Ruské letectvo všeobecne

[heder2]

Životnosť motorov

Čo sa nižšej životnosti ruských leteckých motorov týka, stretol som sa s tvrdením (od ľudí čo majú k letectvu blízko), že Rusi počítajú čas motora od vzletu po pristátie, zatiaľčo Američania od spustenia motora po zastavenie.

Túto tému sme preberali so Skeptikom v SZ a s jeho dovolením zverejňujem jeho odpoveď:

Nejsem tedy motorář, a ze školy si toho o motorech (leteckých) už moc nepamatuji , ale myslím, že "pes je zakopán v metodice" jak píše Julesák, resp. v tom, co se porovnává. Zkusím to popsat.

Je bez diskuze, že původní sovětské proudové motory z 80-tých a 90-tých let, co se životnosti týče, za těmi západními zaostávaly. Primární příčiny byly dvě.

1/ systém řízení motoru (FADEC) - zde bylo zaostávání nejmarkantnější. I to nejlepší elektromechanické řízení motoru prostě za tím digitálním zaostává. Motor tak delší čas pracuje v ne-optimálním režimu, což znamená vyšší opotřebení. Je dobře znám případ motoru RD-33 původně východoněmeckých MiGů-29. Po jejich převzetí Luftwaffe byl upgrade motorů a zavedení řízení FADEC to první, co Němci udělali. Jen toto umožnilo zvýšit resurs (Time Between Overhauls - TBO) z původních 400 hodin až na 1.500 hodin !!!

2/ materiálové omezení - přes jednoznačné úspěchy v některých oblastech (např. monokrystalické lopatky) SSSR všeobecně zaostával. Snaha získat z motoru co největší (konkurenceschopný) výkon pak často vedla ke kompromisu co se životnosti týče.

Výše uvedené ale na počátku 21. století přestalo, díky technologickým a know-how transferům platit. A zde právě nastupuje ta metodika hodnocení.

Západní motory se standardně konstruují resp. provozují s ohledem na "střední dobu do opravy". V reálu to znamená, že se stanovují resursy (TBO) pro jednotlivé komponenty motoru, a ty jsou navíc pouze doporučením - dle skutečného opotřebení.
Ruské motory (a nevím jak čínské) by však stále měly používat princip "generálních oprav" = motor má jasně stanoven počet hodin, po kterých se musí demontovat a odeslat na generálku. Což však neznamená, že v průběhu TBO neprochází kontrolou a diagnostikou.
Rozdíl je by tedy měl být v tom, že pro ruské motory je TBO (resurs) nejzazší termín, kdy musí být motor poslán na generálku, zatímco u západních motorů je TBO doporučený termín odeslání na generálku (která vlastně ani nemusí nastat).

Lze to porovnat například na uvedených motorech AL-41F1S a F135-PW-100.
AL-41F1S má tvrdě stanovené TBO na celý motor na 4.000 hodin provozu (bez rozlišení typu provozu).
F135-PW-100 má doporučené TBO na jednotlivé komponenty motoru na 1.500 až 4.000 hodin (přičemž odeslání těchto komponentů na generálku není povinné a záleží na opotřebení).
A zde nastupuje další termín a to Mean Time To Recovery (MTTR) tedy statistická veličiny, za jak dlouho jsou v průměru motory F135-PW-100 odesílány na generálku. Pro F135-PW-100 jsem tuto hodnotu nenašel, ale předpokládám, že Tebou uváděná hodnota 6.000 hodin pro F100 bude právě tato hodnota.

Z logiky věci je pak MTTR vždy vyšší než TBO.
TBO předpokládá, že se motor posílá na generálku bez ohledu na opotřebení (režimy provozu) a to bez ohledu na to, že mohl pracovat dalších 1.000; 2.000 nebo 3.000 hodin.
MTTR předpokládá, že se motor posílá na generálku až v okamžiku, kdy už bezpečně pracovat nemůže.
Oba přístupy mají své pro a proti - a tak v reálu vždy existuje jakýsi jejich mix.

[Flogger G]

Obecně je známo, že motory sovětské/ruské produkce mají nižší životnost.
Již před WWII se sovětští motoraři potýkali s nízkou kvalitou svých motorů. Když koupili licenci, opět to nefungovalo tak, jako originální výrobek. Na Stalinův příkaz kupovali celé výrobní linky, ba i kompletní továrny, kvalita výroby se nezměnila. Problém byl především v pracovní síle, která měla obrovské výkyvy v udržení rozměrů (to píši o výrobě v rámci dané tolerance), stejně to platilo v metalurgii, co se dodržení technologie týče.Motory dávaly buď menší výkon nebo měly nižší životnost, většinou se oba nedostatky na motoru sešly dohromady. Do toho vstupuje obecně nízká vycvičenost leteckého technického personálu a neochota zabývat se maličkostmi - ono to s tímhle ještě poletí. K tomu všemu ještě onen příslovečný stalinský přístup k výrobě - mělo to být už včera!
Po nástupu proudových motorů se zvýšila náročnost na přesnou výrobu a dodržení technologie několikanásobně. Pokud jde o metalurgii, tam SSSR velmi zaostával. Největší problém představovala zaostalost vývojová, všechny síly byly vrženy na sériovou výrobu válečného materiálu. Když na konci roku 1944 dostali motoráři příkaz začít se zabývat konstrukcí proudového motoru, nebylo vpodstatě na čem stavět. S výjimkou Archipa Ljulky měli ostatní konstruktéři čisté stoly. První kořistní německé motory okamžitě putovaly ke konstruktérům a byly detailně rozebrány a podrobeny výzkumu. Zajatí němečtí motoráři pak byly dopraveni do SSSR i s rodinami a tam byli nuceni provádět vývojové práce ve prospěch SSSR. Tehdy si sovětští konstruktéři všimli,jak důsledně Němci pracují, jak dodržují určitý řád , nejen co se samotné práce týká, ale i denní režim. Nechci tvrdit, že Němci systematicky sabotovali výzkum , ale určitě všechny své znalosti a zkušenosti Sovětům nepředali. Především co se metalurgie týče a také v technologii a vývoji ochranných nastřiků spalovacích komor zřejmě nepustili všechna tajemství. Když v roce 1947 získal SSSR licenční práva na motory RR NENE a DERWENT, USA byly silně proti, Britové si ponechali výrobu turbínových lopatek. To však ve Svazu zvládli a počala nelicenční výroba turbínových lopatek. Musím uznat, že nemenší úsilí museli v SSSR věnovat zdokonalení pracovní síly, tady už rozhodovaly setiny, ba tisíciny milimetru. I přes veliký vývojový skok, který německé a britské motory umožnily, se nadále sovětské motory potýkaly s nižší úrovní kvality materiálu, horším dílenským provedením a nekonečným zaostáváním ve vývoji. Příslovečná byla žravost motorů sovětské provemience a malá životnost.
Co se životnosti týče, ta byla ovlivněna jak nižší kvalitou materiálu a slabším dílenským spracováním, tak již zmíněnou absencí číslicového řízení režimu motoru a také zvýšeným násobkem bespečnosti, vzhledem k podmínkám provozu u hlavních uživatelů motorů.

Moje osobní zkušenost se sovětskými motory byla veskrze kladná. Pokud motor byl provozován dle pokynů výrobce, vyskytovaly se problémy minimálně. Troufnu si tvrdit, že motory vydržely mnohem víc, než bylo stanoveno. Zkušenosti z provozu ukazovaly i na nižší choulostivost při poškození lopatek kompresoru.
Do čerpání resurzu či života motoru byly započítávany dva časy. Hlavní byl čas chodu za letu, který se počítal 100 % a potom doba chodu motoru na zemi, kdy se počítalo 20%. To platilo pro proudové motory sov původu všech letadel u nás provozovaných.

S novými motory zkušenost nemám, ale zatím mají stále nižší životnost než motory západních výrobců.

[Pátrač]

To je stále zelené téma. Životnost motorů letecké techniky sovětského a dnes ruského původu. Prostě technologická a i materiálová kvalita té velké země zaostávala a asi i zaostává. Ale roky jsem byl v provozu u letecké techniky a nepamatuji si leteckou havárii se selháním motoru - mnoho havárií katastrof jsem vnímal. ale pro to, že by najednou přestal šlapat motor, to ne. Nebo si to jen nepamatuji, je to už hodně let. Technici na tyto motory moc nenadávali - možná o proto že při správné údržbě byly opravdu spolehlivé a když dostaly co měly tak prostě frčely.

Ale nejsem motorář, byl jsem palivář a vím že jsem byl - myslím palivář úplně první na tapetě, pokud něco spadlo. Tak jsme si to hlídali.

Ale celková nižší životnost motorů sovětské provenience je fakt.

[heder2]

Ruská výroba je fenomén sám o sebe. Potrebná industrializácia zaostávajúceho ZSSR predčila spoločnosť.

Dokrútka v ruštine k materiálom a konštrukcii turbínových lopatiek
https://youtu.be/WG3co8z2jmI

Ešte mám otazku: ktoré časti motora sú nachylné na opotrebenie či únavu materiálu? Teda čo všetko z prúdového motora sa mení pri GO a aké sú vady týchto súcastí?

[simader]

Jestli dovolíte chtěl bych reagovat z titulu výroby.
Motory SSSR a pozdější výroby mají tyto zásadní problémy a napíšu zde proč.
1)do dnešní doby mají problem s třískovou výrobou lopatek a proto je odlévají. Jakýkoliv material který obsahuje Chrom, mangan a další legující prvky v množství 20 % výš je problémový k obrábění a tím pádem k vyváženi a drsnosti povrchu .Toto do dneska neumí a proto je odlévají, brousí a povlakuji ale bohužel s nižší přesností.Odlitek ma horší vlastnosti na vahu nez obrobek -jiný rozmer chladících kanalku.Musí být masívnější konstrukce a vetsí uložení a pruměry.
Proto mají motory nižší otáčky a musí dát vic paliva aby mel výkon.
Viz napr.L-39
motor
https://cs.wikipedia.org/wiki/Ivčenko_AI-25
http://www.motorsich.com/ukr/products/a ... e/ai-25tl/
který je dělaný touto technologii
a motor který byl u nás předělaný na technologii třískového obrábění a nástroji fa.Sandvik a mel o hodně lepší průměrové parametry než motor s litími lopatkami

http://www.leteckemotory.cz/motory/dv-2/

Bohužel propadl dějinami.
Ohledně obrábění jak SSSR tak nyní RF me velké problémy(pochoden na SOCI 2014 byla vyrobena na MAS SPT32 rok 1986 )a do dnešních dnu nemá technologickou a materiálovou základnu-- z části protože je existuje embargo na určíte technologie a taky ze mají odlišné myšleni a přístup
Omlouvám se za elaborát ale v tomhle jsem se pohyboval 15 let a do dnes jsem ve styku .Je to psáno na PC v jiné jazykové variante a proto jsou tam chyby

[Pátrač]

Zajímavá informace.Oni fakt lopatky odlévají? To je neuvěřitelné...

[kenavf]

Ale veď to odlievanie spomínali aj v tom dokumente a zároveň tým procesom dosahujú že lopatka je monokryštál.

[heder2]

Bol som v tom, že odliatok je najpokrokovejšia technológia aj z hľadiska monokryštálu.
Ako sa potom vyrábajú chladiace kanály v obrábanej lopatke?

[Pikujuci brizolit]

Mne sa to celé s obrábaním nezdá, veď monokryštalické lopatky zvládajú všetci - odlievajú a povlakujú ich všetci, kôli chladeniu.... Myslené USA, VB, Francúzsko a aj Rusko a dokonca hádam aj Ukrajina... Už AL-31F mal v sedemdesiatych rokoch mať monokryštalické lopatky, ale tie prišli až v 80 rokoch.

[HONZIK11]

Zajímavá informace.Oni fakt lopatky odlévají? To je neuvěřitelné...

To je opravdu neuveritelne, jako by na prvopocatku nebyl vzdy odlitek ,metoda presneho liti je vseobecne znama a stovky metod jak modifikovat struktury krystalicke podoby slitin take.

Napada me jen jedna zastupitelna technologie a to je praskova metalurgie. SLINUTE KARBIDY.
A pak jenom ten modelarsky 3D tisk.
Z meho omezeneho uhlu pohledu.. bud to odleju cele , nebo poskladam z lopatek zvlast. Pak bude mit celek vlastnosti naprosto odlisne .

[Pikujuci brizolit]

Honzik, máš pravdu, ale tie lopatky sa robia zvlášť. Napríklad odlievané a povlakované lopatky z Rolls Royce Trent


Štruktúra materiálov:


EDIT: ak nevadí, dávam tam aj štruktúru materiálov, vpravo ten o ktorom sa bavíme.

[simader]

Bol som v tom, že odliatok je najpokrokovejšia technológia aj z hľadiska monokryštálu.
Ako sa potom vyrábajú chladiace kanály v obrábanej lopatke?

Vrtaji se

[simader]

Mne sa to celé s obrábaním nezdá, veď monokryštalické lopatky zvládajú všetci - odlievajú a povlakujú ich všetci, kôli chladeniu.... Myslené USA, VB, Francúzsko a aj Rusko a dokonca hádam aj Ukrajina... Už AL-31F mal v sedemdesiatych rokoch mať monokryštalické lopatky, ale tie prišli až v 80 rokoch.

ano odlévají se ale nemohou se použít pro vysoké výkony. Ono totiž je zásadní problem váha a když je v v odlitém kanálku menší deformace tak to nelze vyvážit a další věc je náročná kontrola .
A propos monokrystalická ocel na odlévaní neexistuje a dělají to že ji umele zestárne - da se na týden do teploty -80 az -145 stupnu.
Monokrystalicky a polykrystalické jsou jen Diamanty např.. Mono--MKD Poly -PKD
V 70 letech dělaly lopatky ze spékané oceli (CPM 35 -atd) které měli výborné parametry ale byl a je ohromný problem sehnat dostatek materiálu v dostatečné kvalitě.
např.. 1 kg Titanu stoji 2 tisíce EUR a vyrábí ho RF takže je limitovaný. Proběhla tu zprava o Tvrdkovech .Tvrdkov a polotvrdokovy už z podstaty nesnesou vibrace a chvění.
Jsou složeny z Wolframu 5-15% a Cobaltu 85-95% .Jsou spečeny za vysokých teplot a používají se jako penetratory do průbojných střel .Problem je zdroj těchto materiálu je Čína a RF a ti si s tím hraji a embarguji jak se vyspi!!

http://ujp.cz/cs/wolframove-materialy/

Další užití je výroba řezných nástrojů pro třískové obrábění
https://anaj.cz/
Dale se ted pokouší o Cermetové materiály ale bohužel zatím je problem následný proces obrobeni na přesnou
Jinak proc se vlastně frézuji lopatky---protože jsou přesně kanálky na chlazeni a sila steny se měří na 0,005 mm. Dále obrábí se na stabilizaci coz odlitek nedokáže ani po broušení. Jakákoliv odchylka znamená ze se lopatka bude přehřívat a deformuje se a ulítne a nebo ze je nevyvážena -utrhne se a zničí motor.
Pokud vas v tomhle něco zajímá napište a ja bud odpovím nebo dam odkaz.

PS : nepovlakuje se kvůli chlazeni ale kvůli zpevnění povrchu odolnosti vysokých teplot a snížení drsnosti povrchu

[kenavf]

Pozrel si si toto video ktoré bolo v príspevku?
Od 16 minúty, odlieva monokryštalickú lopatku(monokryštálu sa dosiahne vhodným ochladzovaním)
https://www.youtube.com/watch?v=WG3co8z ... e=youtu.be
A vyrábajú sa tak aj lopatky do motorov suchojov a to sú relatívne výkonné motory.

Vyvrtať prívodné a chladiace kanáliky do skrútenej/tvarovanej lopatky môže byť dosť problém.

EDIT:
Z videa: Na lopatku sa nanesie keramická vrstva ktorá umožní zvýšenie pracovnej teploty o ďaľších 150°C , bez tejto vrstvy by bol aj problém so životnosťou.

[Pikujuci brizolit]

Ďakujem za informácie, ale predsa len, mám upresňujúce info, ako som to myslel:
Mal som na mysli monokryštálová superzliatinu na báze niklu, používanú na výrobu lopatiek turbín (nie len) leteckých motorov, nie Vami spomínanú oceľ a titán.
Monokryštálová superzliatina podľa mojich znalostí sa už nezvykne následne obrábať, robia sa superpresné odliatky. Čo sa týka vŕtania, to slovo by som radšej nepoužíval, laická verejnosť by si myslela, že sa vŕta vrtákom, ono to je skôr elektrochemicky po staru, novo sa otvory laserujú.
V prípade leteckých turbín za použitia monokryštálovej superzliatiny o obrábaní a brúsení som naozaj nepočul, ono by to potláčalo zmysel týchto superodolných materálov. A u nich sa práve keramické povlakovanie dáva na zlepšenie chladenia, respektíve turbína zvládne vyššie teploty.

Každopádne, rád sa dozviem ďalšie informácie a najmä k vzťahu na ruskú technológiu výroby a materiálov (a nie len na ruskú)

EDIT: gramatika
EDIT 2: na kenavf edit, otvory sa dajú vytvárať aj tvarovo zložitejšie buď mnou spomínaným spôsobom, alebo po staru ešte vo forme, kedysi vraj na prvé Concordy a ich vtedy titanové lopatky použili na kanáliky sklo, ktoré potom odleptali kyselinou (HFl myslím), zo sto kusov vraj mali "niekoľko desiatok" defektných kusov. Bolo to myslím Hawker Siddeley.

[heder2]

No práve to vŕtanie si akosi nemôžem predstaviť pri dnešných tvaroch niektorých lopatiek a hlavne veľkom počte malých chladiacích otvorov.

Nič, toto nezvládam. Nech žije trieskové obrábanie a v ústrety pokroku

[kenavf]

Úzky dlhý otvor laserom neurobíš. On ten zaostrený paprsok laseru má určitý úhol "zbiehavosti". Takže dlhý otvor neprevŕta, vadili by mu bočné steny otvoru.

[Flogger G]

Co si pamatuji z motorů řady R-27/29/35, tak byly velmi spolehlivé. Statorové lopatky turbiny byly duté, aby umožnily průchod chladícího vzduchu, dutiny měly žebrování a plášť lopatek byl opatřen mikroprůvrty, které vytvořil ultrazvukový nástroj. Přívod chladícího vzduchu do statorových lopatek bylo možné omezit elektromagnetickým přepínačem v levé šachtě hlavního podvozku. Omezení přívodu vzduchu probíhalo potom na cestovních režimech, čímž se snížila spotřeba paliva při dlouhých přeletech. Pokud pilot potřeboval využít motor na režimu maximál nebo přídavné spalování, otevřel se přívod chlazení lopatek statoru automaticky na plný přívod.

[Starlight]

Životnosť motorov

Čo sa nižšej životnosti ruských leteckých motorov týka, stretol som sa s tvrdením (od ľudí čo majú k letectvu blízko), že Rusi počítajú čas motora od vzletu po pristátie, zatiaľčo Američania od spustenia motora po zastavenie.

Túto tému sme preberali so Skeptikom v SZ a s jeho dovolením zverejňujem jeho odpoveď:

Nejsem tedy motorář, a ze školy si toho o motorech (leteckých) už moc nepamatuji …

heder2, jestli ti toto skutečně napsal Skeptik, tak to klidně celé zahoď a spal!

Jediná věta, která je tam správně je hned ta první, kterou jsem tučně vyznačil. Skeptik v tomto zase tak moc nelhal. On tomu opravdu vůbec nerozumí.

Plete si tam naprosto jednoduché a základní pojmy a jejich kombinací vytváří naprostý paskvil. Naprosto klíčové informace tam ani nezmínil. Doteď jsem si myslel, že to při svém vzdělání a praxí v širším letectví jenom hraje. Je to tak nacpané bláboly, nesmysly a dezinformacemi, že tímto tato moje myšlenka zcela padá.

Navíc ti nebyl ani schopen poslat odkaz na to, co už tady na Palbě bylo napsáno. Toto je asi dosud nejlepší srovnání (s čísly z reálného provozu polských MiGů-29 a F-16) , které tu bylo publikováno: http://www.palba.cz/viewtopic.php?f=298 ... 20#p299595

[heder2]

So Skeptikom som to preberal ešte na jeseň, len teraz som sa rozhodol založiť vlákno a začal touto témou.