CC BY
61
УДК 534.2
КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ( ЗПК)
КАНАЛА ВОЗДУХОЗАБОРНИКА ДВИГАТЕЛЯ НК-93
1 2 2 2 2 © 2006 Д.Г. Федорченко , В.И. Максименков , М.В. Молод , В.А. Чистяков , Н.В.Назаров
!ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова», г. Самара 2ФГУП «НИИАСПК», г. Воронеж
Проведены исследования по разработке несущей конструкции ЗПК, состоящей из гофрированного заполнителя с обшивками. Разработанный заполнитель можно использовать в зонах канала воздухозаборника с высотой 90 .. .120 мм.
Конструктивные особенности винто-вентилярного двигателя сверхвысокой степени двухконтурности НК 93 определили требования к ЗПК, установленным в канале воздухозаборника. В основе этих требований - акустические характеристики, обеспечивающие соответствие ужесточившимся нормам ИКАО по 4 главе.
Канал воздухозаборника двигателя НК 93 включает две зоны ЗПК с высотой 90 и 120 мм.
На рис.1 представлена схема ЗПК воздухозаборника двигателя НК 93. Размеры
канала воздухозаборника: диаметр Б = 2,9 м, длина £=1,06 м; Ь1= 530 мм; Ь2= 530 мм.
В разрабатываемых конструкциях канала воздухозаборника применяются металлические и неметаллические ЗПК. Перечень материалов, применяемых для изготовления ЗПК канала воздухозаборника приведен в таблице 1.
Несущая часть канала воздухозаборника двигателя изготовляется из сотовых ЗПК из стали 12Х18Н10Т по технологии предприятия « Металлист- Самара».
Ц 1-2
3 6 г г 4 7 г Г / /
чО В го =с / /
го
б \ лГ \ \
а1 \ \ \
\1_ \5_ \2_
Рис.1. Схема ЗПК канала воздухозаборника:
1,2 - обшивка перфорированная; 3,4 - обшивка неперфорированная; 5-заполнитель высотой 120мм; 7-заполнитель высотой 90мм.
ОБШИВКА ЗАПОЛНИТЕЛЬ
Т ип соединения обшивок с заполнителем Материал Тол- щина, мм Материал Размер ячейки, мм Тол- щина, мм Высота, мм
Сварные и паянные панели ОТ4-1 ОСТ 1.90218-76 0,5-0,6 ВТ 1-0 ОСТ 1.904145-74 6,0 0,08 15, 20, 25
12Х18Н10Т ТУ 1-805-0,96-80 0,5-0,6 12Х18Н10Т ТУ 3-703072 6,0 0,06 10, 15, 20, 25
Клееные панели ТУ 596-391-96 ТУ 1-596-413-01 Д19АТ 1,0-1,2 ССП1-3,5; 4,2; 8Т 3,5; 4,2; 8,0 120 и более
Клееные Д19АТ 1,0-1,2 ТССП10П 10,0 120 и более
Клееные ОСТ 100728-75 ОСТ 100729-75 Д19АТ 1,0-1,2 АМГ2-Н 6,0 0,03 120 и более
Были проведены исследования по разработке несущей конструкции, состоящей из гофрированного заполнителя с обшивками. Разработанный заполнитель можно использовать в зонах канала воздухозаборника с высотой 90 .. .120 мм.
В качестве ЗПК из композитов были рассмотрены варианты конструкции верхней части канала воздухозаборника из ССП со складчатым 2- образным гофром, с наклон-
ным расположением граней ячеек заполнителя и заполнителя с облегченной гофровой конструкцией.
Разработана директивная технология изготовления заполнителя. Схема директивного технологического процесса изготовления ЗПК воздухозаборника двигателя НК 93 из неметаллических материалов приведена на рис. 2 .
Формование заполнителя
(перфорирование, раскрой, формование, термостатиро -вание)
Склеивание заполнителя с обшивками
Применение средств для уменьшения затекания клея в зону перфорации
Контроль при склейке
Заполнитель шевронный
Заполнитель сотовый с наклонными стенками
Контроль при склейке
Применение средств для уменьшения затекания клея в зону перфорации
Формование заполнителя
(перфорирование, раскрой, формование)
Склеивание заполнителя с обшивками
Формование заполнителя
(перфорирование, раскрой, формование)
Склеивание заполнителя с обшивками
Применение средств для уменьшения затекания клея в зону перфорации
Контроль при склейке
Гофровый заполнитель
Рис.2. Схема директивного технологического процесса изготовления ЗПК воздухозаборника двигателя НК93 из неметаллическихматериалов
13 шевронный Эгофровый □ гофр. облегч. с сеткой и вставкой
Рис.3. Общий вес канала воздухозаборника из стеклопластика
Согласно директивной технологии осуществлялось изготовление ЗПК с различными типами заполнителя.
Отработка технологии изготовления ЗПК осуществлялась на образцах. При этом формование заполнителя выполняли в специальных приспособлениях с последующим термостатированием в автоклаве при температуре 1780С в течение 2-х часов. С целью уменьшения затекания клея в зону перфорации было разработано специальное приспособление, которое можно использовать не только при изготовлении образцов, но и при изготовлении панелей канала воздухозабор -ника.
Выполненные акустические испытания образцов ЗПК выявили, что наибольшую эффективность показали образцы, содержащие облегченный гофровый заполнитель. Проведенные прочностные испытания на
смятие, отрыв и сдвиг образцов подтвердили соответствие требованиям, указанным в техническом задании.
Сравнение механических характеристик полученных образцов с результатами испытания образцов пятислойной конструкции, используемых в каналах воздухозаборника самолетов, показали, что разрабатываемые конструкции ЗПК имеют механические характеристики - напряжения смятия, отрыва и сдвига заполнителя несколько выше пятислойных, за исключением конструкций с облегченным гофровым заполнителем.
Выполнен весовой расчет различных вариантов заполнителя и в целом канала воздухозаборника двигателя (рис. 3).
Проведенный комплекс испытаний позволяет выбрать конструкцию ЗПК для установки в канал воздухозаборника двигателя.
STRUCTURAL - TECHNOLOGICAL CHARACTERISTICS OF SOUND- ABSORBING CONSTRUCTIONS OF THE ENGINE NK-93 AIR INLET DUCT
© 2006 D.G. Fedortchenco, V.I. Macsimenkov, M.V. Molod, V.A. Tchistjakov, N.V. Nazarov
Structural -technological specialties of sound - absorbing constructions of the engine NK -93 air inlet duct are considered.
