Помпаж

Материал из База знаний
Перейти к: навигация, поиск

Помпаж (от фр. pompage) - срывной режим работы авиационного турбореактивного двигателя, нарушение газодинамической устойчивости его работы, сопровождающийся хлопками, резким падением тяги и мощной вибрацией, которая способна разрушить двигатель. Воздушный поток, обтекающий лопатки рабочего колеса, резко меняет направление, и внутри турбины возникают турбулентные завихрения, а давление на входе компрессора становится равным или бо́льшим, чем на его выходе.

В зависимости от типа компрессора помпаж может возникать вследствие мощных срывов потоков воздуха с передних кромок лопаток рабочего колеса и лопаточного диффузора или же срыва потока с лопаток рабочего колеса и спрямляющего аппарата.

Основным способом борьбы с помпажом является применение нескольких соосных валов в двигателе, вращающихся независимо друг от друга с различными скоростями вращения. Каждый из валов несёт часть компрессора и часть турбины. Первая (от воздухозаборника) часть компрессора (компрессор низкого давления) соединяется с последней частью турбины (турбина низкого давления). Современные двигатели имеют обычно 2-3 вала. Валы более высокого давления вращаются с более высокими скоростями. Кроме этого для предупреждения помпажа в авиационных реактивных двигателях предусматривают поворотные лопатки входного направляющего аппарата (ВНА, inlet guide vanes — IGV) компрессора и воздушные клапаны перепуска (blowoff valves), которые сбрасывают избыточное давление на промежуточных ступенях компрессора двигателя. Одновальные двигатели оснащаются более мощной механизацией компрессора, многовальные имеют простую механизацию. Одновальные со свободной турбиной вертолётные двигатели ТВ2-117 и ТВ3-117 (Ми-8, Ми-24) имеют регулируемые НА первых 3-х и 4-х ступеней соответственно и клапан перепуска на одной из ступеней компрессора, одновальный двигатель НК-12М (Ту-95, Ан-22) — регулируемый ВНА и 5 клапанов перепуска, трёхвальный Д-36 (Ан-72 и Ан-74, Як-42) — только клапаны перепуска на двух ступенях, а регулируемые НА механического привода не имеют и фиксируются после стендовой регулировки двигателя.

Работа двигателя в режиме помпажа быстро приводит к его разрушению из-за недопустимого повышения температуры газов перед турбиной и потери прочности ее лопаток, поэтому при его возникновении двигатель должен быть переведен в режим «малый газ» (на котором помпаж исчезнет сам собой) или отключен. Рост температуры газов может достигать нескольких сот градусов в секунду, и время принятия решения экипажем ограничено. На современных двигателях предусмотрена противопомпажная автоматика. Она обеспечивающая автоматическое, без участия экипажа, устранение помпажа путем обнаружения помпажных явлений через измерение давления и пульсаций давления на разных участках газовоздушного тракта; кратковременного (на доли секунды) снижения или прерывания подачи топлива, открытия перепускных заслонок и клапанов, включения аппаратуры зажигания двигателя, восстановления подачи топлива и восстановления режима работы двигателя. Устанавливается сигнализация на приборных досках экипажа и производится запись в бортовых регистраторах параметров полета.

Причины возникновения

Помпаж вызывается сильными отклонениями в работе двигателя от расчетных режимов:

  • Вывод самолета на закритические углы атаки;
  • Разрушение и отрыв лопаток рабочего колеса (например, из-за старости);
  • Попадание в двигатель постороннего предмета (птицы, снега, фрагмента бетонного покрытия ВПП);
  • Попадание в воздухозаборник пороховых газов при стрельбе из пушек или пусках ракет на боевых самолетах;

А также:

  • Ошибками, допущенными при проектировании или сбоями в работе системы управления двигателя и (или) управляемого воздухозаборника;
  • Сильным боковым ветром при запуске двигателя на аэродроме (ранние модели двигателей JT-9D);
  • Низким давлением окружающего воздуха (в жаркую погоду в горах);

См. также