Анализ и обобщение информации

Проведенные патентные исследования заставляют обратить на следующую тенденцию.

Из отобранных для анализа российских и зарубежных патентов 27% посвящено экологическим проблемам, связанных с удалением вредных выбросов и использованием оборотной воды. В первую очередь патентуются установки по очистке вредных выбросов, используя:

· принудительное сжигание газов;

· системы автоматического управления экологической безопасностью;

· фильтры и роторные устройства;

· мониторинг в системе реального времени;

· использование ионизирующих электродов;

· устройства утилизации выхлопных газов.

В конечном итоге все патенты можно свести к решению следующих проблем:

1. Полное удаление твердых, газо- и парообразных включений.

2. Снижение концентрации вредных компонентов выхлопных газов до допустимого уровня.

3. Контроль за режимом работы источников загрязнения воздуха.

4. Повышение эффективности удаления источников загрязнения в открытой атмосфере.

5. Прогнозирование зоны осаждения загрязняющих веществ.

Для системы оборотного водоснабжения предлагаются физические методы с использованием магнитного порошка, вибрационное встряхивание для поддержания эффективной работы систем, используя отстойники, озонирование с помощью УФ-излучения, а также различные фильтры, в частности на основе активированного угля.

В конечном итоге проблема оборотного водоснабжения сводится к:

1. повышению эффективности очистки;

2. повышению эффективности работы при длительной эксплуатации;

3. защите систем оборотного водоснабжения от коррозии и солеотложений.

Среди патентов, посвященных технической проблеме испытаний ГТД, ГПА, ГТУ стоит выделить работы ведущих предприятий России Акционерное общество открытого типа «Самарский научно-технический комплекс «Двигатели НК», Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И.Баранова», ОАО «Авиадвигатель», Открытое акционерное общество «Научно-производственное объединение «Сатурн», Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный Ракетный Центр “КБ им. Академика В. П. Макеева», Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный космический научно- производственный центр им. М. В. Хруничева» (ФГУП «ТКНПЦ им. М. В. Хруничева»), Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт авиационной промышленности, ОАО " Рыбинские моторы", Самарский Государственный технический университет, НИИ энергетического машиностроения Московского государственного технического университета, Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева.

Из зарубежных фирм следует выделить ГАЗ ТУРБИН ЭФФИШЕНСИ АБ (SE), ДЖЕНЕРАЛ ЭЛЕКТРИК КОМПАНИ (US), которые запатентовали свои изобретения в России. Среди западных фирм можно выделить такие, как Pratt & Whitney Canada Corp., GEN ELECTRIC (US), DAIMLER BENZ AG (DE), Rolls Royce PLC (GB), ABB ALSTOM POWER UK LTD (GB), Honda Motor Co., Ltd (JP), Hitachi, Ltd (JP).

Основные проблемы, решаемые в области двигателестроения и проведения соответствующих испытаний, можно свести к следующим:

1. Создание стендов для испытаний.

2. Способы испытаний.

3. Средства измерительного контроля, телеметрия и способы их испытаний.

4. Системы подачи топлива в двигатель

5. Способ пуска газотурбинных двигателей.

6. Многорежимная подача топливовоздушной смеси в двигатель.

7. Проведение ускоренных испытаний.

8. Определение основных параметров двигателя.

Основные проблемы, которые решаются при испытании двигателей, заключаются в увеличении жизни компонентов газотурбинного двигателя. Необходимо решать задачу повышения надежности и работоспособности датчиков сбора информации, разрабатывая соответствующие системы охлаждения двигателей. Для этого предлагаются решения автоматической защиты двигателей с использованием электронных частей системы управления для термически чувствительных компонентов.

Использование воды с помощью специального аппарата расположенного в камере всасывания воздуха, позволяет достигать высоких давлений в компрессоре, а также снижается количество топлива. Разрабатываются системы управления двигателем, используя контроллер для регулирования потока воды.

Для достижения желаемого расхода топлива патентуются электромагнитные клапаны, регулируемые в зависимости от информации, получаемой по обратной связи о работе турбины.

Для совершенствования работы стендов предлагаются технические решения, направленные на установку датчиков скорости и контроля подачи топлива в двигатель, с возможностью получения точного выходного сигнала для улучшения точности управления.

В итоге можно отметить, что основные усилия при создании стендов для испытаний направлены на:

1. повышение точности измерения силы тяги;

2. испытание двигателей с большим расходом воздуха, не увеличивая мощность установок;

3. ускорение стендовой доводки двигателей и сокращение материальных и энергетических затрат;

4. улучшение точности управления при испытаниях;

5. повышение точности датчиков силоизмерительных устройств.

Совершенствование газотурбинных установок идет по пути:

1. Совершенствования топливоподающей системы для газа высокого давления.

2. Совершенствования контроля режимов функционирования ГТУ и систем управления.

3. Повышения надежности работы ГТУ, КПД.

4. Расширения диапазона устойчивой работы ГТУ.

5. Снижения вредных выбросов.

Точность контроля параметров турбонасосных агрегатов характеризуется следующим:

1. Контроль за эксплуатационными параметрами и системой охлаждения.

2. Контроль за системой подачи топлива.

3. Исследование процессов кавитации и ее исключение при работе насосов.

Точность определения параметров газодинамических потоков сводится к:

1. обеспечению достоверной информации путем недопущения ложных оценок;

2. определению точных характеристик;

3. повышению динамической точности регулирования ГТД.