Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Examination of the dynamic properties of 1st stage rotor blades in one - pass engine compressors under operating conditions

100%

Szczepanik R.

Journal of KONES

|

2013

|

tom Vol. 20, No. 3

395--404

EN

This article includes studies of vibration and stress amplitudes in the Is' stage rotor blades of jet trainer one-pass engine compressors before and after refurbishment in operating conditions. The presented results were obtained using SAD-2 blade vibration amplitude registering and measuring apparatus. The same tests were carried on the same one-pass engine after modernisation. Example oscillograms from the vibration tests of the 16 blades are shown in this article, where show the vibrations of three randomly selected one-pass engines after refurbishment (marked 1, 2 and 3) out of a total of 50 engines. The engine vibration spectra cover the full rotation speed range. The difference between the vibration amplitudes of 1st stage rotor blades, in one-pass engine compressors before and after the refurbishment, is results from the difference in how the blades were attached to the disc. Before modernisation the hammer-type root was used, whereas after refurbishment dovetail-type fittings were applied. Furthermore, it was confirmed that there is nocoupling via the blade disc occurred when the blades were arranged on the disc according to the sinusoidal order of their free vibration frequencies. In such cases recorded vibration amplitudes remain within the average range (from 100 to 120 MPa in terms of stress).

2

System for inflight early detection of cracks in turbine aero-engine compressor blades

100%

Szczepanik R.

Research Bulletin / Warsaw University of Technology, Institute of Aeronautics and Applied Mechanics

|

1999

|

tom nr 9

139-144

EN

A phenomenon of dynamic change of an aero-engine compressor blades natural frequency in course of fatigue cracks propagation in their roots (on the example of a Polish turbojet engine) is described. On the ground of this phenomenon main working principles of a device, which measures vibrations of turbine engine rotor blades with application of the noninterferent discretephase method (MDPh), used for early detection of first stage compressor blade cracks are discussed. The structure of a computer-based aero-engine compressor blades has been discussed and presented in this paper.

3

Analysis of 1st stage compressor rotor blade stress and vibration amplitudes in one-pass jet engine

100%

Szczepanik R.

Journal of KONES

|

2013

|

tom Vol. 20, No. 4

441--450

EN

This paper considers 1st stage compressor blade dynamics in the one-pass jet engines of trainer aircraft. Research was carried out on an engine test bench using the SAD system and its results were compared with those obtained using the tensometric approach. In this paper presented basic dynamic properties of rotor blades, bench test of rotor blade dynamics, Bench tests of the dynamic behaviour of blades subjected to external impacts and then Comparison of strain gauge and SAD tip-timing results. Then discusses the results of tests assessing the accuracy of the 1987 ITWL device by comparing strain gauge signals with those recorded by SAD apparatus in a running engine. It also presented simultaneous vibration readings of all the rotor blades at selected rotation speeds. Also shows that increased stress in these blades may be due to repeated engine surges, normal and hot engine surges, entry into the engine of a foreign object. Among others selection and layout of rotor blades in the 1st stage of a one-pass engine compressor, stress amplitudes for rotor blade, stress in rotor blade, stress amplitudes, free inlet flow and smooth engine acceleration, vibration amplitudes, asynchronous vibrations are presented in the paper.

4

Early detection of fatigue cracks in turbine aero - engine rotor blades during flight

100%

Szczepanik R.

Journal of KONES

|

2013

|

tom Vol. 20, No. 1

337--342

EN

The author shows results of research done in the Air Force Institute of Technology concerning design, development and implementation of modern diagnostic systems for aero-engines. The papers gives brief description of a project of a new advanced monitoring system basing on non-contact blade-vibration measurement. Recent monitoring systems for engines offer a great potential to reduce the high maintenance costs of aircraft while increasing reliability and safety. These systems check for abnormal engine responses to detect failures, saving lives and reducing secondary damage to the aircraft. A phenomenon of dynamic change of an aero-engine compressor blades natural frequency in course of fatigue cracks propagation in their roots on the example of a Polish turbojet engine is described. On the ground of this phenomenon main working principles of a device, which measures vibrations of turbine engine rotor blades with application of the noninterfering discrete method (MDPh), used for early detection of first stage compressor blade cracks are discussed. Typical representation of the first stage compressor blades vibration during engine acceleration, representation of the first stage blades vibration during engine acceleration and deceleration with steady-state stator distortions, crack initiation and propagation symptoms in blades, comparison of blade vibration spectra of the same blades for different conditions are presented in the paper.

5

Early detection of cracks in turbine aeroengine compressor blades

100%

Szczepanik R.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

1999

|

tom nr 115

361--370

EN

Problem of early detection of rotor blades cracks is particularly important for flight safety and economy. An early detection of fatigue root cracks in first stage compressor blades is of a great importance for flight safety due to dimensions and mass of blades. The broken blade causes as a rule the engine break-down, which in case of an one-engined aircraft night be a formidable danger to the pilot. Some results of investigations and devices which enable an relatively early detection of compressor blade cracks in an airborne engine as well as keeping the crew informed of this fact in order to get safety to the homebase are discussed and presented in this paper.

6

Complex approach to aircraft systems and structure safety and realibility

100%

Szczepanik R.

Journal of KONES

|

2006

|

tom Vol. 13, No. 4

445-451

EN

This paper presents new technologies employed in aircraft system engineering that are necessary to ensure a sufficient level of aviation equipment operation safety. New technical condition identification and examination technologies involving non destructive testing methods are presented, as well as methods of hourly and calendar TBOs' extension. A computer system for reliability assessment SAN is presented and the system's extension into a comprehensive system of flight security assessment and appraisal that enables assurance of a sufficient level of aviation equipment operation security. Reliability assessment system SAN, methods of aircraft technical condition assessment, digital flight performance recorders, in-flight load recording system KAM-500, rotating machine diagnostic system, with real-time diagnostics, comprehensive system of flight safety analysis and assessment are among other presented in the paper. Rapid development of research equipment, software tools, and more and more complex tested items (aircrafts and their modules) enforce development and refinement of applied research methodologies selected research methodologies applied by the Air Force Institute of Technology in aircraft systems examination.

7

Investigation of the dynamic properties of engine fan titanium rotor blades in a high manoeuvrability aircraft in FOD aspect

100%

Szczepanik R.

Journal of KONES

|

2013

|

tom Vol. 20, No. 2

371--376

EN

A current problem concerning the use of military and civilian aircraft is the damage caused to turbine compressor blades by ‘foreign objects’. Here the term ‘foreign objects’ means small stones, pieces of metal, cement pitch, asphalt, etc., left on runways and taxiways. Foreign objects also include ice and iced lumps of snow as well as birds sucked into aircraft engine air ducts. All such objects pose a serious threat to proper engine operation. They are very harmful in two respects. One is the direct danger during flight when a bird or some other object is sucked into the engine. The other danger is in what might occur in later flights if the engine, especially the compressor and turbine blades, are not inspected for durability reassessment. This paper presents an analysis of how the size and distribution of defects on blade edges affect, the frequencies and fatigue strength of titanium blades in the first four stages of a high manoeuvrability jet engine fan (low pressure compressor). In particular, damaged high manoeuvrability aircraft fan stage rotor blades and measured natural vibration frequencies and logarithmic decrement of damping of high manoeuvrability aircraft fan titanium blades are presented in the paper.

8

Studies on unsteady operation of a turbojet engine and an intake channel of a supersonic aircraft

63%

Kowalski M. , Szczepanik R.

Journal of KONES

|

2014

|

tom Vol. 21, No. 2

143--151

EN

The paper explains how to analyse possible disturbances in the intake air stream and their impact on engine operation. The introduction outlines possible reasons that induce disorders in the intake air stream. Then the substantial differences in operational characteristics between a centrifugal and an axial compressor are enlightened. The phenomenon of an unsteady compressor, referred to as the compressor stall, is explained through presentation of the process phases when air stream detaches from the surfaces of the compressor blades. Then the paper presents how disturbances in the air stream propagate down subsequent stages of the engine compressor with the emphasis on the fact that the air stream is not able to affect the full height of blades but usually only a portion of them. In addition, the mechanism of the unsteady operation of the engine (compressor) is presented on the graph that shows fuel consumption Q as a function of the engine rpm n. Attention is drawn to the fact that the phenomenon of the engine unsteady operation is associated with the so called rotating areas of air detachments that revolute in the same direction as the engine rotor itself but their rotation speed is lower than the rotor rpm. Consequently, flame downstream the area of detachment may go out for a moment and then quickly reappear, since air is kept supplied at quite high rates. If the foregoing process fails to go in phase with the rotating areas of air detachment, it may even lead to a total flameout of the engine. Then the unsteady operation of the intake channel is discussed in details, as it is frequently mismatched with the compressor stall. The mechanism of the phenomenon origination and the consequences it entails is presented with adequate details by means of appropriated graphs. In addition, the paper explains the phenomenon of beats in the intake channel, which is a result of detachment of the wall-adjacent layer of air flow just downstream the perpendicular shock wave in the intake channel. The effect of beats frequency often leads to the engine stall. The paper ends up with conclusions, in which it is emphasized that studies on the phenomenon and familiarity with the process are extremely important for the safety of flights.

9

Zarys metody oceny niezawodności i trwałości urządzeń lotniczych z uwzględnieniem stanów granicznych

63%

Szczepanik R. , Tomaszek H.

Problemy Eksploatacji

|

2005

|

tom nr 3

247--256

PL

W niniejszej pracy podjęto próbę określenia niezawodności i trwałości urządzenia, wykorzystując funkcję gęstości czasu przekroczenia stanu granicznego. Celem głównym opracowania było wyznaczenie analitycznej postaci rozkładu czasu przekroczenia stanu granicznego. Mając wyznaczoną postać funkcji gęstości czasu przekroczenia stanu granicznego, określono wzory na niezawodność i trwałość urządzenia dla ustalonych warunków.

EN

In this paper authors presented evaluation of device reliability and durability with use of density function of limiting state overflow time. The main aim of this research was determination of analytical form of limiting state overflow time distribution. Paper include: - selection of diagnostic parameter for determination of technical state and their limiting state, - description in probabilistic way change of diagnostic parameter value (under the influence of destruction process), - estimate of chance limiting state overflow, - with use of probability of limiting state overflow authors determined analytical for of density function limiting state overflow time. On the basis of density function limiting state overflow time authors describe reliability and durability of deviation for fixed condition.

10

Projekt ekspertowego systemu diagnozowania układu łożyskowania turbinowego silnika odrzutowego

63%

Borowczyk H. , Szczepanik R.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Budowa i Eksploatacja Maszyn

|

2002

|

tom Z. 10

27--40

PL

W artykule przedstawiono projekt ekspertowego systemu diagnostycznego, opracowany w ramach magisterskiej pracy dyplomowej w Politechnice Białostockiej. Diagnozowanym obiektem jest układ łożyskowania turbinowego silnika odrzutowego typu 89. Źródłem danych są badania diagnostyczne przeprowadzone w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych. Podstawę zaprojektowanego systemu ekspertowego stanowi system szkieletowy PC SHELL firmy AITECH.

EN

In this paper a project of an expert diagnostic system is presented. The system was developed with a master of science. thesis carried out in the Białystok Technical University. The object being diagnosed is an bearing system of a turbine jet engine type 89.The necessary data were collected in experimental research carried out in the Air Force Intitute of technology. The basis for this expert system is a PC SHELL system of AITECH company.

11

Wpływ oddzaływania międzycząsteczkowego waniliny i etylowaniliny na technologię i jakość aromatów spożywczych

63%

Szczepanik R. , Sarzyński W.

Roczniki Technologii i Chemii Żywnosci

|

1969

|

tom 15

12

Komputerowy system diagnostyczny silników odrzutowych bazujący na dyskretno-fazowej metodzie pomiaru drgań łopatek

63%

Szczepanik R. , Witoś M.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

1998

|

tom nr 1 (152)

135-149

PL

W artykule przedstawiono strukturę komputerowego systemu diagnostycznego turbinowych silników odrzutowych typu SO-3. Na przykładzie zmęczeniowego pękania łopatek I stopnia wirnika sprężarki przedstawiono podejście systemowe do istniejącego problemu technicznego. Przedstawiono wyniki analizy statystycznej procesu pękania zmęczeniowego łopatek, zaproponowano koncepcję rozwiązania problemu i wskazano optymalną metodę pomiaru. Omówiono zastosowaną w systemie metodę precyzyjnego pomiaru prędkości obrotowej silnika i amplitudy drgań łopatek I stopnia wirnika sprężarki oraz metody zobrazowania wyników analizy numerycznej danych pomiarowych. Przedstawiono praktyczne ożliwości wykorzystania tylko jednego toru pomiarowego w kompleksowej, dynamicznej diagnostyce stanu technicznego silnika, obejmującej, m.in.: ocenę stanu technicznego wirujących łopatek sprężarki, analizę i identyfikację źródeł zaburzeń przepływu, obiektywną kontrolę stanu technicznego instalacji paliwowej i ułożyskowania silnika. Omówiono dotychczasowe doświadczenia eksploatacyjne uzyskane podczas wdrażania systemu diagnostycznego w LSZ RP.

EN

The structure of a computer-based system to diagnose turbojets of the SO-3 type has been discussed in the paper. System approach to the actual technical problem has been exemplified with fatique crack growth within the first-stage compressor blades. Results of statistical analysis of the process of blades fatique cracking have been issued and followed with a concept of solving the problem. An optimum measuring method has been suggested as well. What has also been discussed is the method of measuring precisely the engine speed and the amplitude of vibration of the first-stage compressor blades. Methods of displaying results of numerical analysis of measurements follow. The application of only one measuring line to complex, dynamic diagnosing of the engine technical condition has been presented, with: evaluation of technical condition of rotating compressor blades, analysis and identification of the flow perturbation origins, impartial inspections of technical condition of the engine fuel bearing systems. The operational experience gained in the course of implementing the diagnostic system into the Air Force of the Republic of Poland has also been shown.

13

Metoda określania rozkładu czasu do przekroczenia stanu granicznego.

63%

Szczepanik R. , Tomaszek H.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2005

|

tom Vol. 40, nr 4

35-44

PL

W niniejszej pracy podjęto próbę określenia niezawodności i trwałości urządzenia wykorzystując funkcję gęstości czasu przekroczenia stanu granicznego. Celem głównym opracowania było wyznaczenie analitycznej postaci rozkładu czasu przekroczenia stanu granicznego. Mając wyznaczoną postać funkcji gęstości czasu przekroczenia stanu granicznego określono wzory na niezawodność i trwałość urządzenia dla ustalonych warunków.

EN

In this paper authors presented evaluation of distribution of time of exceed a limiting state (acceptable). Presented method was based at selected dominant diagnostic parameter which describe technical state of device. Dynamics of change the parameter during exploitation process authors describe through given below equation. As a solution of the equation authors received density function of change value diagnostic parameter. Furthermore authors describe probability of exceed limiting value by current value of diagnostic parameter Q(t;zd). Density function of distribution of first time of exceed over acceptable value zd was described. On the basis of this density function authors received reliability and durability equations for specific conditions of device's work.

14

Diagnozowanie pokładowych systemów rejestracji i archiwizacji parametrów lotu i pracy lotniczego środka transportu z wykorzystaniem sieci GSM i internetu

63%

Kudelski R. , Szczepanik R.

Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych. Technika Lotnicza

|

2003

|

tom nr 17

89-103

PL

W pracy przedstawiono strukturę opracowanego w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych (ITWL) systemu zdalnej kontroli systemów rejestracji statków powietrznych opartego o wykorzystanie sieci GSM. Możliwość uzyskania danych bezpośrednio ze statku powietrznego w stanowisku serwisowym znajdującym się w ITWL w sposób zdecydowany zwiększa gotowość do pracy systemów rejestracji. Jednocześnie daje w perspektywie możliwość rozwinięcia systemu kontroli w celu diagnostyki nie tylko urządzeń systemu rejestracji, ale również urządzeń pokładowych statku powietrznego. Wszystko to przyczyni się do zwiększenia bezpieczeństwa lotu, co jest najważniejszą sprawą, ale jednocześnie zmniejszy koszty związane z serwisowaniem systemów rejestracji. Dostępność danych z zapisów w centrum serwisowym umożliwia stworzenie bazy danych pozwalającej na stworzenie procedur, których zastosowanie do analizy zapisów może w ewidentny sposób przyspieszyć vykrywanie występujących uszkodzeń systemów statku powietrznego.

15

Niektóre charakterystyki rozkładu czasu przekraczania stanu granicznego (dopuszczalnego).

63%

Szczepanik R. , Tomaszek H.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2006

|

tom Vol. 41, nr 1

99-105

PL

Ocena niezawodności urządzeń w procesie eksploatacji z wykorzystaniem zmian wartości parametrów diagnostycznych i ich stanów granicznych prowadzi do potrzeby poszukiwania rozkładów czasu przekraczania przez bieżącą wartość parametru wartości dopuszczalnej. W pracy [1] podjęto próbę analitycznego wyznaczenia takiego rozkładu w pewnych ustalonych warunkach eksploatacji urządzenia. Niniejsza praca jest uzupełnieniem pracy [1] i zawiera wyznaczenie niektórych charakterystyk rozkładu czasu przekraczania wartości granicznej.

EN

Evaluation of device's reliability in exploitation process with use of change of value diagnostic parameters and their limiting state require distribution of time of exceed a limiting state. In the [1] paper authors made an effort to determine in analytical way the distribution in established exploitation condition. Present paper is completion [1] paper and include determine selected characteristic distribution of time exceed a limiting state. Present paper include proof that function f(t)Zd is a density function with specific parameters of distribution. In order to practical use of distribution of time of exceed a limiting state we would prepare graph of different constant and limiting value of diagnostic parameters.

16

Monitorowanie stanu technicznego turbinowych silników lotniczych w oparciu o metodę dyskretno-fazową i metodę portretów fazowych

63%

Szczepanik R. , Witoś M.

Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych. Technika Lotnicza

|

2000

|

tom nr 10

119-129

PL

W artykule przedstawiono podejście systemowe do identyfikacji stanu technicznego silnika lotniczego. Przedstawiono strukturę komputerowego systemu diagnostycznego silników typu 80-3. Omówiono zastosowaną metodę pomiaru oraz metody zobrazowania wyników. Przedstawiono praktyczne możliwości wykorzystania tylko jednego toru pomiarowego w kompleksowej diagnostyce stanu technicznego silnika, obejmującej m.in.: ocenę stanu technicznego wirujących łopatek sprężarki, analizę i identyfikację źródeł zaburzeń przepływu, obiektywną kontrolę stanu technicznego układu paliwowego i ułożyskowania silnika. Omówiono dotychczasowe doświadczenia eksploatacyjne.

17

Stator clocking in SO3 compressor first stage rotor blades

51%

Rządkowski R. , Gnesin V. , Kolodyazhnaya L. , Szczepanik R.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2008

|

tom nr 133

299--308

EN

Numerical calculations of the 3D transonic flow of an ideal gas through three-row compressor stage including the clocking effects are presented. The approach is based on the solution of the coupled aerodynamic-structure problem for the 3D flow through the turbine stage in which fluid and dynamic equations are integrated simultaneously in time. There has been performed the calculation for the stage of the compressor with rotor blades of 0.163 m. The aeroelastic characteristics are obtained for different position of the stator rows. The clocking effect influence the stability region of the rotor blades.

18

Zarys metody określania rozkładu czasu narastania pęknięcia elementu do wartości granicznej w warunkach zmęczenia w procesie eksploatacji statku powietrznego.

51%

Szczepanik R. , Tomaszek H. , Jasztal M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2006

|

tom Vol. 41, nr 3

81-89

PL

W artykule została podana probabilistyczna metoda określania rozkładu czasu wzrostu pęknięcia zmęczeniowego od wartości granicznej dla wybranych elementów statku powietrznego w procesie eksploatacji. W metodzie tej bazowano od strony fizycznej na współczynniku intensywności naprężeń i wzorze Parisa. Dynamikę narastania pęknięcia zmęczeniowego scharakteryzowano przy pomocy równania Fokkera-Plancka. W wyniku rozwiązania tego równania otrzymano funkcję gęstości długości pęknięcia zmęczeniowego. Funkcja ta posłużyła do wyznaczenia funkcji gęstości czasu przekraczania wartości dopuszczalnej przez bieżącą wartość długości pęknięcia.

EN

The study includes two main ventures: - determination of distribution of time fatigue crack growth depending on aircraft's flying time for chosen structure's element - carried out results (in first point) were basis for determination of distribution of time fatigue growth to limiting value (acceptable). Authors took into consideration stress intensity factor and Paris formula as a starting point for mathematical model creation. Fatigue crack growth model was created on the basis of partial differential equation type Fokker-Planck.

19

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych w modelowaniu przebiegu procesów tribologicznych w układach: paliwowym oraz łożyskowania silnika lotniczego

51%

Dzięgielewski W. , Sarnecki J. , Szczepanik R.

Logistyka

|

2009

|

tom nr 3

CD-CD

PL

W referacie przedstawiono problematykę zastosowania sztucznych sieci neuronowych w modelowaniu procesów tribologicznych zachodzących w układach: paliwowym oraz łożyskowania silnika lotniczego. Zaprezentowano przykłady zastosowań sieci neuronowych w projektach badawczych realizowanych w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych, przy wykorzystaniu rzeczywistych danych pomiarowych. Badania były realizowane w ramach pracy naukowej finansowanej ze środków na naukę w latach 2005-2008 jako oddzielne projekty badawcze.

EN

The paper deals with problems of tribological processes characterization and modelling with use of artificial neural networks (ANNs). Examples of ANNs application in research projects carried out in the Air Force Institute of Technology (AFIT) are given. Research were carried out due to financing from budget assets for years 2005-2008 as two different research projects.

20

Problems of assessment the operational safety of a combat aircraft using safety systems

51%

Szczepanik R. , Tomaszek H. , Żurek J.

Journal of KONBiN

|

2006

|

tom No. 2

47--56

EN

In this study we present an outline of a method of assessment of the aircraft pilot safety when an ejection seat is used. Two methods are presented. The first method concerns a case when a seat must be used due to failures during flight, which do not occur too often. The second one applies to cases when a pilot must be ejected as a result of his opponent’s/ enemy’s action (armed conflict) with combat means and the structure of an aircraft is destroyed.