5.2.1. Обоснование и расчет обобщенного показателя преемственности разработки
Обобщенный показатель преемственности разработки для всех типов двигателей (Кпр) определяется по формуле:
(5.2.1)
где
n - количество основных конструктивных узлов разрабатываемого двигателя;
-
весовой коэффициент, характеризующий
сложность доводки i-го
узла в процессе разработки двигателя;
-
коэффициент конструктивной преемственности
i-го узла.
Величина коэффициента конструктивной преемственности () выбирается и обосновывается исходя из конструктивных проработок отдельно по каждому узлу с помощью табл.5.3.
Преемственность конструктивных решений
Таблица 5.3
Характеристика узла |
xi |
Узел полностью заимствован из предшествующих конструкций |
0.85 |
Несущественные изменения в конструкции некоторых деталей узла |
0.80 |
Несущественные изменения в конструкции узла |
0.65 |
Существенные изменения в конструкции узла |
0.50 |
Принципиально новая конструкция узла для данного ОКБ |
0.35 |
Принципиально новая конструкция узла для данной отрасли |
0.20 |
Принципиально новая конструкция узла для мировой практики |
0.05 |
Численные значения весовых коэффициентов () по каждому основному узлу разрабатываемого двигателя оценивается по приближенной формуле:
(5.2.2)
где
ri - среднестатистическое относительное число комплектов i-го узла, требуемое для доводки двигателя ( таб.5.4 );
qi - относительная масса i-го узла, т.е. Доля массы узла в общей массе двигателя (табл.5.5).
Относительное число комплектов узлов для доводки двигателя
Таблица 5.4
Узел
|
ri |
Вентилятор |
1.0 |
Подпорные ступени (на валу вентилятора) |
1.25 |
Компрессор среднего давления |
1.25 |
Компрессор высокого давления |
1.5 |
Камера сгорания |
3.0 |
Турбина высокого давления |
4.8 |
Турбина среднего давления |
3.0 |
Турбина низкого давления |
1.3 |
Форсажная камера |
2.0 |
Реактивное сопло |
1.6 |
Канал наружного контура |
0.5 |
Агрегаты |
1.3 |
Результаты расчета обобщенного показателя преемственности разработки двигателя показаны в таб. 5.6.
Удельный вес ( qi ) массы конструктивных узлов ГТД
в % к общей массе двигателя Таблица 5.5
|
ТРД |
ТРДФ |
ТРДД с mo |
ТРДДФ с mo |
ТВВД |
ТВД |
Турбоваль- ный ГТД |
||||||||||||||
Двухваль- ный |
Трехваль- ный |
Двухваль- ный |
Трехваль- ный |
||||||||||||||||||
До 2 |
2...4 |
4...6 |
6...8 |
До 2 |
2...4 |
4...6 |
6...8 |
До 0.5 |
0.5..1 |
1...2 |
2...3 |
До 0.5 |
0.5...1 |
1...2 |
2...3 |
||||||
Вентилятор |
- |
- |
24 |
20 |
26 |
23 |
24 |
20 |
26 |
23 |
13 |
12 |
11 |
12 |
13 |
12 |
11 |
13 |
11 |
- |
- |
Подпорные ступени (на валу вентилятора) |
- |
- |
- |
8 |
8 |
9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Компрессор среднего давления |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7 |
9 |
8 |
8 |
- |
- |
- |
- |
11 |
11 |
10 |
7 |
- |
- |
- |
Компрессор высокого давления |
36 |
32 |
13 |
10 |
8 |
6 |
6 |
9 |
8 |
7 |
21 |
21 |
20 |
13 |
10 |
10 |
10 |
6 |
10 |
30 |
36 |
Камера сгорания |
12 |
10 |
4 |
4 |
2 |
2 |
4 |
4 |
2 |
2 |
5 |
5 |
4 |
2 |
5 |
5 |
4 |
2 |
6 |
7 |
6 |
Турбина высокого давления |
33 |
25 |
12 |
10 |
7 |
5 |
6 |
5 |
3 |
2 |
11 |
11 |
8 |
5 |
5 |
5 |
4 |
2 |
12 |
24 |
12 |
Турбина среднего давления |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6 |
5 |
4 |
3 |
- |
- |
- |
- |
6 |
6 |
4 |
3 |
- |
- |
- |
Турбина низкого давления |
- |
- |
19 |
22 |
23 |
27 |
19 |
22 |
23 |
27 |
14 |
14 |
16 |
13 |
14 |
14 |
16 |
13 |
27 |
- |
- |
Свободная турбина |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
11 |
Форсажная камера |
- |
14 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
14 |
16 |
18 |
19 |
14 |
16 |
18 |
19 |
- |
- |
- |
Канал наружного контура |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
4 |
3 |
3 |
4 |
4 |
3 |
3 |
4 |
- |
- |
- |
Сопло (+реверс) |
4 |
4 |
8 |
11 |
11 |
13 |
8 |
11 |
11 |
13 |
3 |
3 |
5 |
16 |
3 |
3 |
5 |
16 |
4 |
3 |
4 |
Редуктор |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
15 |
21 |
16 |
Агрегаты |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
Узел
Результаты расчета обобщенного показателя преемственности разработки двигателя
Таблица 5.6
Узел |
xi |
ri |
qi |
|
|
λi |
λi·xi |
Вентилятор |
0.80 |
1.0 |
12 |
12 |
187.3 |
0.064 |
0.051 |
Компрессор высокого давления |
0.85 |
1.5 |
21 |
31.5 |
0.168 |
0.142 |
|
Камера сгорания |
0.85 |
3.0 |
5 |
15 |
0.080 |
0.068 |
|
Турбина высокого давления |
0.85 |
4.8 |
11 |
52.8 |
0.281 |
0.239 |
|
Турбина низкого давления |
0.85 |
1.3 |
14 |
18.2 |
0.097 |
0.082 |
|
Форсажная камера |
0.85 |
2.0 |
16 |
32 |
0.170 |
0.145 |
|
Канал наружного контура |
0.85 |
0.5 |
3 |
1.5 |
0.008 |
0.006 |
|
Реактивное сопло |
0.85 |
1.6 |
3 |
4.8 |
0.025 |
0.021 |
|
Агрегаты |
0.85 |
1.3 |
15 |
19.5 |
0.104 |
0.088 |
Из расчета было получено, что обобщенный показатель преемственности:
