Поврежденная крыльчатка центробежного компрессора, скорей всего автомобильного, но суть та же.

Лопатка компрессора, целая и после возможных повреждений.

Напряжения в лопатке компрессора.

Концентрация напряжений в лопатке в районе повреждений.

Оптический прибор для осмотра двигателя Videoskop iplex-fx.

Современный аппарат для осмотра внутренних полостей двигателя. На экране хорошо просматриваются лопатки.

Пример допустимых норм по забоинам на лопатках компрессора.

Пример норм по возможным забоинам на лопатках компрессора.

Пример норм по возможному устранению забоин на лопатках компрессора.

Осмотр двигателя с применением спецсредств контроля.

Двигатель "поймал" что-то очень серьезное.

Современный авиационный турбореактивный двигатель – агрегат настолько же мощный, насколько и сложный и чувствителен к среде, в которой работает. Если его заставить работать в несвойственных ему условиях, то возможны всякие неприятности. ТРД – это, как известно, сердце самолета, и с его помощью летательный аппарат поднимается в воздух, но возможные неприятности для движка, собственно, начинаются с земли.

При определенной, можно сказать, помощи человека в воздух, к сожалению, иной раз поднимаются предметы, которые к этому вроде бы природой не предназначены . Но законам ее они все же подчиняются, а по сему летающими становятся совершенно разные объекты. В авиационной науке они официально называются посторонними предметами и начинают угрожать двигателю с момента начала его работы, пока самолет еще даже не набрал скорости.

Турбореактивный двигатель потребляет много (даже очень много ) воздуха при своей работе. Пока самолет не набрал достаточной скорости весь этот воздух попросту всасывается в двигатель из окружающего пространства, а вместе с ним в тракт двигателя могут попасть и предметы так или иначе оказавшиеся в критической близости около входного устройства, то есть воздухозаборника.

Чем это может обернуться для двигателя предугадать сложно, но чаще всего ничего хорошего ждать не приходится. Вопрос этот достаточно серьезный, потому что в случае неблагоприятных условий он чреват, как минимум, немалыми финансовыми потерями – это съем и дальнейший ремонт двигателя на заводе-изготовителе или ремонтном предприятии. А может быть и кое-что похуже…

Хорошо помню, как чуть ли не с первых курсантских дней в авиационном училище, а потом и в полку нам твердили, что во время проведения полетов все предметы одежды и снаряжения у личного состава, находящегося на ЦЗТ во время полетов должны быть надежно закреплены, в просторечии «законтрены».

В наибольшей степени это относилось, конечно, к головным уборам. Например, в фуражке на ЦЗТ появляться было запрещено. А береты технического состава были прикреплены с помощью капроновых шнуров к другим деталям одежды.

Конечно, кое-кто относился к этому, как к формальности, но в целом серьезность вопроса была всем понятна. Кроме того само приближение к воздухозаборникам работающего на повышенных оборотах движка опасно.

Есть например у СУ-24 такой режим работы двигателя, как прогрев перед первым вылетом, осуществляющийся на стоянке. Двигатель работает в течение 2-ух минут на оборотах в 92%. Понятно, что в этот момент нужно держаться на определенном расстоянии от воздухозаборника.

Сосет, как говорится, дай бог и всосать может не только фуражку. Все эти правила придуманы не просто так, потому что случаев, как курьезных, так и трагических было немало. Предметов одежды влетело в двигатель за всю историю использования ТРД несчетное количество. Но было ведь и кое-что похуже. Вот, например, видеоролик происшествия на одном из американских авианосцев, закончившегося, слава богу, относительно благополучно.

Полеты там довольно интенсивны и места свободного на палубе маловато, поэтому некоторая несобранность или неорганизованность может дорого обойтись.

Однако такого рода происшествия все же редки. Гораздо чаще в двигатель попадают предметы, лежащие на бетонке (рулежные дорожки, ВПП) и предметы эти обычно камни различного калибра от песка до внушительного вида галечника – продукты разрушения полотна бетонки. В зимний период это может быть лед, а также продукты износа щеток снегоочистителей (то есть проволока, бывает и такое ).

Основные пути попадания всего этого мусора в газовоздушный тракт двигателя таковы. При движении самолета эти предметы могут с достаточной силой «выстреливаться» из-под колес стоек шасси. Главная опасность в этом плане – передняя стойка, но и основные тоже вносят свой вклад.

При позднем выключении реверса, когда самолет тормозит после посадки тоже возможно попадание посторонних предметов в двигатель. Они поднимаются струей реверса с бетонки и на малой скорости руления вполне могут долететь до входа в воздухозаборник.

Ну, и конечно большую роль во всем этом играет вихревой жгут, который может возникать при работе двигателя. Это по сути дела небольшой смерч, который протягивается от поверхности бетонки в движок. В зависимости от своей интенсивности он способен поднимать с поверхности различные предметы, которые затем потоком воздуха «благополучно» доставляются в двигатель.

Этот видеоролик (ранее я использовал его здесь) опробования двигателя хорошо показывает его возникновение.

Вихри возникают под воздухозаборником при неравномерности течения, когда появляются точки местного торможения потока, так называемые ядра вихревого шнура. Положение этого ядра зависит от ветра (его скорости и направления), а также от скорости движения самолета. Сам по себе вихрь достаточно непрочен. С ростом скорости самолета ядро сдувается встречным потоком и вихрь разрушается (бывает, что успев при этом наделать дел ).

Однако не любой вихревой жгут опасен в плане попадания посторонних предметов в двигатель. Для этого он должен обладать достаточной силой (интенсивностью). А она определяется скоростью воздушного потока в приземном слое под воздухозаборником. Точнее ее горизонтальной составляющей. Она определяется по формуле:

Vrmax= Gmax / (20.1 – H02). Здесь Gmax – максимальный расход воздуха в воздухозаборник, Н0 – расстояние от поверхности аэродромного покрытия до оси воздухозаборника.

Экспериментальным путем (в ЛИИ им. Громова) установлены интервалы значений Vrmax. Если эта величина меньше 1 м/с, то вихри обычно отсутствуют или их образование неинтенсивно. При Vrmax больше 1 м/с, но меньше 1,5 м/с уже возможно образование вихрей и подброс посторонних предметов практически до уровня воздухозаборника. А если Vгmax уже больше 1,5 м/с, то идет интенсивное вихреобразование со всеми, как говорится, вытекающими последствиями .

Области возможного возникновения вихрей при работе ТРД.

По этому принципу существует даже деление самолетов на «вихревые» и «невихревые». Такую характеристику можно проследить на графике. Это зависимость Vrmax от величины Нотн. Нотн – относительная высота воздухозаборников над ВПП (отношение высоты воздухозаборников Н0 к их диаметру D, H0 /D).

То есть самолеты с низким расположением двигателей (чаще всего это низкопланы), которые являются очень выгодными по многим аспектам эксплуатации, безопасности, шумности, аэродинамики и др. и приобретают в мире все большую популярность, являются как раз самолетами «вихревыми».

Справедливости ради, однако, стоит сказать, что характеристика Vrmaxподразумевает максимальный режим работы двигателя, то есть это взлет. При обычном рулении опасность попадания посторонних предметов все же меньше.

Однако на взлете она существует, поэтому, если применяется такая схема расположения двигателей (в целом несомненно удачная), то для преодоления недостатка «вихревых» самолетов, принимаются так называемые эксплуатационные меры по предотвращению попадания посторонних предметов в двигатель.

Касательно этих мер хочу привести выдержку из материалов исследований специалистов ЗАО «Гражданские самолеты Сухого» по проблематике попадания посторонних предметов в двигатель.
Это расчетная схема течения воздушных потоков в двигатель при различных скоростях руления самолета. Исследовался вход в воздухозаборник двигателя Sam 146, устанавливаемого на самолет SSJ-100. Обтекание симметричное, то есть без образования вихревых жгутов.

Схема воздушных течений в воздухозаборник RRJ.

При движении самолета на скорости от нуля (стоянка) до примерно 7,5 км/ч по линиям тока видно, что два потока воздуха (сзади и спереди) мотогондолы образуют что-то вроде вертикальной плоскости (А-В). В этой плоскости горизонтальная составляющая скорости практически отсутствует. Остается только вертикальная составляющая. Благодаря ей, теоретически возможно подхватывание предметов с поверхности бетонки и «подсос» их в воздухозаборник.

Далее с ростом скорости картина тока воздуха меняется, и на скоростях больше 30 км/ч поток становится однонаправленным, при котором подхват посторонних предметов с ВПП уже невозможен.

Что же касается вихревого жгута, очень помогающего в сборе мусора с бетонного покрытия, то он на малом газу (сразу после запуска двигателя) и далее при малых оборотах (руление) еще не образуется, а при разгоне самолета (примерно до 40 – 50 км/ч) разрушается встречным потоком воздуха.

Таким образом, с эксплуатационными мерами безопасности все примерно понятно . Место запуска двигателей самолета (площадь небольшая диаметром метров 5-6) должна быть чистой (хотя вероятность возникновения вихревых жгутов и подсоса предметов на малых оборотах итак минимальна).

После запуска руление производится на скорости, исключающей подсос. Эта скорость определяется в руководстве по летной эксплуатации конкретного типа самолета (для примера Boeing-737 – 32 км/ч, SSJ 100 – 25 км/ч).

Само руление производится на малых оборотах двигателя (в районе малого газа), а при разгоне применяется метод роллинг-старта. Он означает додачу оборотов двигателя уже в процессе движения, после достижения определенной скорости, что исключает образование вихревых жгутов и подсоса посторонних предметов в двигатель.

Роллинг-старт увеличивает длину разбега самолета (до 100 метров), но зато это выливается в ощутимую выгоду с экономической точки зрения .

Конечно, надо не забывать о реверсе тяги. Его выключение должно проводится на скоростях самолета не ниже определенного минимума, дабы исключить заброс посторонних предметов на вход в воздухозаборник.

Наземное опробование двигателя на всех режимах (например при выполнении регламентных работ) производится на специальных площадках, естественно, качественно очищенных и с исправным покрытием. Кроме того могут использоваться различные защитные приспособления.

Например, существует специальное наземное приспособление для исключения образования вихрей (точнее их разрушающее) Это такая звездообразная конструкция, состоящая из пластин высотой 0,07 диаметра воздухозаборника и толщиной около 2 мм. Располагается это устройство под воздухозаборником с центром в районе эпицентра возникновения вихря.

Антивихревой рассекатель для защиты двигателя при его опробовании на стоянке.

Однако, кроме эксплуатационных есть еще и конструктивные предохранительные меры, направленные против попадания посторонних предметов в двигатель.

Они касаются конструкции самолета и двигателя конкретного аппарата. Например, взаимное расположение передней стойки и двигателей. Они должны располагаться так, чтобы расчетный конус разброса предметов из-под колес не пересекал входа в двигатели или же экранировался крылом и фюзеляжем.

Важную роль здесь играет именно угол расположения воздухозаборника относительно точки контакта колес передней стойки с ВПП. Такими исследованиями, в частности, тоже занимается ЛИИ им. Громова. Выглядеть это может примерно так.

Схема возможного конуса разлета посторонних предметов из-под передней стойки (составлена для RRJ).

Так этот конус может выглядеть на практике (в данном случае пробег с торможением - включен реверс).

Или, допустим так.

Возможная область защиты воздухозаборников двигателя фюзеляжем и крылом.

К конструктивным мерам относится также создание так называемых «самозащищенных» двигателей. Для таких движков лопатки первой ступени компрессора, то есть вентилятора выполняются широкохордными (хорда лопатки – то же самое, что и хорда профиля крыла). Передняя кромка у них упрочнена (часто со специальным покрытием), и они имеют большую ширину и толщину корневого сечения. Их конфигурация при участии центробежной силы позволяет отбрасывать посторонние предметы во второй контур.

Широкохордные лопатки двигателя SAM-146 (SSJ-100).

Двигатель самолета SSJ-100. Мало чем отличается от Boeing-737.

Кроме того рассчитываются поля скоростей воздушных потоков в воздухозаборнике и создаются математические модели поведения посторонних предметов до воздухозаборника и в его канале при взаимодействии с ветром и элементами конструкции.

В частности, например, рассчитывается форма кока двигателя, который напрямую участвует в формировании поля скоростей потока воздуха и может быть достаточно эффективно использован для выделения из потока попавших в двигатель посторонних частиц и отвода их в менее опасную область.

Если посторонний предмет все же влетел в двигатель, то самым меньшим злом было бы, если бы он попал во второй контур. Там ведь ничего нет, кроме одной ступени вентилятора. А на современных двигателях возможен ремонт поврежденных лопаток компрессора низкого давления (КНД), в том числе и замена целых модулей. Причем делается это без съема двигателя с самолета.

Если же повреждение имеется в компрессоре высокого давления (КВД, то есть в первом контуре), то двигатель с достаточно высокой вероятностью будет подлежать замене и полной переборке в ремонтной организации, что, естественно, стоит хороших денег…

В этой ситуации может помочь кок. Он профилируется таким образом, чтобы посторонние предметы, попадающие в двигатель из возможной зоны «подсоса» вместе с потоком воздуха ударялись о кок и отлетали затем в сторону второго контура, таким образом минимизируя повреждения.

На характер движения частицы при отражении влияют ее величина и толщина стенки кока, а также угол при вершине самого кока (как конуса). Экспериментальным путем выяснено, что наилучший диапазон углов от 71° до 118°. При углах больших, 118-ти, посторонний предмет отлетает к концам лопаток вентилятора, то есть в зону больших скоростей вращения и малых толщин лопатки, что чревато большими повреждениями. При углах меньше 71-го такого не происходит.

Двигатель ПС-90А.

Например, в двигателе ПС-90А такой угол равен 90°, то есть ближе к 71. Плюс на этом движке разделитель потока (на первый и второй контур) достаточно сильно отодвинут от вентилятора и подъем втулки рабочего колеса вентилятора довольно крутой. Все это позволяет максимально снизить ущерб от попадания посторонних предметов в двигатель.

Вполне можно сказать, что все эти вышеперечисленные меры достаточно эффективны. Примером этому может служить многолетняя успешная эксплуатация самолета Boeing – 737 в его различных модификациях. Это самый многочисленный пассажирский самолет в мире. И при этом он находится в списке самых «вихревых» самолетов, согласно вышеуказанного графика.

Вот они те самые 460 мм.

Низкое расположение его двигателей (минимальное расстояние до нижней кромки воздухозаборника у боингов 460 мм) удивляет. Ведь летает он не только с «рафинированных» европейских и американских аэродромов. Немало боингов совершают постоянные рейсы в региональные аэропорты Африки и стран бывшего СССР, которые, как известно, не всегда могут похвастаться исключительной чистотой.

При этом статистика попаданий посторонних предметов в двигатель и тем более досрочных съемов двигателей по этой причине ничуть не хуже, чем, к примеру, у «невихревых» ТУ-154. По некоторым отзывам даже лучше (хотя, видимо, это только отзывы ).

Boeing-737. Региональный аэродром.....

Поговаривают, что в свете принимаемых предохранительных мер специалистов Боинга больше интересует расстояние от мотогондол их самолетов до ограничительных фонарей на рулежных дорожках и ВПП (их высота около 400 мм), чем расстояние мотогондолы до ВПП . Может быть и так…

Однако любому понятно, что пока еще не придумано таких предохранительных мер, которые бы давали стопроцентную защиту двигателю от попадания в него посторонних предметов и его существенного при этом повреждения. Поэтому, естественно, первое, что обязательно нужно делать – это использовать качественное покрытие для аэродрома (в идеале ), ну и, конечно, хорошо его чистить.

Организации, обеспечивающие чистоту аэродрома обычно обладают для этого специальными механическими средствами. Мусор можно либо собрать, либо вымести его за пределы бетонки . Поэтому и спецмашины для уборки выполнены по этому принципу. Есть машины-пылесосы (вакуумные машины), а есть специальные воздуходувки. Иначе их еще называют ветровыми машинами.

Использовавшийся когда-то аэродромный пылесос на базе автомобиля МАЗ-200.

Необходимые в каждой домашней аптечке — шприцы, бинты, градусники, тест-полоски, презервативы и другие подобные предметы в один момент могут исчезнуть с прилавков аптек. Виной всему расхождения в законодательстве, пишут сегодня "Ведомости" со ссылкой на сообщение Российской ассоциации аптечных сетей (РААС).

Фото: intermedservice.ru

Закон "Об основах охраны здоровья граждан в РФ" от 2011 г. вводит единый термин "медицинские изделия", объединяющий существовавшие ранее "изделия медицинского назначения", которые можно продавать в аптеках, и "медицинская техника, медицинское оборудование", которые продавать в аптеках нельзя. На всю эту продукцию производители получают в Росздравнадзоре регистрационные удостоверения, напоминает издание.

Вместе с тем, согласно закону, на территории РФ с 1 января 2014 г. разрешается обращение лишь тех медицинских изделий, которые были зарегистрированы в установленном правительством РФ порядке уполномоченным им федеральным органом власти.

В постановлении от 29 декабря 2012 г. указывается, что "регистрационные удостоверения на медицинские изделия и технику бессрочного действия, выданные до дня вступления в силу настоящего постановления, действительны и подлежат замене до 1 января 2014 г".

Ситуацию с аптеками осложняет отсутствие понятия "медицинские изделия" в законе "Об обращении лекарств", который регулирует работу этого сектора торговли, пишет ПРАЙМ.

"Этот закон разрешает аптекам продавать только "изделия медицинского назначения". Из-за разницы в терминологии в двух законах аптеки могут лишиться права продавать медицинские изделия, цитирует газета РААС.

 Другой проблемой является льгота по НДС, которая распространяется на многих производителей медицинских изделий. "Чтобы не потерять льготы, все производители опять же должны получить новые регистрационные удостоверения", - отмечает источник.

Как отмечают в РААС, до 1 января 2014 г. должны быть заменены все регистрационные удостоверения на более чем 40 тыс медицинских товаров. Вместе с тем, Минздрав до сих пор не определил порядок перерегистрации - ее не прошло и 30 тысяч наименований, указывают в ассоциации.