4 - Дерево отказов для определения события «неуправляемый пожар»

Дерево отказов, связывающее развитие пожара при различных функциональных отказах, отражается в сертификационных отчетах, при выполнении параграфа АП - 33.75 [5].

Рекомендации по построению дерева отказов содержатся в [14 - 15]. В таблице 1.2 представлена статистика авиационных катастроф воздушных судов ИЛ - 62, ИЛ - 76, ТУ - 154М с двигателями Д - 30КУ, Д - 30КП, начиная с 1973 года и Д - 30КУ - 154, начиная с 1984 года, в том числе из-за пожара.

Таблица 1.2 - Статистические данные Д - 30КУ, Д - 30КП, Д - 30КУ - 154

Тип Двигателя Наработка с начала эксплуатации, в часах Катастрофы Отказы в полете/ выключения двигателя в полете Выключение в полете по причине пожара/ ложного срабатывания датчиков пожар

Д - 30КУ 15 985 225 9 999/425 29/1

Д - 30КП 15 767 647 32 748/471 55/1

Д-30КУ-154 20 000 910 17 1152/579 20/4

Итого 52 752 910 58 2899/1475 104/6

В таблице 1.3 приведена вероятность событий «неуправляемый пожар», связанных с повреждением газовоздушного тракта двигателя, отказами оборудования и систем ВС. В качестве исходной информации использованы статистические данные парка двигателей Д - 30КУ, Д - 30КП, Д - 30КУ - 154 начиная с 1973 и 1984 годов соответственно.

Таблица 1.3 - Причины возникновения события «Пожар»

Классификация причин возникновения пожара Д-30КУ Д-30КП Д-30КУ-154

Повреждения элементов газовоздушного тракта 6.26х10-7 1.33х10-6 5х10-8

Отказы оборудования 1.13х10-6 1.78х10-6 4х10-7

Отказы системы ВС 6.26х10-8 3.81х10-7 5.49х10-7

Из таблицы 1.3 следует, что максимальная вероятность пожара, связанная с отказами оборудования двигателя, составляет величину, равную 1.78х10-6.

Требование НЛГ в части пожарной безопасности авиационных ГТД направлены на использование конструктивно - компоновочных решений, материалов и комплектующих, максимально снижающих вероятность возникновения пожара, его распространения и разрушительных последствий.

Необходимая противопожарная защита ГТД достигается комплексом мер по предотвращению пожара. В первую очередь - изоляцией возможных источников пожара, созданием вокруг них защиты в виде противопожарных перегородок, предотвращающих контакт любых возгораемых материалов с источниками огня и снижающих мощность теплового потока. Необходимо также обеспечить высокую надежность безопасного выключения двигателя в случае пожара АП - 33.75(g)(iv) [5].

Необходимо отметить, что в части пожарной безопасности НЛГ: АП - 33.17 [5], CS - E 130 [6], FAR - 33.17 [7] гармонизированы. Далее по

тексту представлена терминология, касающаяся вопросов пожаробезопасности, рекомендуемая АП - 33 [5], ISO 2685:1998 [16].

Неуправляемый пожар - пожар, который не может быть прекращен с помощью выключения двигателя или с помощью бортовых систем пожаротушения.

Стандартное пламя, реалистично отражающее пожар авиационного двигателя, в соответствии с ISO 2685:1998 [16] имеет следующие характеристики:

- температура (1100 ± 80)°С;

Л

- плотность теплового потока (116 ± 10) кВт/м .

Огненепроницаемость (fireproof) - способность материала или компонента выдерживать воздействие стандартного пламени по ISO 2685:1998 [16] (если не определено или установлено иное) как минимум в течение 15 минут при выполнении своих функций в соответствии с целью их использования при нагреве и других условиях, которые могут возникнуть при пожаре.

Огнестойкость (fire resistant) - способность материала или компонента выдерживать воздействие стандартного пламени (если не определено или установлено иное) как минимум 5 минут при выполнении своих функций в соответствии с целью их использования при нагреве и других условиях, которые могут возникнуть при пожаре.

Пожарная опасность:

- непреднамеренная утечка или накапливание ВЖ;

- пары ВЖ или другие горючие материалы;

- отказ или неисправность, приводящие к возникновению источника непреднамеренного зажигания;

- возможность возникновения опасного состояния двигателя в результате функционального отказа.

Опасное количество паров и других материалов, которое может поддерживать достаточно интенсивный и продолжительный пожар, способный

привести к значительному повышению пожарной опасности или к опасному состоянию.

Если не установлено иное, за опасное количество ВЖ принимается 0.25 литра авиатоплива или эквивалентное по теплотворности количество другого воспламеняющегося материала.

Пожарная перегородка - элемент конструкции двигателя, используемый для изоляции установленных пожароопасных зон, таких, как:

- отсек агрегатов двигателя;

- отсек газогенератора;

- отсек камеры сгорания, турбины и выхлопных труб ГТД, если в этих отсеках имеются элементы и трубопроводы с ВЖ.

Источниками пожара могут быть нагретые поверхности двигателя, выхлопная система, недопустимый нагрев подшипников, прогар сопловых аппаратов, факеление камеры сгорания, электрическая искра, появляющаяся при неисправности или разрушении электропроводки, разряд статического электричества из-за нарушения металлизации двигателя.

Потенциальные источники зажигания - элементы двигателя или его компоненты, способные выделять энергию (тепловую, электрическую), достаточную для инициирования воспламенения ВЖ или горючего материала.

Горючая среда - среда, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания.

После 5 - минутного пожара, при котором в соответствии с НЛГ двигатель должен оставаться работоспособным, включается система пожаротушения ВС. При этом отказы двигателя, вызванные вторичными повреждениями от воздействия пожара в течение 5 минут не должны вызывать особых ситуаций со степенью опасности выше сложной. В противном случае, степень опасности при неуправляемом пожаре становится катастрофической и может привести к катастрофическим последствиям и, в крайнем случае, к потере ВС.

1.2 Конструктивно - компоновочные методы обеспечения пожарной безопасности авиационных ГТД

Требования к противопожарной безопасности авиационного ГТД содержатся в основном циркуляре АС 20 - 135 [17] и в дополнении к нему АС 33.17-1 [18], а также в ISO 2685:1998 [16]. Рекомендательные циркуляры AC 20-135 [17] и ISO 2685:1998 [16] используются в качестве двух основных стандартов для огневых испытаний, проводимых при сертификации авиационных очень схожи, хотя есть несколько незначительных различий. Российский аналог данных циркуляров представлен в [19].

Следует отметить важное обстоятельство, что при проектировании авиационного ГТД и его компонентов анализ последствий возможных функциональных отказов конструктивных элементов и систем при воздействии на них пламени производится без учета воздействия средств пожаротушения ВС.

Выполнение требований параграфа АП - 33.17 [5] гарантирует, что используемые конструктивно - компоновочные решения, материалы и методы изготовления будут уменьшать вероятность возникновения и распространения пожара. В соответствии с НЛГ двигатель при пожаре в течение 5 минут должен оставаться работоспособным, а в течение последующих 10 минут не должен приводить к опасным событиям. Критерий огнестойкости применяется к компонентам топливной системы двигателя, так как 5 - и минутное воздействие пожара дает экипажу ВС достаточно времени для обнаружения пожароопасного состояния для закрытия стоп - крана отсечки топлива и выключения соответствующего двигателя и подготовки к вынужденной посадке. Однако после выключения двигателя компоненты маслосистемы ГТД продолжают подачу масла из-за авторотации АП - 33.74 [5] (продолженное вращение) после выключения двигателя в полете.

В случае авторотации в течение максимального периода в полете и в условиях, ожидаемых в случае неработающего двигателя, не должно приводить ни к одному из последствий, перечисленных в АП - 33.75^)(2) (1) - (уп) [5].

В соответствии с АП - 33.17(Ь) [5] необходимо, чтобы все детали или компоненты, в которых циркулирует ВЖ, были, как минимум, огнестойкими. Согласно параграфу АП - 33.17(с) [5] необходимо, чтобы баки, содержащие ВЖ, имели соответствующие средства выключения/отсечки и были огненепроницаемыми. Маслосистема газотурбинных установок, в которой все компоненты этой системы находятся в установленной пожароопасной зоне, включая маслобаки, должна быть огненепроницаемой или располагаться в зонах, которые не подвергаются воздействию пожара на двигателе. Компоненты, в которых циркулирует ВЖ, оценениваются в соответствии со стандартами [20 - 23].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Холманова Марина Александровна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шепель, В.Т. Управление летной годностью авиационных ГТД / В. Т. Шепель // Вестник двигателестроения. - 2012. - №2. - С.113 - 118.

2. Испытания авиационных двигателей : учебник для вузов / В. А. Григорьева и А. С. Гишварова - 2-ое изд., доп. - М. : Инновационное машиностроение. - 2016. - 542 с.

3. Григорьев, В. А. Доводка авиационных ГТД / В. А. Григорьев, С. П. Кузнецов, В. Т. Шепель // Инновационное машиностроение. - 2018. - С. 200.

4. Авиационные правила. Часть 21. Процедуры сертификации авиационной техники. - М. : Росавиация. - 2019. - 67с.

5. Авиационные правила. Часть 33. Нормы летной годности двигателей воздушных судов. - М. : Росавиация. - 2018. - 81c.

6. Certification Specifications for Engines (CS-E) - European Aviation Safety Agency (EASA). - 2007. -193 p.

7. FAR - Federal aviation regulations. - 2020. - 240 р.

8. Airworthiness Standards. Federal Aviation Administration (FAA). : Aircraft Engines. - 2007. - 48 p.

9. Department Of Defense. Joint service specification guide. Engines, Aircraft, Turbine. JSSG-2007A. - 2004. - 722 p.

10. MIL - E - 5007 D Standart by military specification: engine, aircraft, turbojet and turbofan, general specification for (superseding MIL - E - 5007C) -1973. - 227 р.

11. MIL - HDBK - 16B Department of defense handbook: airworthiness certification criteria. - 2004. - 208 р.

12. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. Межгосударственный авиационный комитет : ЛИИ им. М.М. Громова. - 2020. - 328 с.

13. Авиационные правила. Часть 29. Нормы летной годности винтокрылых аппаратов транспортной категории .- М.: Росавиация. - 2018. -174 с.

14. РЦ 33.75, 33.39А. Рекомендательный циркуляр. - Анализ безопасности. АРМАК. Ред. 1. - 2005. - 12 с.

15. Диллон, Б. Инженерные методы обеспечения надежности систем / Б. Диллон, Ч. Сингх. - Москва : Мир, 1984. - 320 с.

16. ISO 2685:1998. - Aircraft - Environmental test procedure for airborne equipment — Resistance to fire in designated fire zones. - 1998. - 34 p.

17. AC 20 - 135. - Powerplant Installation and Propulsion System Component Fire Protection Test Methods, Standards and Criteria. - 1990. - 18 p.

18. AC 33.17 - 1A. Advisory circular. - Fire Prevention. - 2002. - 12 p.

19. РЦ - D33.3(7). Рекомендательный циркуляр. - Проведение огневых испытаний компонентов двигателя на огнестойкость и огненепроницаемость. АРМАК . Ред. 1. - 2011. - 32 с.

20. Авиационные правила. Часть 23. Нормы летной годности гражданских легких самолетов. Межгосударственный авиационный комитет : ЛИИ им. М.М. Громова. - 2013. - 208 с.

21. ARP 4761 : Guidelines and methods for conducting the safety assessment process on civil airborne systems and equipments. SAE. - 1996. - 331p.

22. SAE. AS1055. Fire Testing of Flexible Hose, Tube Assemblies, Coils, Fittings, and Similar System Components. - Rev. D. - 2017. - 6 p.

23. SAE. AS4273A. Fire testing of fluid handling components for aircraft engines and aircraft engine installations. - 2007.

24. Advisory Circular AC 33 - 4 FAA. Design considerations concerning the use of titanium in aircraft turbine engines. Document information. - 2015. - 4 p.

25. Горение титана в ГТД : Технический отчет / ЦИАМ. - 1987. - 12 с.

26. Корпус компрессора газотурбинного двигателя: пат. Рос. Федерация: МПК F 04 D 29 / 52 Тункин А. И., Нихамкин Л. Ш., Красинский Л. Г., Хрящиков М. С.; АО «ОДК». - 177607/17; опубл. 04.05.2017.

27. Корпус компрессора, обладающий стойкостью к титановым пожарам: пат. Рос. Федерация: МПК F 02 C 7/25, F 04 D 29/52, F 01 D 25/24 Ферре Лоран, Марсель Клод Мон: заявитель и патентообладатель СНЕКМА (FR). - 2524782/10, 11.03.2010.

28. D0T/FAA/AR-00/12 Aircraft materials fire test. - Handbook. — 12-ch 10. Fire containment test of waste stowage compartments. - 2000. - 114 p.

29. DOT/FAA/AR-13/38. Development of next generation burner characteristics for fire testing of power plant materials and components. - 2015. -41p.

30. Зрелов, В. А. Малоразмерные авиационные газотурбинные двигатели / В. А. Зрелов, В. И. Григорьев, В. С. Кузьмичев, А. И. Данилин и др. - Самара : Изд - во Самарского университета, 2021. - 436 с.

31. Долгополов, И. Н. Пожарная безопасность авиационных двигателей. Современные методы обеспечения прочностной надежности деталей авиационных двигателей / И. Н. Долгополов, И. П. Васильев, В. А. Скородумов, А. С Шевелев. - М. : Торус Пресс. - 2010. - 456 с.

32. Авиационные правила. Часть 27. Нормы летной годности винтокрылых аппаратов нормальной категории. Межгосударственный авиационный комитет : ЛИИ им. М.М. Громова. - 2020. - 130 с.

33. РЦ - АП ЗЗ. Рекомендательный циркуляр. Общий. - М. : Авиаиздат, 2005. - 46 с.

34. Tszyasun, D. Aircraft Certification and Airworthiness Center «Transport aviation fire safety study» / D. Tszyasun, X. Binbin, L. Sin Shanghai // Procedia Engineering. - 2014. - v.80. - 44 - 48 рр.

35. Барботько, С. Л. Оценка пожарной безопасности полимерных композиционных материалов авиационного назначения / С. Л. Барботько, В. Н. Кириллов, Е. Н. Шуркова // Авиационная промышленность. - 2013. - № 2. - 9с.

36. Барботько, С. Л. Исследование возможности снижения тепловыделения при горении композиционного материала за счет изменения

его структуры / С. Л. Барботько, Е. Н. Шуркова, О. С. Вольный, Т. Ф. Изотова // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № 1. - 5с.

37. Барботько, С. Л. Об определении теплот сгорания и

тепловыделения при горении полимерных материалов / С. Л. Барботько, Р. М. Асеева, Б. Б. Серков, А. Б. Сивенков, Е. Ю. Круглов // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - т. 21. № 5. - 23с.

38. Барботько, С. Л. Влияние толщины металлической подложки на кинетику тепловыделения при горении тонкослойных полимерных материалов // Пожаровзрывобезопасность. - 2009, - т.18. № 7. - 9 с.

39. Каблов, Е. Н. Из чего сделать будущее? Материалы нового поколения, технологии их создания и переработки - основа инноваций / Е. Н. Каблов // Крылья Родины. - 2016. - № 5. - С. 8 - 18.

40. Крутикова, А. Н. Функционализированный оксид графена улучшает структуру огнестойкость композитов [Электронный ресурс] / А. Н. Крутикова // Огнепортал. - 2020. - Режим доступа: http://ogneportal.ru/news/2401.

41. Papaspyrides, C. D. Polymer Green Flame Retardant / C. D. Papaspyrides, P. Kiliaris. // Elsevier. - 2014. - 943 p.

42. Burns, L. Compression failure of carbon fiber - epoxy laminates in fire / L. Burns, A. Mouritz, S. Feih // Journal of Aircraft. - 2010. - № 47 (2). - 528 - 533 рр.

43. Mouritz, A. P. Fire Properties of Polymer Composite Materials / A. P. Mouritz, A. G. Gibson // Springer, Dordrecht. : The Netherlands. - 2006. - 398p.

44. Барботько, С. Л. Исследование влияния структуры армирования на характеристики пожарной опасности стеклопластика / С. Л. Барботько, О. С. Вольный, В. И. Постнов, Е. Н. Шуркова // Испытания материалов. Труды ВИАМ. - 2019. - № 4 (76). - С. 108 - 120.

45. Асеева, Р. М. Горение полимерных материалов / Р. М. Асеева, Г. Е. Зайков. - М. : Наука, 1981. - 280 с.

46. Копылов, В. В. Полимерные материалы с пониженной горючестью / В. В. Копылов, С. Н. Новиков, Л. А. Оксентьевич. и др. - М. : Химия, 1986. -224 с.

47. Барботько, С. Л. Когда горят композиты / С. Л. Барботько // Проблемы безопасности полетов. - 2010. - № 4. - С. 49-51.

48. Скрылев, Н. С. Исследование влияния тепловых факторов климата на изменение характеристик пожаробезопасности полимерных композиционных материалов / Н. С. Скрылев, О. С. Вольный, В. И. Постнов, С. Л. Барботько // Труды ВИАМ. - 2013. - № 9. - Ст. 05

49. Кириллов, В. Н. Климатическая стойкость и повреждаемость полимерных композиционных материалов, проблемы и пути решения / В. Н. Кириллов, Старцев О. В., Ефимов В. А. // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № 5. - C. 412 - 423.

50. Заикова, Г. Е. Горение, деструкция и стабилизация полимеров / Г. Е. Заикова. - СПб. : Научные основы и технологии, 2008. - 422 с.

51. U. S. Department of Defense Composite materials handbook. V.1. Polymer matrix composites guidelines for characterization of structural materials / U. S. Department of Defense. - 2015 - 256p.

52. Tian W. Long-Term Aging in a Commercial Aerospace Composite Sample: Chemical and Physical Changes / W. Tian, J. Hodkin // Journal of Applied Polymer Science. - 2010. - V 115. - 291 - 298 рp.

53. Ефимов, В. А. Исследование полимерных конструкционных материалов при воздействии климатических факторов и нагрузок в лабораторных и натурных условиях / В. А. Ефимов, А. К. Шведкова, Т. Г. Коренькова, В. Н. Кириллов // Труды ВИАМ. - 2013. - № 2. - 6 с.

54. Кириенко, О. А. Оценка пожарной безопасности ПКМ при распространении пламени по горизонтальной поверхности в условиях теплового потока переменной интенсивности / О. А. Кириенко, Е. Н. Шуркова, О. С. Вольный, С. Л. Барботько // Труды ВИАМ. - 2015. - № 6. - С. 89 - 93.

55. Neumeyer, T. Fire behaviour and mechanical properties of an epoxy hot-melt resin for aircraft interiors Composites / T. Neumeyer,

G. Bonotto, J. Kraemer, V. Altstaedt, M. Doering // Interfaces. - 2013. - № 20 (6). -443 - 455 pp.

56. Гаращенко, А. Н. Обеспечение требуемых показателей пожаробезопасности конструкций из полимерных композиционных материалов с помощью огнезащиты / А. Н. Гаращенко, В. П. Рудзинский, В. О. Каледин // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2013. - № 8 (145). - С. 143 - 149.

57. Барботько, С. Л. Об определении теплоты сгорания и тепловыделения при горении полимерных материалов / С. Л. Барботько, Р. М. Асеева, Б. Б. Серков, А. Б. Сивенков, Е. Ю. Круглов // Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - №5. т. 21. - С. 25 - 32.

58. Барботько, С. Л. Влияние длительного теплового воздействия на пожаробезопасность полимерных материалов / С. Л. Барботько, М. С. Барботько, О. С. Вольный, В. И. Постнов // Пожаровзрывобезопасность. - 2014. -№ 1. т. 23. - С. 12 - 20.

59. Song, B. The aircraft composite integral fuel tank fire safety performance analysis and shrinkage ratio simulation calculation / B. Song, Х. Wang,

H. Zhang // Procedia Eng. -2013. - № 52. - 320 - 324 pp.

60. Васильев, В. В. Механика конструкций из композиционных материалов / В. В. Васильев и др. - М. : Машиностроение. - 1988. - 272 с.

61. Раскутин, А. Е. Стратегия развития полимерных композиционных материалов / А. Е. Раскутин // Авиационные материалы и технологии. - 2017. -№ 5. - С. 344 - 348.

62. Раскутин, А. Е. Российские полимерные композиционные материалы нового поколения, их освоение и внедрение в перспективных разрабатываемых конструкциях / А. Е. Раскутин // Авиационные материалы и технологии. - 2017. - № 5. - С. 349 - 367.

63. Куцевия, К. Е. Клеевые препреги - перспективные материалы для агрегатов и деталей из ПКМ / К. Е. Куцевия, Л. А. Дементьева, Н. Ф. Лукина, Т. Ю. Тюменева // Авиационные материалы и технологии.-2017.-№5.-С. 379-387.

64. Кондрашов, С. В. Полимерные композиционные материалы конструкционного назначения с функциональными свойствами / С. В. Кондрашов, К. А. Шашкеев, Г. Н. Петрова, И. В. Мекалина // Авиационные материалы и технологии. - 2017. - № 5. - С. 405 - 419.

65. Mouritz A.P. Fire safety of advanced composites for aircraft / A. P. Mouritz. - School of aerospace, Mechanical and manufacturing engineering, RMIT University. - 2006. - 39 р.

66. Шуркова, Е. Н. Исследование возможности снижения тепловыделения при горении композиционного материалы за счет изменения его структуры / Е. Н. Шуркова, О. С. Вольный, Т. Ф. Изотова, С. Л. Барботько // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - № 1. - С. 27 - 30.

67. Швец, Н. И. Фенолформальдегидные связующее пониженной горючести / Н. И. Швец, О. Б. Застрогина, С. Л. Барботько, В. М. Алексашин // Пожаробезопасность. - 2013. -№ 5. том 22. - С. 26 - 32

68. Grange K. Numerical study of heat transfer in an aviation composite material under the influence of fire / K. Grange, N. Chethoune, N. Gascoin, S. Sinav, // Fire safety journal. - 2016. - v. 80. - 56 - 63 pp.

69. Mouritz, A. P. Review of smoke toxicity of fiber-polymer composites used in aircraft / A. P. Mouritz // Journal of Aircraft. 2009. - № 46 (3).- 737-745 pp.

70. Барботько, С. Л. О комплексной оценке пожарной опасности материалов / С. Л. Барботько, Н. И. Голиков // Пожаровзрывобезопасность. -2008. - т.17. - С. 16 - 24.

71. Neumeyer, Т. Fire resistance and mechanical prope rties of epoxy hot-melt resin for aircraft interiors Composites / Т. Neumeyer, G. Bonotto, J. Kraemer, V. Altstaedt, M. Doering // Aviation composites. - 2013. - № 20 (6). - 443 - 455 рр.

72. Sikoutris, А. Combustion reaction of CFRP in aircraft structures / A. Sikoutris, B. Vlachos, В. Kostopoulos, S. Djagger, С. Ledin // Numerical research and experimental verification Composites Materials. - 2012. - № 19 (2). - С. 141 -159.

73. Перепелкин, К. Е. Структура и свойства волокон / К. Е. Перепелкин. - М. : Химия. - 2008. - 415 с.

74. Холманова, М. А. Верификация расчетной модели и оценка технологии изготовления композитных деталей авиационных двигателей на основе динамических испытаний / М.А. Холманова, А.В. Зинин, А.Н. Архипов, Д. П. Холобцев, Д. П. Равикович, А. О. Шевяков // Вестник самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. -2019. - № 4. том 18. - С. 52 - 63.

75. Барботько, С. Л. О пожарной безопасности материалов, используемых для изготовления внешнего контура самолетов / С. Л. Барботько, Е. Н. Шуркова // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - № 10 т.20. - С. 19 - 24.

76. Кириенко, О. А. Исследование влияния различных защитных покрытий на характеристики пожарной безопасности тепловой акустической изоляции фюзеляжа / О. А. Кириенко, Е. Н. Шуркова, О. С. Вольный, С. Л. Барботько // Труды ВИАМ. - 2014. - № 10 (07). - 3 с.

77. Blake D. Aircraft cargo compartment fire detection and smoke transport modeling / D. Blake, J. Suo-Anttila // Fire Safety Journal. - 2008. - № 43 (8). - 576 -582 pp.

78. Холманова, М. А. Исследование огнестойкости корпуса компрессора из алюминиевого сплава при использовании огнезащитного покрытия ЭС-300 / М. А. Холманова, В. Т. Шепель // Вестник P^TA имени П.А. Соловьева. - 2020. - № 3. (54) - С. 57 - 62.

79. Каблов, Е. Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники / Е. Н. Каблов // Вестник Российской академии наук. -2012. - № 6 т. 82. - С. 520 - 530.

80. Каблов, Е. Н. Авиакосмическое материаловедение / Е. Н. Каблов // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2008. - № 3. - С. 2 - 14.

81. Барботько, С.Л. Пожаробезопасность авиационных материалов / С.Л. Барботько // Авиационные материалы и технологии.- 2012.-№5 С.431-439.

82. Барботько, С. Л. Пожаробезопасность авиационных материалов и элементов конструкций. Справочник / С. Л. Барботько, В. Н. Воробьев. - М. : ВИАМ, 2007. - 543 с.

83. Васильев, И. П. Огневые испытания сигнализатора засорения масляного фильтра. / И. П. Васильев, А. О. Костенко, В. Т. Шепель // Авиационная промышленность. - 2011. - № 2. - С. 5 - 8.

84. Барботько, С. Л. Особенности испытаний авиационных материалов на пожароопасность. Часть 1. Испытания на горючесть. Влияние толщины образца на регистрируемые харктеристики / С. Л. Барботько, О. С. Вольный, О. А. Кириенко, Е. Н. Шуркова // Пожаровзрывобезопасность. - 2015. - № 1. том 24. - С. 40 - 48.

85. Campbell, S. Flammability standardization task group / S. Campbell, M. Jensen // The Sixth Triennial International Fire and Cabin Safety Research Conference. - 2010. - 25-28 рр.

86. Григорьев, В. А. Испытания авиационных двигателей: учебник для вузов. 2-ое изд., доп. / В. А. Григорьев, А. С. Гишваров : ООО Издательство «Инновационное машиностроение». - 2016. - 542с.

87. Abu, Talib Fire tests on turbomachinery components using a compact low-temperature analogue burner, submitted to 4th European conference on Turbomachinary / Talib Abu, A. R. Neely, A. J. Ireland, A. J. Mullender. - Firenze. -2001.

88. Холманова, М. А. Математическая модель оценки огненепроницаемости корпуса компрессора авиационного ГТД / М. А. Холманова, В. Т. Шепель, Д. С. Ханталин // Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - - 2020. - № 2. (53) - С. 28 - 34.

89. Galea, E. R. The mathematical modelling and computer simulation of fire development in aircraft / E. R. Galea, N. C. Markatos // International Journal of heat and mass Transfer. - 1991. - № 34 (1). - 181 - 197 pp.

90. Neely, A. J. Development of a low-temperature method for simulating the occurrence of a fire / A. J. Neely, A. R. AbuTalib, P. T. Ireland // Oxford of University. - ICAS. - 2000.

91. Neely, A. J. Validation of novel low-temperature fire event modelling technique, Verification of Design Methods by test and Analysis Proceedings / A. J. Neely, P. T. Ireland, A. J. Mullender // Measurement science and technology. -1998. - vol. 7. № 11. - 11 p.

92. Фролов, С. М. Математическое моделирование распространения пламени в гладких трубах и трубах с регулярными препятствиями / С. М. Фролов, В. С. Иванов // Пожаровзрывобезопасность. - 2010. - Т.19. - №1. - С. 14 - 19.

93. Olikara, C A computer program for calculating properties of equilibrium combustion products with some applications to I.C. engines / C. A. Olikara, G. L. Borman // 1975 Automotive engineering congress and exposition. - 1975. - 23 р.

94. Neely, A. J. Pilot study to investigate novel experimental and theoretical fire-event modelling techniques / A. J Neely, P. T. Ireland, A. J. Mullender // AIAA 37 - th Aerospace Sciences Meeting. AIAA - 99 - 0326. - 1999.

95. Gillespie, D. R. Full surface local heat transfer coefficient measurements in an integrally cast impingement cooling geometry / D. R. Gillespie, Z. Wang, P. T. Ireland, S. T. Kohler // Journal of turbomachinery. - 1998. - vol. 120. - 8 p.

96. Wang, Z. Ewer Computational hydrodynamic simulation of an airplane test after a fire resistance accident / Z. Wang, Z. Jia, F. Wang, E. R. Jia, J. J. Galea // Journal of aircraft. - 2012. - vol. 50 (1), 164 - 175 pp.

97. Liu, Y. A new simulation model for assessing aircraft emergency evacuation considering passenger physical characteristics / Y. Liu, W. Wang, H. Z. Huang, Y. Li, Y. Yang Reliab. // Reliability engineering and system safety. -2014. -№ 121. - 187 - 197 pp.

98. Sarkos, G. Evolutins of FAA Fire Safety R&D Over the Years / G. Sarkos // The Fifth Triennial Fire and Cabin Safety Research Conference, Atlantic City. - 2007.

99. Johansen C. Visualization of the unburned gas flow field ahead of an accelerating flame in an obstructed square channel / C. Johansen, G. Cicarelli // Combustion Science and Technology. - 2010. - V.156. - №4. - 405 - 416 pp.

100. Swart, J. A. M. Detailed analysis of the mass burning rate of stretched flames including preferential diffusion effects / J. A. M de Swart, G. R. A. Groot, J. A. van Oijen and etc. // Combustion and Flame. - 2006 - Vol. 145. - №1 - 2. - 245 -258 pp.

101. Ireland, P. T. Turbulent heat transfer measurements using liquid crystals / P. T. Ireland, A. J. Neely, D. R. Gillespie, A. J. Robertson // Journal Heat Fluid Flow. - 1999. - 355 - 367 рр.

102. Смирнова, И. В. Визуализация вихревого течения во фронте пламени / Смирнова И. В., М. М. Алексеев, О. Ю. Семенов // XVI международная конференция по методам аэрофизических исследований: сб. науч. Трудов. - Казань - Новособирск. - 2012. - С.12 - 108.

103. Алдушин, А. П. О тепло-диффузионной неустойчивости стационарного фронта горения / А. П. Алдушин, С. Г. Каспарян // Доклады АН СССР. - 1979. - т.244. - № 1. - С.67 - 70.

104. Замащиков, В. В. Стабилизация пламени в узкой щели в расходящемся газовом потоке / Замащиков В. В. // Физика горения и взрыва. -2006. - Т.42. - № 4. - С.21 - 25.

105. Смирнова, И. В. Гидродинамическая и диффузионно - тепловая неустойчивость пламени при распространении в узком канале / И. В. Смирнова, М. М. Алексеев, О. Ю. Семенов // Международная молодежная научная конференция «XIX Туполевские чтения»: Сб. науч. Тр. Т1. - Казань. - 2011. -С.339 - 343.

106. Ивлева, Т. П. Распространение одноочаговой спиновой волны по толстостенному цилиндру в адиабатических условиях / Т. П. Ивлева // Физика горения и взрыва. - 2006. - Т.42. - № 4. - С. 41 - 49.

107. Федоров, А. В. Гидродинамические явления при распространении пламени в канале / А. В. Федоров // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук. -Москва. : ИПМ РАН. - 2003. - 153с.

108. Oztekin, E. S. Heat and mass transfer due to a small-fire in an aircraft cargo compartment / E. S. Oztekin // International journal of heat and mass transfer. -2014. - № 73. - 562 - 573 pp.

109. Барботько, С. Л. Пути обеспечения пожарной безопасности авиационных материалов / С,Л. Барботько // Российский химический журнал -

ЖРХО им. Д.И. Менделеева. - 2010. - т. LV. № 1 - 18с.

110. Барботько, С. Л. Анализ предложений Федеральной авиационной администрации США по реформированию авиационных норм в части, касающейся пожарной безопасности применяемых материалов (обзор) / С. Л. Барботько, О. С. Вольный, М. М. Боченков // Труды ВИАМ. - 2020. - № 6 - 7 (89). - 7 с.

111. Теребнев, В. В. Транспорт: наземный, морской, речной, воздушный, метро. Противопожарная защита и тушение пожаров / В. В. Теребнев, Н. С. Артемьев, В. А. Грачев. - М. : Пожнаука. - 2007. - 211 с.

112. Корпус вентилятора авиационного двигателя : пат. № 2019125405 Рос. Федерация : МПК F 04 D 29 / 52 / Холманова М. А., Шепель В. Т. ; заявитель и патентообладатель Рыбинск. ПАО «ОДК - Сатурн». - № 194933/19 ; опубл. 30.12.2019.

113. Щелкин, К. И. Газодинамика горения / К. И. Щелкин, Я. К. Трошин. - М. : Изд - во АН СССР. - 1963. - 256 с.

114. Фролов, С. М. Наука о горении и проблемы современной энергетики / С. М. Фролов // Российский химический журнал. - 2008. - т. LII. № 6. - С.129 - 134.

115. Семенов, В. Н. Элементы научно-технического задела в механике конструкций перспективных летательных аппаратов / В. Н. Семенов // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2011. - №4 (5). -С.2482 - 2484.

116. Каблов, Е. Н. На перекрестке науки, образования и промышленности / Е. Н. Каблов // Эксперт. - 2015. - №15 (941). - С. 49 - 53.

117. Костенко, А. О. Особенности сертификации оборудования авиационного двигателя. / А. О. Костенко, В. Т. Шепель // Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - 2010. - № 3 (18) - С. 96 - 100.

118. Костенко, А. О. Обеспечение эквивалентности условий проведения огневых сертификационных испытаний оборудования авиационных двигателей / А. О. Костенко, В. Т. Шепель // Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. -2011. - № 1 (19) - С. 32 - 35.

119. Костенко, А.О. Особенности сертификации авиационного двигателя в части пожаробезопасности / А. О. Костенко, В. Т. Шепель // Проблемы расчета, проектирования и производства авиационно-ракетной техники. - 2011. - Т.2. - С. 123 - 127.

120. Костенко, А.О. Сертификация оборудования авиационного ГТД на требования пожаробезопасности с использованием тепловых моделей. / А. О. Костенко, В. Т. Шепель // Научно-технический журнал. Авиационно-космическая техника и технология. - 2011. - № 9 (86) - С. 88 - 92.

121. Качалин, К. В., Сертификация оборудования авиационного ГТД на основе анализа / К. В. Качалин, А. О. Костенко, В. Т. Шепель // Вестник УГАТУ «Авиационная и ракетно-космическая техника». - 2012. - № 2 (47). -С. 76 - 81.

122. Ножницкий, Ю. А. Современные методы обеспечения прочностной надежности деталей авиационных двигателей / Ю. А. Ножницкий, И. П. Васильев, И. Н. Долгополов, В. А. Скородумов, А. С. Шевелев // Пожарная безопасность авиационных двигателей. - М. : ТОРУС ПРЕСС, 2010. - 4 с.

123. М - 004 - 418 - 08 Методика калибровки газовой горелки стенда Ц17 - Г3 при огневых испытаниях компонентов двигателя. - Рыбинск. - ПАО «ОДК - Сатурн». - 2008. - 36 с.

124. J ianguo, M. Theoretical study of Sutherland fluids with long-range, short-range, and highly short-range potential parameters / М. Jianguo, Y. Tang, C. Zhong // Journal of Chemical Physics. - № 128. - 2008.

125. Драгунов, Ю. Г. Марочник сталей и сплавов / Ю. Г. Драгунов, А. С. Зубченко, Ю. В. Каширский и др. -М. : - 2014. -1216 с.

126. Холманова, М.А. Исследование огненепроницаемости элементов авиационного ГТД из полимерного композита / М. А. Холманова, В. Т. Шепель,А.Е. Ремизов // Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. - 2021. - № 3. (58) - С. 19 - 24.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Акт о внедрении результатов диссертационной работы Холмановой М.А.

(обязательное)

о внедрении результатов диссертационного исследования Холмановой Марины Александровны на тему:

«Обеспечение огненепронниаемости корпуса вентилятора авиационного ГТД»

Мы, представители предприятия: начальник управления сертификации и летной годности (СиЛГ) - Касьминов П.Н., ведущий специалист управления сертификации и летной годности СиЛГ - Шепель В.Т., секретарь научно -технического совета Левитова О.Н. составили настоящий акт о том, что результаты диссертационного исследования Холмановой М.А. «Обеспечение огненепроницаемости корпуса вентилятора авиационного ГТД» внедрены на предприятии ПАО «ОДК-Сатурн» в период с 2016 по 2021 гг.

Назначение внедренных разработок: обеспечение выполнения требований норм летной годности в части пожаробезопасности А11-33.17 при сертификации двигателей ПД-14 и вновь разрабатываемого двигателя ИД-8, а также при обобщении опыта сертификации двигателя БаМ-146.

Вид внедрения: участие в разработке программ и проведении сертификационных испытаний, методического обеспечения испытаний, обобщения опыта сертификационных работ и результатов инженерных испытаний, разработки математической модели огненепроницаемости корпуса вентилятора, методики по обеспечению требований пожаробезопасности при разработке авиационных ГТД на этапе проектирования и проведении инженерных и сертификационных испытаний в части обеспечения требований норм летной годности (параграф АП-33.17. СБ-Е 130).

УТВЕРЖДАЮ

. Генеральный конструктор ПАО «ОДК-Сату рн»

2021 г.

АКТ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Акт об использовании результатов диссертационной работы Холмановой М.А.

в учебном процессе (обязательное)

об использовании результатов диссертационной работы Холмановой М.А.

«Обеспечение огненепроницаемости корпуса вентилятора авиационного ГТД», представленной на соискание ученой степени кандидата технических

наук, в учебном процессе ФГБОУ ВО РГАТУ имени H.A. Соловьева.

Мы, нижеподписавшиеся, доцент кафедры «Авиационные двигатели», кандидат технических наук Вятков Владимир Вячеславович и доцент кафедры «Авиационные двигатели», кандидат технических наук Пономарёв Владимир Алексеевич составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Холмановой Марины Александровны «Обеспечение огненепроницаемости корпуса вентилятора авиационного ГТД» внедрен в учебный процесс кафедры «Авиационные двигатели» РГАТУ имени П.А. Соловьева при обучении студентов по программе спсциалитета по направлению подготовки 24.05.02 - Проектирование авиационных и ракетных двигателей, профиль подготовки - Проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. Результаты испытаний на огнестойкости используются в курсе лекций по дисциплине Испытания и обеспечение надёжности авиационных двигателей и энергетических установок. Метод обеспечения огнестойкости корпуса вентилятора ГТД

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ФГБОУ ВО рРГАТУ

АКТ

излагается в курке лекций по дисциплине Конструкция и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок.

Акт выдан для представления в диссертационный совет 24.2.374.01 при ФГБОУ ВО РГАТУ имени П.А. Соловьева по специальности 2.5.15 -Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов.

Канд. техн. наук, доцент ^—

кафедры «Авиационные двигатели» В.В. Вятков

Канд.техн. наук, доцент

кафедры «Авиационные двигатели»

В.А. Пономарёв