10.14489/td.2025.09.pp.035-042

2025, 09 сентябрь (September)

DOI: 10.14489/td.2025.09.pp.035-042

Андрианов И. К., Новгородов Н. А., Чепурнова Е. К.
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РАСПОЛОЖЕНИЯ НАКЛОННЫХ ПОЛОСТЕЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ ТРЕЩИН В ЛОПАТКЕ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
(с. 35-42)

Аннотация. Исследование посвящено проблеме диагностирования повреждений в лопатках авиационных газотурбинных двигателей в режиме работы двигателя. В исследовании была построена модель, позволяющая рассчитать положение наклонных полостей для установки капсул, содержащих ионизирующие вещество, в тело турбинной лопатки, которые применяются для обнаружения трещин. При выводе определяющих соотношений для расчета координат центров отверстий, углов наклона были использованы положения векторной алгебры и аналитической геометрии. Результаты исследования могут найти практическое применение на этапе проектирования лопаток газотурбинного двигателя с системой контроля в нестационарных условиях.

Ключевые слова: турбинная лопатка, оболочка, внутренняя полость, обнаружение трещин.

Andrianov I. K., Novgorodov N. A., Chepurnova E. K.
DEVELOPMENT OF A MODEL FOR THE LOCATION OF INCLINED CAVITIES FOR A SYSTEM FOR REGISTRATION OF CRACKS IN A GAS TURBINE ENGINE BLADE
(pp. 35-42)

Abstract. The study is devoted to the problem of diagnosing damage in the blades of aircraft gas turbine engines in the engine operating mode. The study built a model that allows calculating the position of inclined cavities for installing capsules containing ionizing substances in the body of a turbine blade, which are used to detect cracks. When deriving the constitutive relationships for calculating the coordinates of the centers of the holes, angles of inclination, the provisions of vector algebra and analytical geometry were used. The results of the study can find practical application at the stage of designing gas turbine engine blades with a control system in non-stationary conditions.

Keywords: turbine blade, shell, internal cavity, crack detection.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

И. К. Андрианов, Н. А. Новгородов, Е. К. Чепурнова (ФГБОУ ВО «Комсомольский-на-Амуре государственный университет», Комсомольск-на-Амуре, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

I. K. Andrianov, N. A. Novgorodov, E. K. Chepurnova (Komsomolsk-na-Amure State University, Komsomolsk-na-Amure, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Пат. 2732469 РФ. C1, МПК G01N 29/04. Способ обнаружения трещины лопатки газотурбинного двигателя / Ю. Ю. Толстихин, Ф. В. Блинов, Д. В. Зорин, О. В. Бойко; № 2019110513; заявл. 06.10.2017; опубл. 17.09.2020.
2. Бахир А. О. Контроль дефектов лопаток турбин в процессе эксплуатации // Инновационная наука. 2021. № 5. С. 32–33.
3. Пат. 2517786 РФ. C2, МПК G01N 27/90. Способ обнаружения трещин на деталях вращения / А. М. Портер, М. В. Васильчук, А. А. Галицкий; № 2012138241/28; заявл. 06.09.2012; опубл. 27.05.2014.
4. Клюев С. В. Исследование сигналов от дефектов типа трещин при комбинированной вихретокомагнитной дефектоскопии // Информационные системы и технологии. 2010. № 2(58). С. 26 – 33.
5. Пат. 2235993 РФ. C1, МПК G01N 25/72. Способ активного теплового неразрушающего контроля качества объекта / А. Н. Шутов, Б. Н. Баженов, А. Г. Чумаков и др.; № 2003112053/28; заявл. 25.04.2003; опубл. 10.09.2004.
6. Бекаревич А. А., Будадин О. Н., Чумаков А. Г. Метод автоматизированного теплового контроля лопаток турбин // Контроль. Диагностика. 2012. № 10. С. 27 – 33.
7. Виноградов В. Ю. Контроль технического состояния авиационных ГТД по акустическим параметрам, измеренным на срезе сопла двигателя // Контроль. Диагностика. 2013. № 3. С. 53 – 57.
8. Сафина Г. Ф. Акустическое диагностирование характеристик лопаток турбины, связанных бандажом // Контроль. Диагностика. 2014. № 7. С. 64 – 72. DOI: 10.14489/td.2014.07.pp.064-072
9. Пьянков И. Н., Трофимов В. Н., Пьянков В. А., Карабутов А. А. Акустические методы контроля лопаток газотурбинных двигателей // Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации ‒ 2020: материалы XXI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 19 ‒ 21 нояб. 2020 г., и IX Всерос. молодежной науч. школы «Научные исследования и инновации в аэрокосмической технике и технологиях»: в 2 т. 2020. Т. 2. С. 90 – 93.
10. Mevissen F., Meo M. A nonlinear ultrasonic modulation method for crack detection in turbine blades // Aerospace. 2020. Vol. 7, No. 6. P. 72. DOI: 10.3390/AEROSPACE7060072
11. Mevissen F., Meo M. Ultrasonically stimulated thermography for crack detection of turbine blades // Infrared Physics & Technology. 2022. Vol. 122. P. 104061. DOI: 10.1016/j.infrared.2022.104061
12. Артамонов М. А., Старшинов Д. С., Пахомов Н. А. Динамический и фрактографический анализ для определения причины усталостного разрушения рабочей лопатки турбины низкого давления ГТД // Климовские чтения ‒ 2024: перспективные направления развития авиадвигателестроения: сб. ст. науч.-техн. конф., Санкт-Петербург, 14 – 16 нояб. 2024 г. СПб.: Скифия-принт, 2024. С. 249 – 255.
13. Пат. 2168724 РФ С1, МПК G01N 33/00. Способ диагностики зарождающихся дефектов / М. С. Гринкруг, А. В. Поповский; № 2000106087/28; заявл. 13.03.2000; опубл. 10.06.2001.
14. Гринкруг М. С., Андрианов И. К., Кара Б. М., Ткачева Ю. И. Система регистрации трещин в лопатках газотурбинного двигателя с применением ионизирующего вещества в нестационарных условиях // Контроль. Диагностика. 2024. Т. 27, № 10(316). С. 59 – 64. DOI: 10.14489/td.2024.10.pp.059-064
15. Миронов А. Н., Новгородов Н. А., Ткачева Ю. И. Физико-математические основы определения положения капсул с активным веществом в лопатке газотурбинного двигателя // Наука, инновации и технологии: от идей к внедрению: материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, Комсомольск-на-Амуре, 11–12 дек. 2024 г. Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос. ун-т, 2025. Ч. 1. С. 349 – 352.

Eng

1. Tolstikhin, Yu. Yu., Blinov, F. V., Zorin, D. V., & Boyko, O. V. (2020). Method for detecting cracks in gas turbine engine blades (Patent No. 2732469) [in Russian language].
2. Bakhir, A. O. (2021). Monitoring turbine blade defects during operation. Innovatsionnaya Nauka, (5), 32–33. [in Russian language]
3. Porter, A. M., Vasilchuk, M. V., & Galitsky, A. A. (2014). Method for detecting cracks in rotating parts (Patent No. 2517786) [in Russian language].
4. Klyuev, S. V. (2010). Study of signals from crack-type defects in combined eddy current magnetic testing. Informatsionnye Sistemy i Tekhnologii, 2(58), 26–33. [in Russian language]
5. Shutov, A. N., Bazhenov, B. N., Chumakov, A. G., et al. (2004). Method of active thermal nondestructive testing of objects (Patent No. 2235993) [in Russian language].
6. Bekarevich, A. A., Budadin, O. N., & Chumakov, A. G. (2012). Automated thermal monitoring method for turbine blades. Kontrol'. Diagnostika, (10), 27–33. [in Russian language]
7. Vinogradov, V. Yu. (2013). Monitoring the technical condition of aircraft gas turbine engines using acoustic parameters measured at the engine nozzle. Kontrol'. Diagnostika, (3), 53–57. [in Russian language]
8. Safina, G. F. (2014). Acoustic diagnostics of turbine blade characteristics connected by a shroud. Kontrol'. Diagnostika, (7), 64–72. [in Russian language]. https://doi.org/10.14489/td.2014.07.pp.064-072
9. Pyankov, I. N., Trofimov, V. N., Pyankov, V. A., & Karabutov, A. A. (2020). Acoustic methods for testing gas turbine engine blades. In Aerospace technology, high technologies and innovations - 2020: Proceedings of the XXI All-Russian Scientific and Technical Conference, Perm, November 19-21, 2020 (Vol. 2, pp. 90–93) [in Russian language].
10. Mevissen, F., & Meo, M. (2020). A nonlinear ultrasonic modulation method for crack detection in turbine blades. Aerospace, 7(6), 72. https://doi.org/10.3390/aerospace7060072
11. Mevissen, F., & Meo, M. (2022). Ultrasonically stimulated thermography for crack detection of turbine blades. Infrared Physics & Technology, 122, 104061. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2022.104061
12. Artamonov, M. A., Starshinov, D. S., & Pakhomov, N. A. (2024). Dynamic and fractographic analysis to determine the cause of fatigue failure of a low-pressure gas turbine engine blade. In Klimov Readings – 2024: Promising directions for aircraft engine development: Proceedings of the scientific and technical conference, St. Petersburg, November 14–16, 2024 (pp. 249–255). Skifiya-print. [in Russian language]
13. Grinkrug, M. S., & Popovsky, A. V. (2001). Method for diagnosing incipient defects (Patent No. 2168724) [in Russian language].
14. Grinkrug, M. S., Andrianov, I. K., Kara, B. M., & Tkacheva, Yu. I. (2024). System for registering cracks in gas turbine engine blades using ionizing substance under non-stationary conditions. Kontrol'. Diagnostika, 27(10), 59–64. [in Russian language]. https://doi.org/10.14489/td.2024.10.pp.059-064
15. Mironov, A. N., Novgorodov, N. A., & Tkacheva, Yu. I. (2025). Physical and mathematical basis for determining the position of capsules with active substance in gas turbine engine blades. In Science, innovations and technologies: From ideas to implementation: Proceedings of the All-Russian scientific-practical conference of young scientists, Komsomolsk-on-Amur, December 11–12, 2024 (Pt. 1, pp. 349–352). Komsomolsk-on-Amur State University. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2025.09.pp.035-042

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2025.09.pp.035-042

and fill out the form