книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 3 Зубчатые передачи и муфты. Пусковые устройства. Трубопроводные и электрические коммуникации. Уплотне

в полости, либо практически полного переизлучения волны, но уже в полусферу. В результате в обоих случаях достигается высокая эффек­ тивность шумоглушения.

Следует сказать, что снижение шума самоле­ та достигается не только мероприятиями по дви­ гателю, но и обязательным акустическим про­ ектированием воздухозаборника (см. рис. 15.5), чтобы добиться сбалансированного снижения шума в передней и задней полусферах излучения. Кроме того, необходима оптимизация по шуму траекторно-скоростных характеристик самолета.

Контрольные вопросы

1.Какие узлы ГТД являются основными ис­ точниками шума?

2.Поясните механизм генерации шума вых­ лопной струей ГТД.

3.Как степень двухконтурности ТРДД влияет на шум двигателя?

4.Какими документами нормируется уровень шума воздушного судна?

5.В каких единицах оценивается уровень шума?

6.Поясните принцип действия звукопоглоща­ ющих покрытий.

7.На какие частоты и каким образом настра­ ивается звукопоглощающая облицовка двигателя?

8.За счет чего повышается эффективность шумоглушения в двухслойных звукопоглощающих панелях?

9.Какие конструктивные мероприятия позво­ ляют снизить шум выхлопной струи двигателя?

10.Какие конструктивные мероприятия позво­ ляют снизить шум вентилятора?

11.Из каких материалов изготавливаются зву­ копоглощающие панели?

12.Что представляют собой глушители шума наземных ГТУ?

13.В чем состоит идея активного подавления

шума?

Англо-русский словарь-минимум

absorption - поглощение

angle - угол

approach - посадка broadband - широкополосный cavity - полость

cell - ячейка frequency - частота honeycomb - сотовый incident - падающий liner - облицовка level - уровень measure - измерение noise - шум

perceive - воспринимаемый phase - фаза

sideline - боковая линия sound - звук

SPL - уровень звукового давления

take off - набор высоты (только для акустики) tonal - тональный

wave - волна

Список литературы

15.1.Международные стандарты и рекомендуемая прак­ тика. Авиационный шум. Приложение 16 к Конвенции о меж­ дународной гражданской авиации/ИКАО. -Монреаль, 1971.

15.2.Авиационная акустика/под ред. В. Е. Квитки. - М.: Машиностроение, 1973.

15.3.Авиационная акустика /под ред. А. Г. Мунина. - М.: Машиностроение, 1986. Ч. 1.

15.4.Снижение шума самолетов с реактивными двигате­ лями /под ред. А. М. Мхитаряна. - М.: Машиностроение, 1975.

15.5.The Jet Engine Rolls Royce pic. 1986.

15.6.Crow D. A Comprehensive Approach to Engine Noise Reduction Technology, P&W. ISABE-2001-1001.

15.7.Phelan M., Sound Thinking. Flight International, 1730 December 2002.

15.8.Development of Environmentally Friendly AeroEngines, Jean Colpin, VP. Commercial Engine Programs. Pratt & Whitney. April 6, 2001. Von Karman Institute of Technology, Brussels, Belgium.

15.9.ГОСТ 28775-90. Агрегаты газоперекачивающие

сгазотурбинным приводом. Общие технические условия.

15.10.ГОСТ 29328-92. Установки газотурбинные для привода турбоагрегатов. Общие технические условия.

15.11.СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах,

впомещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Санитарные нормы.

15.12.Dittmar J., A Fan Concept to Meet the 2017 Noise Goals. Lewis Research Center, 1998.

15.13.Smith J., Hutcheson F. Active Control of Intel Noise on the JT15D Turbofan Engine, Virginia Polytechnic Institute, 1999.

поддержка жизненного цикла ГТД (идеология CALS)

Последняя треть XX в. прошла под знаком радикального изменения методов проектирова­ ния, связанных с бурным развитием средств вычислительной техники. Эти изменения про­ должаются и в настоящее время. В настоящей главе отражены основные (концептуальные) изменения, произошедшие в интересующей нас области и мало зависящие от краткосрочных временных факторов.

Применение ЭВМ при проектировании авиа­ ционных двигателей начинает свою историю с 1960-х гг. Первоначально ЭВМ попросту заме­ нила логарифмическую линейку расчетчика на более быстрый и точный инструмент. Затем применение ЭВМ стало принимать более мас­ совый характер: прочностные, тепловые, газо­ динамические расчеты, обработка результатов испытаний, расчет управляющих программ для станков с ЧПУ и т.д.

Качественный скачок в методах проектиро­ вания произошел в середине 1980-х гг. с появле­ нием систем трехмерного геометрического мо­ делирования и подготовки производства - так называемых CAD/CAM-систем. С появлением последних стала возможной реализация безбу­ мажной технологии проектирования. В настоя­ щее время практически все проектные работы в отечественных моторостроительных ОКБ ведутся с применением ПЭВМ. Западные же фирмы осуществили реальный переход на без­ бумажную технологию. Очевидно, что ради­ кальное повышение эффективности процесса проектирования сложных надежных изделий возможно лишь с применением комплексных си­ стем, охватывающих весь жизненный цикл изделия - от ТЗ до утилизации.

С начала 1980-х гг. в рамках Министерства авиационной промышленности СССР была объявлена и активно продвигалась программа создания комплексной системы автоматизиро­ ванного проектирования двигателей. По этой программе было создано множество прикладных программных продуктов, которые использова­ лись на предприятиях Министерства авиа­

граммы разрабатывались абсолютно для всех стадий жизненного цикла изделий и успешно применялись на практике. Фактически этот комплекс представлял собой набор разрознен­ ных программ, объединенных общей идеей.

На Западе идея систем, охватывающих весь жизненный цикл изделий, была сформулирована в середине 1980-х гг. в рамках Министерства обороны США и получила название CALS-тех- нология. Первоначально расшифровка этой абб­ ревиатуры звучала следующим образом: Computer Aided Acquisition and Logistic Support (компьютеризированная поддержка поставок и логистики, т.е. систем поставок). С 1993 г. трактовку несколько изменили и программа CALS получила название Continuous Acquisition and Lifecycle Support (непрерывная поддержка поставок и жизненного цикла).

CALS - это совокупность принципов и техно­ логий информационной поддержки жизненного цикла (ЖЦ) продукции на всех его стадиях, основанная на использовании единого информа­ ционного пространства (интегрированной инфор­ мационной среды), обеспечивающая единооб­ разные способы управления процессами и взаи­ модействия всех участников этого цикла: за­ казчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (произ­ водителей) продукции, эксплуатационного и ре­ монтного персонала, реализованная в соответ­ ствии с требованиями международных стандар­ тов, регламентирующих правила управления и взаимодействия преимущественно посредст­ вом электронного обмена данными.

Основополагающим стандартом CALS тех­ нологий традиционно принято считать стандарт Министерства обороны США MIL-STD-1840 Automated Interchange of Technical Information. Комитеты CALS созданы во всех индустриаль­ ных странах мира. Практическим результатом деятельности международного сообщества в об­ ласти CALS стала разработка международных стандартов для обмена конструкторско-техно­ логической документацией в электронном виде (стандарты ISO-10303 или STEP).

Как следует из вышесказанного, идеоло­ гия CALS берет свое начало от организации

поставок запасных частей в эксплуатирующие организации армии США. Ключевым моментом для этого является компьютерное описание составов эксплуатирующихся изделий и руко­ водств по эксплуатации.

В последние годы в среде производителей CAD/CAM-систем сформировался новый тер­ мин PLM (Product Lifecycle Management - уп­ равление жизненным циклом изделия). В основе подхода PLM также лежит управление струк­ турой (составом) и данными об изделии. От­ личие состоит в том, что «корни» идеологии PLM - в процессе проектирования изделий, а «корни» идеологии CALS - в процессе обеспе­ чения эксплуатации. Связующим звеном и фун­ даментом идеологии CALS-PLM являются так называемые PDM-системы (Product Data Management - управление данными об изделии.

Как уже было сказано, в настоящее время принципы и технологии CALS находят все более широкое применение в промышленности России.

В связи с этим предлагается русскоязычная формулировка понятия CALS - информационная поддержка процессов жизненного цикла изделий (ИЛИ). Представляется, что ИПИ есть адек­ ватный русскоязычный аналог понятия CALS, в связи с чем предлагается использовать эту аббревиатуру вместо CALS (а также PLM), кроме тех случаев, когда даются ссылки на за­ рубежные стандарты и зарубежный опыт [16.1]. Суть концепции ИПИ объясняется схемой, представленной на рис. 16.1. Согласно этой схе­ ме основу, ядро ИПИ составляет интегрирован­ ная информационная среда (ИИС).

ИИС представляет собой распределенное хранилище данных, существующее в сетевой компьютерной системе, охватывающей (в идеа­ ле) все службы и подразделения предприятия, связанные с процессами ЖЦ изделий. В ИИС действует единая система правил представ­ ления, хранения и обмена информацией. В со­ ответствии с этими правилами в ИИС проте-

кают информационные процессы, сопровождаю­ щие и поддерживающие ЖЦ изделия на всех его этапах. Здесь реализуется главный принцип ИПИ: информация, однажды возникшая на ка­ ком-либо этапе ЖЦ, сохраняется в ИИС и ста­ новится доступной всем участникам этого

идругих этапов (в соответствии с имеющи­ мися у них правами пользования этой ин­ формацией). Это позволяет избежать дублиро­ вания, перекодировки и несанкционированных изменений данных, избежать связанных с этими процедурами ошибок и сократить затраты тру­ да, времени и финансовых ресурсов.

Основное содержание ИПИ, принципиально отличающее эту концепцию от других, состав­ ляют инвариантные понятия, которые реализу­ ются (полностью или частично) в течение ЖЦ любого изделия, независимо от его назначения

ифизического воплощения. Эти инвариантные понятия условно можно разделить на две группы:

1)основные ИПИ-принципы;

2)базовые ИПИ-технологии.

Кчислу первых относятся:

-безбумажный обмен данными (Paperless data interchange) с использованием электронной цифровой подписи;

-анализ и реинжиниринг бизнес-процессов (Business-processes analysis and re-engineering);

-параллельный инжиниринг (Concurrent Engineering);

-системная организация постпроизводствен­ ных процессов ЖЦ изделия - интегрированная логистическая поддержка (Integrated Logistic Support).

Кчислу вторых относятся:

-управление проектом (Project Management);

-управление конфигурацией изделия (Con­ figuration Management);

-управление интегрированной информацион­ ной средой (Information Management);

-управление качеством (Quality Management);

-управление потоками работ (Workflow Ma­ nagement);

-управление изменениями производствен­ ных и организационных структур (Change Ma­ nagement).

Проекты ИПИ реализуются силами много­ профильных рабочих групп, объединяющих в своем составе экспертов различных специаль­ ностей. Нормативную базу разработок состав­ ляют международные и национальные стан­ дарты, регламентирующие различные аспекты принципов и технологий ИПИ.

В ИИС информация создается, преобразует­ ся, хранится и передается от одного участника

ЖЦ к другому при помощи программных средств, объединенных на схеме в блок «Инст­ рументарий». К числу таких средств относятся:

-автоматизированные системы конструк­ торского и технологического проектирования (CAE/CAD/CAM);

-программные средства управления данны­ ми об изделии (изделиях) (PDM);

-автоматизированные системы планирова­ ния и управления производством и предприяти­ ем (MRP/ERP);

-программно-методические средства ана­ лиза логистической поддержки и ведения баз данных по результатам такого анализа (LSA/ LSAR);

-программные средства управления потока­ ми работ (Work Flow);

-методология и программные средства моделирования и анализа бизнес-процессов (SADT) и др.

Основные аспекты, определяющие эффек­ тивность применения ИПИ:

1.Компьютерная автоматизация, позволяю­ щая повысить производительность основных процессов и операций создания информации.

2.Информационная интеграция процессов, обеспечивающая совместное и многократное использование одних и тех же данных. Интегра­ ция достигается минимизацией числа и слож­ ности вспомогательных процессов и операций, связанных с поиском, преобразованием и пе­ редачей информации. Поскольку доля вспомо­ гательных процессов и операций в общем цикле достаточно велика, сокращение связанных с ни­ ми затрат времени и средств является суще­ ственным фактором экономии. Главным инстру­ ментом интеграции является стандартизация способов и технологий представления данных

стем, чтобы результаты предшествующего процесса могли быть использованы для после­ дующих процессов с минимальными преобразо­ ваниями.

3. Переход к безбумажной организации про­ цессов и применение новых моделей их органи­ зации. Сегодня основной формой представления результатов интеллектуальной деятельности яв­ ляется бумажный документ, который в таком виде разрабатывается, контролируется, согласо­ вывается и утверждается. Очень часто, даже при использовании компьютерных систем, ко­ нечный результат интеллектуальной деятельно­

сти формируется в виде бумажного документа, а на последующих стадиях снова преобразовыва­ ется в электронный вид. Количество циклов преобразования и трудоемкость достаточно ве­ лики. Поэтому переход от бумажного документо-