Как соотносятся турбовентиляторные и поршневые двигатели с точки зрения затрат на техническое обслуживание?

Я хочу сравнить поршневые двигатели и ТРДД на основе технического обслуживания. Допустим, оба двигателя способны развивать тягу 100 кН. Допустим, оба двигателя налетают 10 000 часов.

За это время, какое обслуживание мы можем ожидать от этих двигателей. В частности:

  • Сколько раз двигатель будет нуждаться в капитальном обслуживании?

  • Сколько человеко-часов требуется для такого обслуживания?

  • Примерно сколько стоит такое обслуживание?

Капитальное обслуживание поршневого двигателя — это нечто большее, чем замена масла. Для турбовентилятора это был бы капитальный ремонт.

Если подумать, я точно не знаю, какое обслуживание требуется для поршневого двигателя, кроме замены масла. Это похоже на капитальный ремонт, когда вы разбираете его и убеждаетесь, что все правильно сходится?

Если вам интересно, я представляю эти двигатели в роли коммерческих грузовых автомобилей. Так что никакой чрезмерной грязи или жесткого дросселирования.

Большинству поршневых двигателей требуется капитальный ремонт (полная разборка и восстановление) в среднем каждые 1800–2400 часов для двигателей общего назначения. Когда вы получаете тягу, о которой вы говорите, вы действительно выходите за рамки типичного диапазона поршневых двигателей и приближаетесь к турбовинтовому. Также трудно сравнивать двигатели только по значениям тяги, поршневые двигатели в значительной степени зависят от конструкции винта для создания тяги, поэтому нужно учитывать не только двигатель.
Есть ли поршневой двигатель, способный развивать тягу в 100 кН?
@vasin1987 Самый большой серийный поршень Pratt & Whitney Wasp производил 3800 л.с. Самым крупным из них (2) был Lycoming XR-7755 мощностью 5000 л.с. GE90 производит 110 000 л.с. и развивает тягу до 510 узлов ... Я не уверен, что даже с идеальной установкой винта возможны 100 узлов из поршня, живого или мертвого.
@RonBeyer Я бы поставил под сомнение частоту капитального ремонта, которую вы цитируете. Это время может отражать рекомендованное производителем время между капитальным ремонтом, но, несмотря на юридические требования для определенных операций, хорошо работающий двигатель превысит это время на 50–100% или более, прежде чем потребуется полная разборка. На моем старом предприятии мы обычно доводили двигатели до 3000-5000 часов и более, прежде чем отправлять их на восстановление, и часто просто в качестве меры предосторожности, а не по необходимости.
@JonathanWalters «нужно» было неправильным словом, я должен был использовать «рекомендовать», я написал ответ на это (как ни странно, вы прокомментировали :)) некоторое время назад, который в значительной степени говорит о том, что вы сказали, я просто спишите это на опоздание, когда я написал комментарий. Но да, вы правы, некоторые двигатели очень хорошо летают за пределами межсервисного интервала.
@ Рон Бейер, ха! Я путаю lbf и kN. Спасибо что подметил это.

Ответы (1)

В вашем вопросе есть некоторые области, которые зависят от обстоятельств, моделей и т. Д., Но для ответа в целом:

  • Поршневые двигатели обычно полностью ремонтируются каждые 1200–2000 часов или около того. Время капитального ремонта зависит от модели двигателя и места проведения капитального ремонта, так как он может быть выполнен на заводе, в ремонтной мастерской или квалифицированным специалистом по ремонту и эксплуатации (капитальный ремонт в полевых условиях). Капитальный ремонт поршневого двигателя может стоить до 25 000 долларов и более.
  • Турбовентиляторные двигатели, скорее всего, не потребуют серьезного обслуживания в течение этих 10 000 часов. Большинство турбовентиляторных двигателей регулярно проверяются и продолжают работать в том же состоянии, если не достигнуты или не превышены рекомендуемые производителем периоды времени. Время до капитального ремонта сильно зависит от модели двигателя. Стоимость также сильно различается, но в случае турбовентиляторных двигателей речь идет о сотнях тысяч долларов.
Любая подсказка, почему капитальный ремонт турбовентиляторного двигателя будет намного дороже, чем капитальный ремонт поршня? Насколько я знаю, капитальный ремонт — это просто разборка всех деталей, их измерение с лазерной точностью, а затем их сборка. Турбовентилятор должен просто откручивать каждую лопатку от диска. Во всяком случае, поршень должен быть хуже из-за множества специальных движущихся частей, таких как коленчатый вал, коробка передач, эти клапаны газораспределения, карбюратор и т. д. Возможно, вы сравнивали очень большой ТРД с очень маленьким поршнем, поскольку большинство поршней идут на малых ГА и большинство ТРДД идут на больших коммерческих самолетах.
Я не специалист в этой области, но как человек, работающий с автомобильными (поршневыми) двигателями, могу сказать, что основная стоимость - это рабочая сила, а любой "специализированный" труд, такой как ремонт трансмиссии, очень дорог. Турбовентиляторы созданы с чрезвычайно жесткими допусками, которые требуют множества современных технологий, которых нет в поршневых двигателях. Да, поршневые двигатели требуют приличной терпимости, но есть причина, по которой существует термин «механик на заднем дворе».
@ DrZ214 DrZ214 Существует разница между осмотром, который в основном является трудовым, и заменой деталей с ограниченным сроком службы. Обычно это все, что движется/вращается. Закон требует, чтобы производители перечисляли, какие части двигателя имеют ограниченный срок службы ( law.cornell.edu/cfr/text/14/33.70 ). Пределы обычно не выражаются в часах для газотурбинных двигателей, они основаны на циклах (пусках). Стоимость изготовления этих деталей, а также трудозатраты на их правильный R&R составляют сотни, если не миллионы долларов на некоторых двигателях.