Diagnosis with the fam-c method of selected aviation defects of single-direction clutches of the mig-29 airplane

• Autorzy: Gębura Andrzej , Rykaszewski Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.2816

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka wybranych usterek lotniczych jednokierunkowych sprzęgieł samolotu MiG-29 metodą FAM-C

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An indispensable element in multi-engine aircraft propulsion is the one-way clutch, which enables the transmission of mechanical energy from the engine turbine to the drive box and/or to the propellers. The Air Force Institute of Technology (AFIT) investigated the wear processes occurring in aircraft one-way clutches, identifying underload as the dominant issue. This underload leads to premature surface abrasion of the raceway, ultimately resulting in the loss of the kinematic connection between the driving and driven components. The initial stage of the wear processes of one-way clutches is difficult to detect using traditional methods (e.g. vibroacoustic), while the FAM-C method developed at AFIT deals with this problem. Its operation is based on the analysis of the frequency modulation of the on-board generator. This method enables the monitoring of virtually all mechanical components of an aircraft. The paper also presents the DIA-KSA-CM diagnostic tester, which enables the measurement and analysis of data in a semi-automatic system.

PL

Niezbędnym elementem napędu w samolotach wielosilnikowych jest jednokierunkowe sprzęgło, które umożliwia przekazywanie energii mechanicznej z turbiny silnika do skrzyni napędowej i/lub do śmigieł. Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych (ITWL) badał procesy zużycia występujące w lotniczych sprzęgłach jednokierunkowych, identyfikując niedociążenie jako dominujący problem. Niedociążenie prowadzi do przed-wczesnego ścierania powierzchni bieżni, co w rezultacie skutkuje utratą połączenia kinematycznego między elementem napędzającym a napędzanym. Początkowy etap procesu zużycia sprzęgieł jednokierunkowych jest trudny do wykrycia za pomocą tradycyjnych metod (np. wibroakustycznych), natomiast opracowana w ITWL metoda FAM-C skutecznie rozwiązuje ten problem. Jej działanie opiera się na analizie modulacji częstotliwości generatora pokładowego. Metoda ta umożliwia monitorowanie praktycznie wszystkich elementów mechanicznych samolotu. W artykule zaprezentowano również tester diagnostyczny DIA-KSA-CM, który umożliwia pomiar i analizę danych w systemie półautomatycznym.

Słowa kluczowe

EN

mechanical resonance; frequency modulation; aggregate drive box; one-way clutch; clutch slip; FAM-C method; diagnostics; characteristic set

PL

rezonans mechaniczny; modulacja częstotliwości; skrzynia napędowa agregatu; sprzęgło jednokierunkowe; poślizg sprzęgła; metoda FAM-C; diagnostyka; zestaw charakterystyczny

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 55, iss.3
• Strony: 1--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gębura Andrzej

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych), Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1616-6251

autor

Rykaszewski Dariusz

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych), Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1200-5020

Bibliografia

• 1. B. Baranowski et al., Podstawy konstrukcji napędów maszyn, Poznań, Poland: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2007.
• 2. J. Borgoń, M. Stukonis, and J. Szymczak, „Czy uszkodzenia połączeń wielo-wypustowych w silnikach lotniczych mogą spowodować wypadki lotnicze”, Informator ITWL nr 311/93, Techniczne problemy eksploatacji i niezawodności wojskowych statków powietrznych, Kiekrz 1993.
• 3. Centralnyi Institut Aviacionnogo Motopostroienia imieni P.I. Baranova Informacionno – izmienitielnaia sistiema kontrolia sistiema aviacionnych i obszcze-maszinostroiennych reduktorov, privodov i korbokpieriedacz. Moskva 1990.
• 4. M. Dietrich, Podstawy konstrukcji maszyn, vol. 2, Warszawa: WNT, 1999.
• 5. J. Leyko, Mechanika ogólna, vol. 1, Warszawa: PWN, 1996.
• 6. S. Makusik, Sprzęgła mechaniczne. Warszawa: WNT, 1979.
• 7. W.F. Malciev, Rolikove mechanizmy svobodnego choda, Moskva: Maszinostroienie, 1968.
• 8. A. Skoć, J. Spałek, and S. Makusik, Podstawy konstrukcji maszyn, vol. 2 Zarys dynamiki i tribologii, elementy podatne, wały i osie maszynowe, łożyska ślizgowe i toczne, sprzęgła i hamulce, Warszawa: WNT, 2008.
• 9. M. Woch, M. Matyjewski, and M. Kurdelski, “Reliability at the checkpoints of an aircraft supporting structure”, Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, vol. 17, iss. 3, 2015, DOI: 10.17531/ein.2015.3.18.
• 10. R. Grądzki, K. Golak, and P. Lindstedt, “Basics of the corrective - resonant spectral method of gas flow identification from the damaged pipeline and its experimental verification”, Journal of KONBiN, vol. 44, 2017, DOI 10.1515/jok-2017-0066.
• 11. P. Lindstedt, T. Sudakowski, and A. Kułaszka, “The new approach to identification of parametric and momentary damages on the basis of Lindeberg–Levy’s model”, Journal of KONBiN, vol. 43, 2017, DOI 10.1515/jok-2017-0037.
• 12. T. Tokarski, K. Obłąkowski, J. Parucki, T. Kucharzewski, and T. Kwiatkowski, “Selected defects of one-way clutches based on Mi-24”, Journal of KONBiN, vol. 52, iss. 1, 2022, DOI 10.2478/jok-2022-0007.
• 13. F. Siemieniako and Z. Gosiewski, Automatyka, vol. I: Modelowanie i analiza układów, Politechnika Białostocka, 2006.
• 14. A. Charchalis and A. Grządziela, „Diagnozowanie stanu współosiowości elementów transmisji momentu obrotowego metodą pomiaru sygnałów wibroakustycznych z łożyska nośnego”, Problemy Eksploatacji, no. 2, 1999.
• 15. A. Gębura, Metoda modulacji częstotliwości napięcia prądnic pokładowych w dia-gnozowaniu zespołów napędowych, Warszawa, Poland: Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, 2010.
• 16. A. Gębura and M. Zieja, Monitoring the technical condition of propulsion unit bearing assemblies and selected transmission components, Warsaw, Poland: Air Force Institute of Technology, 2024.
• 17. A. Gębura, Sprawozdanie z badań przyczyn urywania się wałków napędu prądnicy GP-21-3PS na samolocie MiG-29 nr 50903014615 zaistniałych w dniach 6.09.93 i 12.10.93 w 1PLM. Warszawa 1993. Nr BT ITWL 10623/I.
• 18. D. Biarda, P. Falkowski, A. Gębura, and A. Kowalczyk, „Sposób diagnozowania technicznego elementów sprzęgających silnik, a zwłaszcza lotniczy silnik spalinowy, z prądnicą prądu przemiennego”, Polish Patent PL 175664B1, application 08.07.1996, granting a patent 29.01.1999.
• 19. A. Gębura, B. Pietnoczko, and T. Tokarski, “Diagnostic testers operating on the basis of the FAM-C method”, Diagnostyka, vol. 17, no. 2, 2016.
• 20. A. Wojnar, Teoria sygnałów. Warszawa, Poland: WNT, 1988.
• 21. W. Wang W., “Damage Detection of Gas Turbine Engine By Analyzing Blade Tip Timing Data”, Proc. of HUMS, Conference, DSTO, Australia, 2003.
• 22. M. Witoś, „Zwiększenie żywotności silników turbinowych poprzez aktywne diagnozowanie i sterowanie”, Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych, iss. 29, 2011.
• 23. I.B. Carrington, J.R. Wright, J.E. Cooper, and G. Dimitriadis, “A comparison of blade tip timing data analysis methods”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G, Journal of Aerospace Engineering, vol. 215, no. 5, 2001, pp. 301-312.