ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЯГИ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Ескіз недоступний
Дата
2019
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
На современном этапе эволюции судовой энергетики отмечается определенный рост применения газотурбинных установок (ГТУ). Анализ эксплуатации судов и кораблей с ГТУ показал, что эти установки более эффективны по сравнению с дизельными на быстроходных (со скоростью хода более 20 … 25 узлов) судах водоизмещающего типа, а также на судах с динамическими принципами поддержания с большой энерговооруженностью - до 20 … 40 кВт на 1 тонну водоизмещения против 1 … 2 кВт на 1 тонну у водоизмещающих судов со скоростями движения 12 … 15 узлов. 
Для судов и кораблей с динамическими принципами поддержания актуальным является точное определение векторов тяги двигателя. Традиционно измерение усилий, передаваемых на корпус, производится в узлах крепления установки либо на специальных динамометрических стендах.
В обоих вариантах контроля сложным является выбор тягоизмерительных устройств (ТИУ), обеспечивающих достаточно высокую информативность и чувствительность измерений.
Анализ существующих ТИУ показал, что применение их для контроля вектора тяги ГТУ в специальных эксплуатационных условиях характеризуется недостаточной достоверностью результатов измерения.
В сложившейся ситуации представилась целесообразной разработка нового схемотехнического решения ТИУ. Конструкция устройства позиционировалась как такая, в которой отсутствует необходимость постоянной поддержки чистоты и геометрии открытого измерительного канала, обеспечена инвариантность к помехам электромагнитного и термического происхождения, обеспечены измерения боковых составляющих тяги в двух плоскостях и одновременно сохранены надежность, чувствительность и простота схемотехнических решений систем известных типов.
Основное отличие предлагаемого устройства заключается в том, что вертикальный подвес дополнительно закреплен на горизонтальном упругом подвесе, а в тело обеих подвесов вмонтированы волоконные световоды. Световоды, играющие роль сенсорных элементов, чувствительны к деформации кручения, имеют отражающие слои на концах и термокомпенсационные биметаллические оболочки.
Комбинация оптико-механичных элементов в разработанном ТИУ позволит обеспечить:
повышенную чувствительность и точность измерения боковых составляющих вектора тяги путем исключения влияния неконтролируемых электромагнитных помех, которые создает двигатель, и силового влияния токов, генерируемых в кабелях питания;
отсутствие влияния неконтролируемых климатологических факторов на оптический канал;
защищенность чувствительных элементов системы;
постоянность геометрии оптического канала в условиях влияния неконтролируемых эксплуатационных факторов;
постоянное измерение в реальном масштабе времени.
Использование предлагаемого ТИУ позволит адекватно и достоверно оценивать результаты испытаний газотурбинных установок.