33.27. Роторы турбин, компрессоров, вентиляторов и турбонагнетателей

(a) Роторы турбин, компрессоров, вентиляторов и турбонагнетателей должны иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать условия испытаний, установленные пунктом (c) данного параграфа.

(b) Конструкция и функционирование устройств, систем и приборов, а также методы управления двигателем, не указанные в 33.28, должны обеспечивать отсутствие превышений тех эксплуатационных ограничений двигателя, которые влияют на структурную целостность роторов турбин, компрессоров, вентиляторов и турбонагнетателей.

(c) Наиболее критически напряженная деталь ротора (кроме лопаток) каждой турбины, компрессора и вентилятора, включая цельные барабанные роторы и центробежные компрессоры двигателей или турбонагнетателей, которая определена путем анализа или другими приемлемыми методами, должна быть испытана в течение периода продолжительностью 5 мин.:

(1) При ее максимальной эксплуатационной температуре, за исключением случая, изложенного ниже в п. (c)(2)(iv) данного параграфа; и

(2) При наибольшей из перечисленных частот вращения:

(i) равной 120% ее максимально допустимой частоты вращения (максимальной частоты вращения, соответствующей установленной 2-минутной и/или установленной 30-секундной мощности при одном неработающем двигателе, если они предусмотрены), если испытания проводятся на специальном стенде и на диске ротора смонтированы либо лопатки, либо эквивалентные по весу грузы;

(ii) равной 115% ее максимально допустимой частоты вращения (максимальной частоты вращения, соответствующей установленной 2-минутной и/или установленной 30-секундной мощности при одном неработающем двигателе, если они предусмотрены), если испытания проводятся на двигателе;

(iii) равной 115% ее максимально допустимой частоты вращения (максимальной частоты вращения, соответствующей установленной 2-минутной и/или установленной 30-секундной мощности при одном неработающем двигателе, если они предусмотрены), если испытания проводятся на турбонагнетателе, работающем на горячем газе, который поступает от специальной установки;

(iv) равной 120% частоты вращения, при которой в процессе холодной раскрутки в деталях ротора возникают рабочие напряжения, которые эквивалентны напряжениям, возникающим при максимальной эксплуатационной температуре и максимально допустимой частоте вращения (максимальной частоты вращения, соответствующей установленной 2-минутной и/или установленной 30-секундной мощности при одном неработающем двигателе, если они предусмотрены);

(v) равной 105% наивысшей частоты вращения, которая возможна в результате:

(i**) отказа наиболее критического узла или системы в представительной установке двигателя при работе в ожидаемых условиях эксплуатации за исключением установленной 2-минутной и/или установленной 30-секундной мощности при одном неработающем двигателе, если они предусмотрены;

(ii**) отказа любого узла или системы в представительной установке двигателя в сочетании с любым отказом узла или системы, который обычно не может быть обнаружен при плановой предполетной проверке или во время нормальной летной эксплуатации, кроме случая, оговоренного в п. (b*) данного параграфа, при работе в ожидаемых условиях эксплуатации за исключением установленной 2-минутной и/или установленной 30-секундной мощности при одном неработающем двигателе, если они предусмотрены;

(vi) наивысшей частоте вращения, которая может быть достигнута в результате отказа любого узла или системы в представительной установке двигателя, при работе в ожидаемых условиях эксплуатации, включая установленную 2-минутную и/или установленную 30-секундную мощность при одном неработающем двигателе, если они предусмотрены.

После испытания размеры каждого ротора должны находиться в пределах утвержденных для двигателя допусков в условиях превышения частоты вращения и на деталях ротора не должно быть трещин или деформаций, которые препятствуют безопасной эксплуатации двигателя в течение возможного продолжения работы после заброса частоты вращения.

При определении рабочих режимов, применимых к каждому ротору для определения соответствия 33.27, каждое из значений частоты вращения должно быть оценено в сочетании с соответствующей ему температурой и температурными градиентами в диапазоне работы двигателя.

(a*) Для испытаний должен использоваться ротор, который обладает наихудшей комбинацией свойств материалов и допусков на размеры, предусмотренных его типовой конструкцией. Если испытываемый ротор не удовлетворяет этим требованиям, то проверка структурной целостности ротора должна проводиться при отрегулированных относительно указанных в п. (c) данного параграфа параметрах, например температуре, частоте вращения, приложенных нагрузках.

(b*) При выборе частоты вращения в соответствии с пп. (c)(2)(v) и (vi) данного параграфа должна также рассматриваться наибольшая частота вращения, возникающая в результате полной потери нагрузки ротора турбины, если нельзя показать, что этот случай является крайне маловероятным, вне зависимости от причин потери нагрузки. Должны учитываться забросы частоты вращения в результате какого-либо другого единичного отказа. Кроме того, должны учитываться забросы частоты вращения в результате множественных отказов, если не показано, что они являются крайне маловероятными.

(c*) Если наибольшая частота вращения соответствует пп. (c)(2)(v) и (vi) данного параграфа, определенной для отказного состояния, имеющего внезапный переходный характер, такого, как потеря нагрузки, и это отказное состояние препятствует дальнейшей эксплуатации поврежденного ротора, то продолжительность отказного состояния является допустимым периодом времени для демонстрации соответствия при испытании в составе двигателя.