УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ООО ... · 2019. 2. 24. · 5.4...

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор

ООО «СкайТурбинс»

__________________ Бородин С.Д.

“___”_________________20 ___ г.

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ (ПРОЕКТ)

Турбореактивный двигатель Д200

Д.02.00.000 РЭ v 0.1

Москва 2019

2 www.skyturbines.ru email: [email protected]

Оглавление

Перечень принятых сокращений ........................................................................................................ 3

1. Введение ........................................................................................................................................ 4

2. Комплект поставки ........................................................................................................................ 7

3. Требования по безопасности ...................................................................................................... 8

4. Установка ТРД в БПЛА ................................................................................................................ 10

5. Блок управления ......................................................................................................................... 13

6. Профилактика .............................................................................................................................. 14

7. Обязательства .............................................................................................................................. 16


Перечень принятых сокращений

ТРД – турбореактивный двигатель

СУ – система управления

БПЛА – беспилотный летательный аппарат


1. Введение

1.1 Краткое описание компании SkyTurbines

Компания SkyTurbines занимается разработка малоразмерных турбореактивных

двигателей для беспилотных летательных аппаратов различного назначения.

Компания основана в 2015 году. Двигатель Д200 является первым коммерческим

продуктом компании.

1.2 Настоящее руководство по эксплуатации содержит сведения о назначении,

составе и принципе действия турбореактивного двигателя Д200, его технические

характеристики, а также другие сведения, необходимые для правильной

эксплуатации ТРД.

1.3 Описание ТРД Д200

ТРД Д200 имеет классическую компоновочную схему для данного типа двигателей.

Двигатель состоит из одноступенчатого центробежного компрессора, кольцевой

камеры сгорания и осевой турбины. Двигатель отличается хорошей удельной

мощностью и высокими динамическими характеристиками.

Передние и задние подшипники смазываются и охлаждаются топливной системой,

поэтому двигатель не требует отдельной системы смазки или масляного бака.

ТРД имеет автоматическую систему управления, которая обеспечивает

автоматический запуск и переход между режимами работы. СУ полностью

автоматизирована и не нуждается в настройке оператором.

Рисунок 1. ТРД Д200 вид спереди


Ри

сун

ок

2. Т

РД

Д2

00

ви

д с

бо

ку


1.4 Основные технические параметры ТРД Д200

Таблица 1. Основные параметры ТРД Д200

Наименование параметра Численное значение

Масса Турбины 2,5 кг

Масса топливного блока 0,25 кг

Полная масса (Включая кабели и трубки) 2,8 кг

Диаметр 131 мм

Длинна без стартера 283 мм

Полная длинна 380 мм

Тяга при максимальных оборотах 195 Н

Тяга при минимальных оборотах 10 Н

Степень сжатия при максимальных оборотах 3,8

Массовый расход воздуха 0,45 кг/с

Максимальные рабочие обороты 108000 об/мин

Максимально допустимые обороты (Кратковременно) 112000 об/мин

Температура выхлопных газов 720

Максимальная температура выхлопных газов 750

Удельный расход топлива при (М=0, Н=0 и нормальных условиях, на максимальной тяге)

1,75

Время запуска ТРД 30 сек

Напряжение питания ТРД 12 В

Номинальный ток 5 А

Пусковой ток 20 А

*Двигатель находится в стадии разработки, и по мере проведения испытаний в

него вносятся доработки. В связи с этим данные параметры могут быть уточнены.


2. Комплект поставки

2.1 Турбина

Основной агрегат ТРД предназначенный для создания тяги.

2.2 Топливный блок

Устройство, обеспечивающее подачу и регулирование топлива

2.3 Комплект ЗиП и принадлежности

▪ Комплект кабелей

▪ Комплект топливных трубок

▪ Топливный фильтр

▪ Запасная свеча для системы запуска

▪ Обжимной хомут для крепления к БПЛА

▪ Комплект крепежей

▪ Комплект для консервации

2.4 Руководство по эксплуатации

2.5 Гарантийный талон


3. Требования по безопасности

3.1 Турбореактивный двигатель является средством повышенной опасности.

Используя ТРД Д200, Вы соглашаетесь с тем, что компания SkyTurbines не несет

ответственности за жизнь и здоровье потребителя, а также возможный ущерб

имуществу потребителя

3.2 Запуская турбореактивный двигатель Д200 вы соглашаетесь с тем, что Вы

внимательно изучили настоящую инструкцию и соблюли меры безопасности

3.3 Ввиду того, что ротор ТРД и его элементы обладают большой кинетической

энергией нахождение в непосредственной близости к ТРД во время его работы не

рекомендуется. На рис. 3 изображены наиболее опасные зоны, которые

необходимо избегать Вам, вашим помощникам или третьим лицам,

наблюдающим за работой ТРД. Не запускайте ТРД если в опасных зонах находятся

люди.

▪ Расстояние радиусом 1 метр от ТРД

▪ Задняя полусфера радиусом 15 метров

Рисунок 3. Опасные зоны при работе ТРД


3.4 При работе ТРД потребляет до 0.4 м3 /с воздуха, при этом выделяя в окружающую

среду вредные вещества. В связи с этим категорически запрещается запускать ТРД

в небольших закрытых помещениях

3.5 При запуске ТРД в помещении убедитесь, что осуществляется отвод выхлопных

газов

3.6 ТРД издает высокочастотный шум. Часто такие шумы воспринимаются без

раздражения, но при длительном воздействии могут нанести вред органам слуха.

Оператор подвергается воздействию шума наиболее активно. Поэтому при

эксплуатации турбины рекомендуется использовать средства слуховой защиты

3.7 Не рекомендуется запускать ТРД в одиночку ввиду возможности возникновения

внештатных ситуаций. Перед запуском убедитесь, что у Вас есть помощник

3.8 ТРД является средством повышенной пожароопастности. Перед запуском ТРД

убедитесь в наличии средств пожаротушения и людей умеющих с ними

обращаться

3.9 При возникновении нехарактерного шума или работы двигателя необходимо его

немедленно выключить


4. Установка ТРД в БПЛА

4.1 Установка ТРД Д200 в БПЛА осуществляется при помощи хомутов Рис. 4.

Рисунок 4. Габаритные и установочные размеры ТРД

4.2 Возможны иные способы установки. При необходимости свяжитесь с SkyTurbines

4.3 Желательным является расположение ТРД за центром масс БПЛА, это позволит

использовать выхлопную трубу меньших размеров

4.4 Необходимо обеспечить зазор между корпусом турбины и БПЛА не менее 10 мм.

Для поддержания охлаждения необходимо поддерживать воздушный поток

вокруг двигателя. Корпус патрубка беспилотного летательного аппарата должен

выдерживать температуры не менее 100 0С

4.5 При закрытой установке ТРД внутри БПЛА рекомендуемая площадь

воздухозаборного канала составляет 65 см2. Вы можете обратиться к SkyTurbines

для разработки воздухозаборника под свой летательный аппарат

4.6 При закрытой компоновке, когда ТРД находится вблизи ЦМ летательного аппарата

необходимо обеспечить прохождение выхлопных газов через конструкцию. Для

этого необходимо использовать выпускной воздуховод из жаростойких сплавов,

например 12Х18Н10Т. Рекомендованное расположение выпускного воздуховода

показано на Рис. 5.


Рисунок 5. Схема установки ТРД в БПЛА

4.7 Желательно расположение топливного блока немного ниже уровня топливного

бака для гарантированной подачи топлива при запуске двигателя. Максимальная

общая длинна трубок между гидравлическим блоком и турбиной не более 1 м

(Внешний диаметр 4 мм). Максимальная длинна трубки (Внешним диаметром 6

мм) между гидравлическим блоком и баком не боле 0.75 м. Топливный блок

изображён на рис. 6.

4.8 Перед входом в топливный насос обязательно должен стоять фильтр тонкой

очистки


Рисунок 6. Топливный блок


5. Блок управления

5.1 Блок управления предназначен для автоматического запуска, контроля и

стабилизации ТРД. Блок управления работает совместно с контроллером

топливного блока.

5.1 Интерфейс взаимодействия с СУ БПЛА – CAN, скорость обмена – 125 кбит/с.

Протокол взаимодействия – UAVCAN (https://uavcan.org). Адрес блока управления

и контроллера топливного блока на шине определяется положением

переключателей на печатной плате. Перед подключением системы, необходимо

убедиться, что переключатели на плате блока управления и переключатели на

плате контроллера топливного блока установлены одинаково. Команда

управления двигателем описывается файлом DSDL следующего содержания:

201.Setpoint.uavcan

# Запрос uint11 value # Требуемая уставка по частоте оборотов (х100 об/мин) --- # Ответ bool ok # Подтверждение

5.2 Запуск двигателя осуществляется подачей команды Setpoint с полем value,

отличным от 0. Процесс запуска выполнится автоматически и двигатель перейдет

в режим стабилизации минимальных оборотов вала.

5.3 Контроль работоспособности двигателя происходит при каждом запуске. При

наличии неисправности, запуск будет остановлен.

5.4 Для остановки двигателя необходимо подать команду Setpoint с полем value

равным 0. До отключения питания БПЛА необходимо дождаться полной остановки

вала двигателя.


6. Профилактика

6.1 В настоящем разделе указаны проверки и процедуры технического обслуживания,

которые необходимо выполнять с ТРД Д200 для его корректной работы

6.2 Визуальный осмотр ТРД

Рекомендуется производить следующие мероприятия после каждого часа работы

ТРД:

▪ Осмотр корпуса турбины на наличие трещин и изменений цвета, которые

указывают на экстремальное повышение температуры

▪ Осмотр монтажных хомутов на наличие трещин

▪ Осмотр колеса центробежного компрессора на наличие повреждений

▪ Проверка наличия люфтов и заеданий в роторе

▪ Проверка герметичности цанговых соединений FESTO

6.3 Проверка подшипников

Контроль подшипников осуществляется в автоматическом режиме с терминала

путём сверки текущего значения выбега ротора с эталонным значением и выдачей

информации о работоспособности

При наличии отрицательного результата контроля рекомендуется заменить

подшипники в SkyTurbines

Повреждение подшипников может быть вызвано песком или зернистыми

частицами, которые были втянуты в двигатель (около 1% всасываемого воздуха

проходит через подшипник для охлаждения) или загрязнением топлива

6.4 Хранение и смазка

Если ТРД не будет использоваться более 3-х месяцев рекомендуется проведение

работ по консервации:

▪ Необходимо подключить ТРД терминалу и включить режим консервация. В

данном режиме происходит заполнение топливных магистралей и

подшипников керосином, что может предотвратить возможную коррозию.

▪ Установить заглушки на входной и выходной патрубки и входные магистрали

Festо на турбине и гидравлическом блоке

▪ Поместить турбину и гидравлический блок в полиэтиленовые пакеты с

последующим помещением в заводскую упаковку

▪ Заводскую упаковку поместить в складское помещение таким образом, чтобы

двигатель хранился в вертикальном положении компрессором «Вверх»

6.5 Уход за ТРД

Основные рекомендации, которые помогут продлить жизнь ТРД и предотвратить

ряд небольших проблем:

▪ Не вскрывайте самостоятельно винты, на которых присутствует контровка,

контровка присутствует на винтах подвергающихся наиболее сильному


воздействию вибраций и отсутствие контровки может привести риску к их

самопроизвольному откручиванию с последующим повреждением ТРД

▪ Не оставляйте входы в каналы топливных трубок открытыми, это может

привести к попаданию частиц и выходу ТРД из строя

▪ После монтажа ТРД осуществите проверку качества закрепления топливных

трубок и кабелей, чтобы они небыли всосаны центробежным компрессором

▪ Используйте оригинальные компоненты, так как они прошли испытания и

контроль качества


7. Обязательства

8.1 Сбор статистических данных

Наша компания стремится к повышению качества разрабатываемой продукции, и

мы надеемся на тесное сотрудничество с каждым клиентом. Сбор статистических

данных о наработке и отказах является важным фактором позволяющим вносить

корректировку конструкции с целью повышения ее надёжности. Просим

осуществлять передачу данных о наработке Вашего ТРД, возникающих дефектах и

неисправностях в адрес нашей компании

8.2 Согласно договору о купле/продаже ТРД Д200, данный товар не подлежит

возврату или замене

8.3 Гарантийные обязательства

Гарантийные обязательства на ТРД Д200 действуют в течение наработки равной:

5 моточасам или 18 000 000 оборотов, или 25 запускам, в зависимости от того, что

наступит раньше

Гарантийные обязательства действуют в течении 12 месяцев с момента

приобретения ТРД

Гарантийные обязательства распространяются на:

▪ Производственные дефекты

▪ Дефекты материалов

▪ Наличие трещин в сварных соединениях, не вызванных механическими

повреждениями

▪ Выдача блоком управления сообщения об ошибке

Гарантийные обязательства не распространяются в случаях:

▪ Механические повреждения элементов ТРД вызванные некорректным

обращением

▪ Вскрытие или повреждение пломб

▪ Износ подшипников

▪ Повреждения или засорения топливных магистралей вследствие попадания

загрязнений

▪ Иными повреждениями ТРД вызванными не корректным обращением

8.4 Заполнение гарантийной карты

В случае претензий по гарантии необходимо отправить подробное описание

жалобы в SkyTurbines, а также турбину и гидравлический блок. Убедительная

просьба производить отправку в оригинальной упаковке.

8.5 По каждому случаю подачи жалобы выпускается Акт об осмотре ТРД в котором

подробно указываются возможные причины неисправности и способы их

устранения. Попадание под гарантийный случай и стоимость и срок ремонта (в

случае непопадания). Срок рассмотрения жалобы не более 20 рабочих дней.


8.6 Гарантийный талон

Гарантийный талон входит в комплект поставки турбины

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ООО ... · 2019. 2. 24. · 5.4...

Documents