ΣΥΜΒΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ

AC - αυτόματο σύστημα

AD - κινητήρας αεροσκάφους

VZ - εισαγωγή αέρα

VNA - οδηγός εισόδου

VS - αεροσκάφος

HP - υψηλή πίεση

GDU - αέριο-δυναμική σταθερότητα

GTE - κινητήρας αεριοστροβίλου

DI - δοσομετρική βελόνα

HPC - συμπιεστής υψηλής πίεσης

LPC - συμπιεστής χαμηλής πίεσης

NA - οδηγός ανεμοδείκτης

ND - χαμηλή πίεση

Μοχλός ώσης - μοχλός ελέγχου κινητήρα

SAU - αυτόματο σύστημα ελέγχου

SU - εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας

TVD - turboprop κινητήρας. τουρμπίνα υψηλής πίεσης

LPT - στρόβιλος χαμηλής πίεσης

Turbofan - κινητήρας turbojet διπλού κυκλώματος

TRDDF - κινητήρας turbojet διπλού κυκλώματος με μετακαυστήρα

ΠΡΟΣ - τεχνική συντήρηση

CPU - κεντρική μονάδα επεξεργασίας

ACU - μονάδα ελέγχου ενεργοποιητή - μονάδα ελέγχου κίνησης

AFDX - μορφή διαύλου δεδομένων

ARINC 429 - μορφή δεδομένων ψηφιακού διαύλου

DEC/DECU - ψηφιακή ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου - ψηφιακή μονάδα ελέγχου κινητήρα

EEC - ηλεκτρονικός έλεγχος κινητήρα - ηλεκτρονική μονάδα συστήματος ελέγχου κινητήρα. ηλεκτρονικός ρυθμιστής

EMU - μονάδα παρακολούθησης κινητήρα - μονάδα ελέγχου κινητήρα

EOSU - ηλεκτρονική μονάδα προστασίας υπερβολικής ταχύτητας - μονάδα προστασίας από υπερστροφές κινητήρα

ETRAS - σύστημα ενεργοποίησης ηλεκτρομηχανικού αντιστροφέα ώσης - σύστημα μετάδοσης κίνησης συσκευής ηλεκτρομηχανικής αναστροφής ώσης

FADEC - πλήρης εξουσία ψηφιακό ηλεκτρονικό έλεγχο - ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου κινητήρα με πλήρη ευθύνη

FCU - μονάδα ελέγχου καυσίμου - ρυθμιστής παροχής καυσίμου

FMS - τμήμα μέτρησης καυσίμου - εξάρτημα μέτρησης - μονάδα μέτρησης καυσίμου - συσκευή μέτρησης καυσίμου

N1 - ταχύτητα ρότορα χαμηλής πίεσης

N2 - ταχύτητα ρότορα υψηλής πίεσης

ODMS - μαγνητικός αισθητήρας υπολειμμάτων λαδιού - αισθητήρας για την ανίχνευση μεταλλικών σωματιδίων στο λάδι

SAV - βαλβίδα αέρα εκκίνησης - βαλβίδα αέρα εκκίνησης

VMU - μονάδα μέτρησης κραδασμών - συσκευή μέτρησης κραδασμών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Γενικές πληροφορίες για συστήματα αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλων αεροσκαφών

2 Προβλήματα που προκύπτουν κατά τη λειτουργία συστημάτων αυτόματου ελέγχου κινητήρα τύπου FADEC

Αεριοδυναμικά κυκλώματα κινητήρων αεριοστροβίλου

1 Αεριοδυναμικά χαρακτηριστικά κινητήρων αεριοστροβίλου

2 Έλεγχος κινητήρα

Συστήματα διαχείρισης καυσίμων

1 Κύριος ρυθμιστής ροής καυσίμου

2 Απλοποιημένο διάγραμμα διαχείρισης καυσίμου

3 Υδροπνευματικά συστήματα ελέγχου καυσίμου, PT6 turboprop

4 Σύστημα διαχείρισης καυσίμου Bendix DP-L2

5 Ηλεκτρονικό σύστημα προγραμματισμού παροχής καυσίμου

6 Έλεγχος ισχύος και προγραμματισμός καυσίμου (CFM56-7B)

7 Σύστημα διαχείρισης καυσίμου APU

8 Ρύθμιση του συστήματος διαχείρισης καυσίμου

Αυτόματο σύστημα ελέγχου

1 Κύριο μέρος

2 Περιγραφή και λειτουργία

3 Σύστημα διαχείρισης καυσίμου

4 Σύστημα ένδειξης κατανάλωσης καυσίμου

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Κατά τη διάρκεια των εξήντα ετών ανάπτυξής τους, οι κινητήρες αεριοστροβίλου (GTEs) έχουν γίνει ο κύριος τύπος κινητήρων για τα σύγχρονα αεροσκάφη της πολιτικής αεροπορίας. Οι κινητήρες αεριοστροβίλου είναι ένα κλασικό παράδειγμα μιας πολύπλοκης συσκευής, τα μέρη της οποίας λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα υπό συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών και μηχανικών φορτίων. Η εξαιρετικά αποδοτική και αξιόπιστη λειτουργία σταθμών ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων αεροσκαφών σύγχρονων αεροσκαφών είναι αδύνατη χωρίς τη χρήση ειδικών συστημάτων αυτόματου ελέγχου (ACS). Είναι εξαιρετικά σημαντικό να παρακολουθείτε και να διαχειρίζεστε τις παραμέτρους λειτουργίας του κινητήρα για να διασφαλίσετε υψηλή αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής. Επομένως, η επιλογή του αυτόματου συστήματος ελέγχου κινητήρα παίζει τεράστιο ρόλο.

Επί του παρόντος, τα αεροσκάφη χρησιμοποιούνται ευρέως στον κόσμο στα οποία είναι εγκατεστημένοι κινητήρες γενιάς V, εξοπλισμένοι με τα πιο πρόσφατα συστήματα αυτόματου ελέγχου όπως το FADEC (Full Authority Digital Electronic Control). Υδρομηχανικά αυτοκινούμενα πυροβόλα εγκαταστάθηκαν σε κινητήρες αεριοστροβίλων αεροσκαφών των πρώτων γενεών.

Τα υδρομηχανικά συστήματα έχουν προχωρήσει πολύ σε εξέλιξη και βελτίωση, από τα πιο απλά, βασισμένα στον έλεγχο της παροχής καυσίμου στον θάλαμο καύσης (CC) με το άνοιγμα/κλείσιμο μιας βαλβίδας διακοπής (βαλβίδα), έως τα σύγχρονα υδροηλεκτρονικά, σε οι οποίες όλες οι κύριες λειτουργίες ελέγχου εκτελούνται με τη χρήση υδρομηχανικών μετρητών - καθοριστικών συσκευών και μόνο για την εκτέλεση ορισμένων λειτουργιών (περιορισμός της θερμοκρασίας αερίου, ταχύτητα ρότορα στροβιλοσυμπιεστή κ.λπ.) χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικοί ρυθμιστές. Ωστόσο, τώρα αυτό δεν είναι αρκετό. Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι υψηλές απαιτήσεις για ασφάλεια και αποτελεσματικότητα πτήσης, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν πλήρως ηλεκτρονικά συστήματα στα οποία όλες οι λειτουργίες ελέγχου εκτελούνται με ηλεκτρονικά μέσα και οι ενεργοποιητές μπορεί να είναι υδρομηχανικοί ή πνευματικοί. Τέτοια αυτοκινούμενα όπλα είναι ικανά όχι μόνο να παρακολουθούν μεγάλο αριθμό παραμέτρων του κινητήρα, αλλά και να παρακολουθούν τις τάσεις τους, να τις διαχειρίζονται, έτσι, σύμφωνα με καθιερωμένα προγράμματα, να ρυθμίζουν τον κινητήρα στους κατάλληλους τρόπους λειτουργίας και να αλληλεπιδρούν με συστήματα αεροσκαφών για να επιτύχουν μέγιστη αποτελεσματικότητα. Το αυτοκινούμενο όπλο FADEC ανήκει σε τέτοια συστήματα.

Μια σοβαρή μελέτη του σχεδιασμού και της λειτουργίας συστημάτων αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλου αεροσκαφών αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη σωστή αξιολόγηση της τεχνικής κατάστασης (διαγνωστικά) του συστήματος ελέγχου και των επιμέρους στοιχείων τους, καθώς και για την ασφαλή λειτουργία των αυτόματων συστήματα ελέγχου για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων αεροσκαφών γενικά.

1. ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΙΑ ΑΕΡΟΠΟΡΙΑ GTE

1 Σκοπός των συστημάτων αυτόματου ελέγχου

διαχείριση καυσίμου κινητήρα αεριοστροβίλου

Το αυτοκινούμενο όπλο έχει σχεδιαστεί για (Εικ. 1):

έλεγχος εκκίνησης και απενεργοποίησης κινητήρα.

έλεγχος λειτουργίας κινητήρα.

εξασφάλιση σταθερής λειτουργίας του συμπιεστή και του θαλάμου καύσης (CC) του κινητήρα σε σταθερή κατάσταση και μεταβατική λειτουργία·

εμποδίζοντας τις παραμέτρους του κινητήρα να υπερβαίνουν τα μέγιστα επιτρεπτά όρια·

εξασφάλιση ανταλλαγής πληροφοριών με συστήματα αεροσκαφών·

ολοκληρωμένος έλεγχος κινητήρα ως μέρος μονάδας παραγωγής ενέργειας αεροσκάφους βάσει εντολών από το σύστημα ελέγχου του αεροσκάφους·

εξασφάλιση ελέγχου της δυνατότητας συντήρησης των στοιχείων ACS·

λειτουργική παρακολούθηση και διάγνωση της κατάστασης του κινητήρα (με συνδυασμένο σύστημα αυτόματου ελέγχου και σύστημα ελέγχου).

προετοιμασία και παράδοση πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση του κινητήρα στο σύστημα εγγραφής.

Παροχή ελέγχου για την εκκίνηση και τη διακοπή λειτουργίας του κινητήρα. Κατά την εκκίνηση, το αυτοκινούμενο όπλο εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

ελέγχει την παροχή καυσίμου στο σταθμό συμπίεσης, το πτερύγιο οδήγησης (VA) και τις παρακάμψεις αέρα.

ελέγχει τη συσκευή εκκίνησης και τις μονάδες ανάφλεξης.

προστατεύει τον κινητήρα κατά τις υπερτάσεις, τις βλάβες του συμπιεστή και την υπερθέρμανση του στροβίλου.

προστατεύει τη συσκευή εκκίνησης από την υπέρβαση της μέγιστης ταχύτητας περιστροφής.

Ρύζι. 1. Σκοπός του αυτόματου συστήματος ελέγχου κινητήρα

Το αυτοκινούμενο σύστημα ελέγχου διασφαλίζει ότι ο κινητήρας απενεργοποιείται από οποιοδήποτε τρόπο λειτουργίας κατόπιν εντολής του πιλότου ή αυτόματα όταν επιτυγχάνονται οι περιοριστικές παράμετροι και ότι η παροχή καυσίμου στον κύριο συμπιεστή διακόπτεται για λίγο σε περίπτωση απώλειας δυναμικής αερίου. σταθερότητα του συμπιεστή (GDU).

Έλεγχος λειτουργίας κινητήρα. Ο έλεγχος πραγματοποιείται σύμφωνα με τις εντολές του πιλότου σύμφωνα με καθορισμένα προγράμματα ελέγχου. Η ενέργεια ελέγχου είναι η κατανάλωση καυσίμου στο σταθμό συμπίεσης. Κατά τον έλεγχο, διατηρείται μια δεδομένη παράμετρος ρύθμισης, λαμβάνοντας υπόψη τις παραμέτρους του αέρα στην είσοδο του κινητήρα και τις παραμέτρους εντός του κινητήρα. Στα συστήματα ελέγχου πολλαπλών συζεύξεων, η γεωμετρία του τμήματος ροής μπορεί επίσης να ελεγχθεί για την εφαρμογή βέλτιστου και προσαρμοστικού ελέγχου προκειμένου να διασφαλιστεί η μέγιστη απόδοση του συγκροτήματος «CS - αεροσκάφος».

Διασφάλιση σταθερής λειτουργίας του συμπιεστή και του σταθμού συμπιεστή κινητήρα σε καταστάσεις σταθερής και μεταβατικής κατάστασης. Για σταθερή λειτουργία του συμπιεστή και του συμπιεστή, αυτόματο πρόγραμμα ελέγχου της παροχής καυσίμου στον θάλαμο καύσης σε μεταβατικές λειτουργίες, έλεγχος βαλβίδων παράκαμψης αέρα από τον συμπιεστή ή πίσω από τον συμπιεστή, έλεγχος της γωνίας εγκατάστασης των περιστροφικών πτερυγίων BHA και HA του συμπιεστή πραγματοποιούνται. Ο έλεγχος εξασφαλίζει τη ροή της γραμμής τρόπων λειτουργίας με επαρκές περιθώριο αεριοδυναμικής σταθερότητας του συμπιεστή (ανεμιστήρας, στάδια ενίσχυσης, αντλία πίεσης και αύξηση πίεσης). Για να αποφευχθεί η υπέρβαση των παραμέτρων σε περίπτωση απώλειας του συμπιεστή GDU, χρησιμοποιούνται συστήματα κατά των υπερτάσεων και αντιστάθμισης.

Αποτροπή των παραμέτρων του κινητήρα από την υπέρβαση των μέγιστων επιτρεπόμενων ορίων. Οι μέγιστες επιτρεπόμενες παράμετροι νοούνται ως οι μέγιστες δυνατές παράμετροι κινητήρα, που περιορίζονται από τις προϋποθέσεις για την εκπλήρωση των χαρακτηριστικών γκαζιού και υψομέτρου-ταχύτητας. Η μακροχρόνια λειτουργία σε λειτουργίες με μέγιστες επιτρεπόμενες παραμέτρους δεν πρέπει να οδηγεί σε καταστροφή εξαρτημάτων του κινητήρα. Ανάλογα με τη σχεδίαση του κινητήρα, τα ακόλουθα περιορίζονται αυτόματα:

μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα ρότορα κινητήρα.

μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση αέρα πίσω από τον συμπιεστή.

μέγιστη θερμοκρασία αερίου πίσω από τον στρόβιλο.

μέγιστη θερμοκρασία του υλικού του πτερυγίου του στροβίλου.

ελάχιστη και μέγιστη κατανάλωση καυσίμου στο σταθμό συμπίεσης.

μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα περιστροφής του στροβίλου της συσκευής εκκίνησης.

Εάν ο στρόβιλος περιστρέφεται όταν σπάσει ο άξονός του, ο κινητήρας σβήνει αυτόματα με τη μέγιστη δυνατή ταχύτητα της βαλβίδας διακοπής καυσίμου στο θάλαμο καύσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας ηλεκτρονικός αισθητήρας που ανιχνεύει υπέρβαση της οριακής ταχύτητας περιστροφής ή μια μηχανική συσκευή που ανιχνεύει την αμοιβαία περιφερειακή μετατόπιση του συμπιεστή και των αξόνων του στροβίλου και καθορίζει τη στιγμή που σπάει ο άξονας για να διακοπεί η παροχή καυσίμου. Σε αυτή την περίπτωση, οι συσκευές ελέγχου μπορεί να είναι ηλεκτρονικές, ηλεκτρομηχανικές ή μηχανικές.

Η σχεδίαση του ACS πρέπει να προβλέπει μέσα από το παραπάνω σύστημα προστασίας του κινητήρα από καταστροφή όταν επιτυγχάνονται περιοριστικές παράμετροι σε περίπτωση βλάβης των κύριων καναλιών ελέγχου του ACS. Μπορεί να παρέχεται ξεχωριστή μονάδα, η οποία, όταν επιτευχθεί η μέγιστη τιμή για τον παραπάνω περιορισμό του συστήματος για οποιαδήποτε από τις παραμέτρους, με τη μέγιστη ταχύτητα εκδίδει εντολή διακοπής του καυσίμου στο CS.

Ανταλλαγή πληροφοριών με συστήματα αεροσκαφών. Η ανταλλαγή πληροφοριών πραγματοποιείται μέσω σειριακών και παράλληλων καναλιών ανταλλαγής πληροφοριών.

Παροχή πληροφοριών στον εξοπλισμό ελέγχου, δοκιμής και ρύθμισης. Για τον προσδιορισμό της κατάστασης λειτουργίας του ηλεκτρονικού τμήματος του ACS, την αντιμετώπιση προβλημάτων και τη λειτουργική ρύθμιση των ηλεκτρονικών μονάδων, το κιτ εξαρτημάτων κινητήρα περιέχει έναν ειδικό πίνακα ελέγχου, δοκιμών και ρύθμισης. Το τηλεχειριστήριο χρησιμοποιείται για λειτουργίες εδάφους και σε ορισμένα συστήματα είναι εγκατεστημένο στο αεροσκάφος. Η ανταλλαγή πληροφοριών πραγματοποιείται μεταξύ του ACS και της κονσόλας μέσω κωδικοποιημένων γραμμών επικοινωνίας μέσω ενός ειδικά συνδεδεμένου καλωδίου.

Ολοκληρωμένος έλεγχος κινητήρα ως μέρος ενός συστήματος ελέγχου αεροσκάφους χρησιμοποιώντας εντολές από το σύστημα ελέγχου του αεροσκάφους. Προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση του κινητήρα και του αεροσκάφους στο σύνολό του, είναι ενσωματωμένος ο έλεγχος του κινητήρα και άλλων συστημάτων ελέγχου. Τα συστήματα ελέγχου είναι ενσωματωμένα με βάση τα εποχούμενα ψηφιακά συστήματα υπολογιστών που είναι ενσωματωμένα στο σύνθετο σύστημα ελέγχου επί του οχήματος. Ο ολοκληρωμένος έλεγχος πραγματοποιείται με την προσαρμογή των προγραμμάτων ελέγχου κινητήρα από το σύστημα ελέγχου, με την έκδοση παραμέτρων κινητήρα για τον έλεγχο της εισαγωγής αέρα (AI). Μετά από ένα σήμα από το αυτοκινούμενο σύστημα ελέγχου VZ, εκδίδονται εντολές για τη ρύθμιση των στοιχείων μηχανοποίησης του κινητήρα στη θέση αύξησης των αποθεμάτων της μονάδας αεριοστροβίλου συμπιεστή. Για την αποφυγή διαταραχών σε ένα ελεγχόμενο αεροσκάφος όταν αλλάζει η λειτουργία πτήσης, η λειτουργία κινητήρα προσαρμόζεται ή διορθώνεται ανάλογα.

Παρακολούθηση της δυνατότητας συντήρησης των στοιχείων ACS. Στο ηλεκτρονικό τμήμα του κινητήρα ACS, παρακολουθείται αυτόματα η δυνατότητα συντήρησης των στοιχείων ACS. Εάν τα στοιχεία ACS αποτύχουν, παρέχονται πληροφορίες σχετικά με τις δυσλειτουργίες στο σύστημα ελέγχου του αεροσκάφους. Τα προγράμματα ελέγχου και η δομή του ηλεκτρονικού τμήματος του ACS αναδιαμορφώνονται ώστε να διατηρηθεί η λειτουργικότητά του.

Λειτουργική παρακολούθηση και διάγνωση της κατάστασης του κινητήρα. Το ACS που είναι ενσωματωμένο στο σύστημα ελέγχου εκτελεί επιπλέον τις ακόλουθες λειτουργίες:

λήψη σημάτων από αισθητήρες και συναγερμούς κινητήρα και αεροσκάφους, φιλτράρισμα, επεξεργασία και έξοδος στην οθόνη επί του σκάφους, εγγραφή και άλλα συστήματα αεροσκαφών, μετατροπή αναλογικών και διακριτών παραμέτρων·

έλεγχος ανοχής των μετρούμενων παραμέτρων.

έλεγχος της παραμέτρου ώσης κινητήρα κατά την απογείωση.

έλεγχος λειτουργίας μηχανοποίησης συμπιεστή.

έλεγχος της θέσης των στοιχείων της διάταξης οπισθοπορείας σε ώθηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω.

υπολογισμός και αποθήκευση πληροφοριών σχετικά με τις ώρες λειτουργίας του κινητήρα·

έλεγχος της ωριαίας κατανάλωσης και της στάθμης λαδιού κατά τον ανεφοδιασμό.

έλεγχος του χρόνου εκκίνησης του κινητήρα και της εξάντλησης των ρότορων LPC και HPC κατά τη διακοπή λειτουργίας·

έλεγχος συστημάτων εξαέρωσης αέρα και συστημάτων ψύξης στροβίλων·

έλεγχος κραδασμών των εξαρτημάτων του κινητήρα.

ανάλυση των τάσεων στις αλλαγές στις κύριες παραμέτρους του κινητήρα σε σταθερή κατάσταση.

Στο Σχ. Το σχήμα 2 δείχνει σχηματικά τη σύνθεση των μονάδων του συστήματος αυτόματου ελέγχου του κινητήρα turbofan.

Δεδομένου του επιτευχθέντος επιπέδου λειτουργικών παραμέτρων διεργασίας των κινητήρων αεριοστροβίλων αεροσκαφών, η περαιτέρω βελτίωση των χαρακτηριστικών των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής συνδέεται με την αναζήτηση νέων μεθόδων ελέγχου, με την ενσωμάτωση αυτοκινούμενων συστημάτων ελέγχου σε ένα ενοποιημένο σύστημα ελέγχου αεροσκάφους και κινητήρα και τον κοινό έλεγχό τους ανάλογα με τον τρόπο και το στάδιο της πτήσης. Αυτή η προσέγγιση γίνεται δυνατή με τη μετάβαση σε ηλεκτρονικά ψηφιακά συστήματα ελέγχου κινητήρα όπως το FADEC (Full Authority Digital Electronic Control), δηλ. σε συστήματα στα οποία τα ηλεκτρονικά ελέγχουν τον κινητήρα σε όλα τα στάδια και τους τρόπους πτήσης (συστήματα με πλήρη ευθύνη).

Τα πλεονεκτήματα ενός ψηφιακού συστήματος ελέγχου με πλήρη ευθύνη έναντι ενός συστήματος υδρομηχανικού ελέγχου είναι προφανή:

το σύστημα FADEC έχει δύο ανεξάρτητα κανάλια ελέγχου, τα οποία αυξάνουν σημαντικά την αξιοπιστία του και εξαλείφουν την ανάγκη για πολλαπλές απολύσεις και μειώνουν το βάρος του.

Ρύζι. 2. Σύνθεση μονάδων του συστήματος αυτόματου ελέγχου, παρακολούθησης και τροφοδοσίας καυσίμου του κινητήρα turbofan

το σύστημα FADEC παρέχει αυτόματη εκκίνηση, λειτουργία σε καταστάσεις σταθερής κατάστασης, περιορισμό θερμοκρασίας αερίου και ταχύτητα περιστροφής, εκκίνηση μετά το σβήσιμο του θαλάμου καύσης, προστασία έναντι υπερτάσεων λόγω βραχυπρόθεσμης μείωσης της παροχής καυσίμου, λειτουργεί με βάση διάφορους τύπους δεδομένων που προέρχονται από αισθητήρες.

Το σύστημα FADEC είναι πιο ευέλικτο γιατί Ο αριθμός και η φύση των λειτουργιών που εκτελεί μπορεί να αυξηθεί και να αλλάξει με την εισαγωγή νέων ή την προσαρμογή υφιστάμενων προγραμμάτων διαχείρισης.

Το σύστημα FADEC μειώνει σημαντικά τον φόρτο εργασίας για το πλήρωμα και επιτρέπει τη χρήση ευρέως χρησιμοποιούμενης τεχνολογίας ελέγχου αεροσκαφών fly-by-wire.

Οι λειτουργίες του FADEC περιλαμβάνουν παρακολούθηση της υγείας του κινητήρα, διάγνωση σφαλμάτων και πληροφορίες συντήρησης για ολόκληρο το σύστημα μετάδοσης κίνησης. Οι κραδασμοί, η απόδοση, η θερμοκρασία, η συμπεριφορά του συστήματος καυσίμου και λαδιού είναι μεταξύ των πολλών λειτουργικών πτυχών που μπορούν να παρακολουθηθούν για να διασφαλιστεί η ασφάλεια, ο αποτελεσματικός έλεγχος ζωής και το μειωμένο κόστος συντήρησης.

Το σύστημα FADEC παρέχει καταγραφή των ωρών λειτουργίας του κινητήρα και της φθοράς των κύριων εξαρτημάτων του, αυτοελέγχου εδάφους και ταξιδιού με αποθήκευση των αποτελεσμάτων σε μη πτητική μνήμη.

για το σύστημα FADEC δεν χρειάζονται ρυθμίσεις και έλεγχοι του κινητήρα μετά την αντικατάσταση οποιουδήποτε από τα εξαρτήματά του.

Το σύστημα FADEC επίσης:

ελέγχει την πρόσφυση σε δύο λειτουργίες: χειροκίνητη και αυτόματη.

ελέγχει την κατανάλωση καυσίμου.

εξασφαλίζει βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας ελέγχοντας τη ροή του αέρα κατά μήκος της διαδρομής του κινητήρα και ρυθμίζοντας το διάκενο πίσω από τα πτερύγια του κινητήρα του στροβίλου.

ελέγχει τη θερμοκρασία λαδιού της ενσωματωμένης γεννήτριας μετάδοσης κίνησης.

διασφαλίζει τη συμμόρφωση με τους περιορισμούς στη λειτουργία του συστήματος αντίστροφης ώσης στο έδαφος.

Στο Σχ. Το 3 δείχνει ξεκάθαρα το ευρύ φάσμα λειτουργιών που εκτελούνται από τα αυτοκινούμενα πυροβόλα FADEC.

Στη Ρωσία, αυτοκινούμενα όπλα αυτού του τύπου αναπτύσσονται για τροποποιήσεις κινητήρων AL-31F, PS-90A και ορισμένων άλλων προϊόντων.

Ρύζι. 3. Σκοπός ψηφιακού συστήματος ελέγχου κινητήρα με πλήρη ευθύνη

2 Προβλήματα που προκύπτουν κατά τη λειτουργία συστημάτων αυτόματου ελέγχου κινητήρα τύπου FADEC

Πρέπει να σημειωθεί ότι λόγω της πιο δυναμικής ανάπτυξης των ηλεκτρονικών και της πληροφορικής στο εξωτερικό, ορισμένες εταιρείες που ασχολούνται με την κατασκευή αυτοκινούμενων όπλων εξέτασαν τη μετάβαση σε συστήματα τύπου FADEC στα μέσα της δεκαετίας του '80. Ορισμένες πτυχές αυτού του ζητήματος και προβλήματα που σχετίζονται με αυτό έχουν περιγραφεί σε αναφορές της NASA και σε ορισμένα περιοδικά. Ωστόσο, παρέχουν μόνο γενικές διατάξεις και υποδεικνύουν τα κύρια πλεονεκτήματα των ηλεκτρονικών ψηφιακών αυτοκινούμενων όπλων. Δεν έχουν δημοσιευθεί προβλήματα που προκύπτουν κατά τη μετάβαση σε ηλεκτρονικά συστήματα, τρόποι επίλυσής τους και ζητήματα που σχετίζονται με τη διασφάλιση των απαιτούμενων δεικτών των συστημάτων αυτόματου ελέγχου.

Σήμερα, μια από τις πιο πιεστικές προκλήσεις για τα αυτοκινούμενα όπλα που κατασκευάζονται με βάση ηλεκτρονικά ψηφιακά συστήματα είναι η διασφάλιση του απαιτούμενου επιπέδου αξιοπιστίας. Αυτό οφείλεται κυρίως στην ανεπαρκή εμπειρία στην ανάπτυξη και λειτουργία τέτοιων συστημάτων.

Υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις αστοχιών αυτοκινούμενων όπλων FADEC κινητήρων αεριοστροβίλων αεροπορίας ξένης κατασκευής για παρόμοιους λόγους. Για παράδειγμα, στα αυτοκινούμενα όπλα FADEC που είναι εγκατεστημένα στους στροβιλοκινητήρες Rolls-Royce AE3007A και AE3007C, καταγράφηκαν αστοχίες τρανζίστορ, οι οποίες θα μπορούσαν να προκαλέσουν αστοχίες κατά την πτήση αυτών των κινητήρων που χρησιμοποιούνται σε δικινητήρια αεροσκάφη.

Για τον κινητήρα στροβιλοανεμιστήρα AS900, υπήρχε ανάγκη να εφαρμοστεί ένα πρόγραμμα που θα περιόριζε αυτόματα τις παραμέτρους για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του συστήματος FADEC, καθώς και για την πρόληψη, τον εντοπισμό και την αποκατάσταση της κανονικής λειτουργίας μετά από υπερτάσεις και ακινητοποιήσεις. Ο κινητήρας turbofan AS900 ήταν επίσης εξοπλισμένος με προστασία υπέρβασης ταχύτητας, διπλές συνδέσεις για τη μετάδοση δεδομένων σε αισθητήρες κρίσιμων παραμέτρων με χρήση διαύλου και διακριτά σήματα σύμφωνα με το πρότυπο ARINK 429.

Οι ειδικοί που συμμετείχαν στην ανάπτυξη και την εφαρμογή των αυτοκινούμενων όπλων FADEC ανακάλυψαν πολλά λογικά λάθη, η διόρθωση των οποίων απαιτούσε σημαντικά χρηματικά ποσά. Ωστόσο, προσδιόρισαν ότι στο μέλλον, βελτιώνοντας το σύστημα FADEC, θα είναι δυνατή η πρόβλεψη της ζωής όλων των εξαρτημάτων του κινητήρα. Αυτό θα επιτρέψει στους στόλους αεροσκαφών να παρακολουθούνται εξ αποστάσεως από μια κεντρική τοποθεσία οπουδήποτε στον κόσμο.

Η εισαγωγή αυτών των καινοτομιών θα διευκολυνθεί από τη μετάβαση από τους ενεργοποιητές ελέγχου που χρησιμοποιούν κεντρικούς μικροεπεξεργαστές στη δημιουργία ευφυών μηχανισμών εξοπλισμένων με δικούς τους επεξεργαστές ελέγχου. Το πλεονέκτημα ενός τέτοιου «κατανεμημένου συστήματος» θα είναι η μείωση του βάρους λόγω της εξάλειψης των γραμμών μετάδοσης σήματος και του σχετικού εξοπλισμού. Ανεξάρτητα από αυτό, τα μεμονωμένα συστήματα θα συνεχίσουν να βελτιώνονται.

Οι υποσχόμενες εφαρμογές για μεμονωμένους κινητήρες αεριοστροβίλου ξένης κατασκευής είναι:

βελτίωση του συστήματος ελέγχου κινητήρα, παροχή αυτόματης εκκίνησης και λειτουργίας ρελαντί με έλεγχο εξαέρωσης αέρα και συστήματος αντιπαγοποίησης, συγχρονισμός της λειτουργίας των συστημάτων κινητήρα για την επίτευξη χαμηλών επιπέδων θορύβου και αυτόματη διατήρηση των χαρακτηριστικών, καθώς και έλεγχος της συσκευής οπισθοπορείας ;

αλλαγή της αρχής λειτουργίας του FADEC ACS προκειμένου να ελέγχεται ο κινητήρας όχι σύμφωνα με σήματα από αισθητήρες πίεσης και θερμοκρασίας, αλλά απευθείας σύμφωνα με την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα υψηλής πίεσης λόγω του γεγονότος ότι αυτή η παράμετρος είναι ευκολότερο να μετρηθεί από σήμα από ένα διπλό σύστημα αισθητήρων θερμοκρασίας-πίεσης, το οποίο είναι σε υπάρχοντες κινητήρες πρέπει να μετατραπεί. Το νέο σύστημα θα επιτρέψει μεγαλύτερη ταχύτητα απόκρισης και λιγότερες διακυμάνσεις στον βρόχο ελέγχου.

εγκατάσταση ενός πολύ πιο ισχυρού επεξεργαστή με χρήση τυπικών βιομηχανικών τσιπ και παροχή διαγνωστικών και πρόβλεψης της κατάστασης (λειτουργικότητας) του κινητήρα και των χαρακτηριστικών του, ανάπτυξη των αυτοκινούμενων πυροβόλων όπλων τύπου PSC FADEC. Το PSC είναι ένα σύστημα σε πραγματικό χρόνο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης του κινητήρα υπό τους πολλαπλούς περιορισμούς, για παράδειγμα για την ελαχιστοποίηση της ειδικής κατανάλωσης καυσίμου σε σταθερή ώθηση.

ενσωμάτωση ενός ενσωματωμένου συστήματος παρακολούθησης της τεχνικής κατάστασης του κινητήρα στο FADEC ACS. Ο κινητήρας ρυθμίζεται σύμφωνα με τη μειωμένη ταχύτητα του ανεμιστήρα, λαμβάνοντας υπόψη το ύψος πτήσης, την εξωτερική θερμοκρασία, την ώση και τον αριθμό Mach.

συνδυάζοντας το σύστημα παρακολούθησης της κατάστασης του κινητήρα, EMU (Engine Monitoring Unit), με το FADEC, το οποίο θα επιτρέψει τη σύγκριση περισσότερων δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και θα παρέχει μεγαλύτερη ασφάλεια όταν ο κινητήρας λειτουργεί «κοντά στα φυσικά όρια». Με βάση την εφαρμογή ενός απλοποιημένου θερμοδυναμικού μοντέλου στο οποίο παράγοντες όπως οι αλλαγές θερμοκρασίας και τάσης λαμβάνονται υπόψη μαζί ως σωρευτικός δείκτης κόπωσης, η ΟΝΕ επιτρέπει επίσης την παρακολούθηση της συχνότητας χρήσης με την πάροδο του χρόνου. Υπάρχει επίσης παρακολούθηση καταστάσεων όπως ήχοι «τσιρίσματος», τριξίματα, αυξημένοι κραδασμοί, διακοπή εκκίνησης, αστοχία φλόγας και κύμα κινητήρα. Νέο για το σύστημα FADEC είναι η χρήση ενός μαγνητικού αισθητήρα για την ανίχνευση μεταλλικών σωματιδίων ODMS (Oil-debris Magnetic Sensor), ο οποίος όχι μόνο σας επιτρέπει να προσδιορίσετε το μέγεθος και την ποσότητα των σωματιδίων που περιέχουν σίδηρο, αλλά και να τα αφαιρέσετε κατά 70. .80% με χρήση φυγόκεντρου. Εάν εντοπιστεί αύξηση στον αριθμό των σωματιδίων, η μονάδα EMU σάς επιτρέπει να ελέγχετε για κραδασμούς και να αναγνωρίζετε επικίνδυνες διεργασίες, για παράδειγμα, επικείμενη αστοχία ρουλεμάν (για κινητήρες turbofan EJ200).

δημιουργία από την General Electric ενός ψηφιακού αυτοκινούμενου πυροβόλου όπλου τρίτης γενιάς FADEC, ο χρόνος απόκρισης του οποίου είναι σημαντικά μικρότερος και η χωρητικότητα μνήμης είναι μεγαλύτερη από αυτή των προηγούμενων αυτοκινούμενων όπλων κινητήρων διπλού κυκλώματος FADEC που παράγονται από αυτήν την εταιρεία . Χάρη σε αυτό, το αυτοκινούμενο όπλο έχει πρόσθετες εφεδρικές δυνατότητες για αύξηση της αξιοπιστίας και της ώθησης του κινητήρα. Το FADEC ACS θα έχει επίσης την πολλά υποσχόμενη ικανότητα να φιλτράρει τα σήματα δόνησης προκειμένου να καθιερώσει και να διαγνώσει συμπτώματα επικείμενης αστοχίας εξαρτήματος/εξαρτήματος με βάση τη φασματική ανάλυση γνωστών τρόπων αστοχίας και δυσλειτουργιών, για παράδειγμα, την καταστροφή ενός οδοστρώματος ρουλεμάν. Χάρη σε μια τέτοια αναγνώριση, θα ληφθεί μια προειδοποίηση σχετικά με την ανάγκη συντήρησης στο τέλος της πτήσης. Το FADEC ACS θα περιέχει έναν πρόσθετο ηλεκτρονικό πίνακα που ονομάζεται Personality Board. Τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του είναι ένας δίαυλος δεδομένων που συμμορφώνεται με το νέο πρότυπο Airbus (AFDX) και οι νέες λειτουργίες (έλεγχος υπερβολικής ταχύτητας, έλεγχος πρόσφυσης κ.λπ.). Επιπλέον, η νέα πλακέτα θα επεκτείνει την επικοινωνία με τη συσκευή μέτρησης κραδασμών, VMU (Μονάδα μέτρησης κραδασμών) και το σύστημα ηλεκτρομηχανικής μετάδοσης κίνησης της συσκευής αντιστροφής ώσης, ETRAS (Ηλεκτρομηχανικό Σύστημα Ενεργοποίησης Αντιστροφής Προώθησης).

2. ΑΕΡΙΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΕΡΙΟΤΡΟΒΙΛΟΚΙΝΗΤΩΝ

Οι σύνθετες απαιτήσεις για τις συνθήκες λειτουργίας των υπερηχητικών αεροσκαφών πολλαπλών λειτουργιών ικανοποιούνται καλύτερα από κινητήρες στροβιλοαεριωθούμενου αεριωθούμενου αερίου (TRJ) και παράκαμψης (TRDE). Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των κινητήρων είναι η φύση του σχηματισμού της ελεύθερης ενέργειας, η διαφορά είναι στη φύση της χρήσης της.

Σε έναν κινητήρα μονού κυκλώματος (Εικ. 4), η ελεύθερη ενέργεια που είναι διαθέσιμη στο λειτουργικό ρευστό πίσω από τον στρόβιλο μετατρέπεται άμεσα στην κινητική ενέργεια του εκροής πίδακα. Σε έναν κινητήρα διπλού κυκλώματος, μόνο μέρος της ελεύθερης ενέργειας μετατρέπεται στην κινητική ενέργεια του εκροής πίδακα. Το υπόλοιπο μέρος της ελεύθερης ενέργειας πηγαίνει στην αύξηση της κινητικής ενέργειας της πρόσθετης μάζας αέρα. Η ενέργεια μεταφέρεται στην πρόσθετη μάζα αέρα από μια τουρμπίνα και έναν ανεμιστήρα.

Η χρήση μέρους της ελεύθερης ενέργειας για την επιτάχυνση πρόσθετης μάζας αέρα σε ορισμένες τιμές των παραμέτρων της διαδικασίας λειτουργίας, και επομένως σε μια ορισμένη ωριαία κατανάλωση καυσίμου, καθιστά δυνατή την αύξηση της ώσης του κινητήρα και τη μείωση της ειδικής κατανάλωσης καυσίμου.

Έστω ο ρυθμός ροής αέρα του κινητήρα στροβιλοκινητήρα και ο ρυθμός ροής αερίου . Σε έναν κινητήρα διπλού κυκλώματος, ο ρυθμός ροής αέρα στο εσωτερικό κύκλωμα είναι ο ίδιος όπως σε έναν κινητήρα μονού κυκλώματος και ο ρυθμός ροής αερίου είναι ο ίδιος. στο εξωτερικό περίγραμμα, αντίστοιχα, και (βλ. Εικ. 4).

Θα υποθέσουμε ότι ο ρυθμός ροής αέρα και ο ρυθμός ροής αερίου ενός κινητήρα μονού κυκλώματος, που χαρακτηρίζει το επίπεδο ελεύθερης ενέργειας, έχουν ορισμένες τιμές σε κάθε τιμή της ταχύτητας πτήσης.

Οι συνθήκες για την ισορροπία των ροών ισχύος σε κινητήρες στροβιλοκινητήρες και κινητήρες στροβιλοανεμιστήρα απουσία απωλειών στα στοιχεία της διαδρομής αερίου-αέρα, εξασφαλίζοντας αύξηση της κινητικής ενέργειας της πρόσθετης μάζας αέρα, μπορούν να αντιπροσωπευτούν από τις εκφράσεις

Ρύζι. 4. Κινητήρες διπλού κυκλώματος και μονοκυκλώματος με ένα κύκλωμα στροβιλοσυμπιεστή

(1)

Επεξηγώντας την τελευταία έκφραση, σημειώνουμε ότι μέρος της ελεύθερης ενέργειας που μεταφέρεται στο εξωτερικό κύκλωμα αυξάνει την ενέργεια της ροής από τη στάθμη που κατέχει η επερχόμενη ροή προς τη στάθμη.

Εξισώνοντας τις δεξιές πλευρές των παραστάσεων (1) και (2), λαμβάνοντας υπόψη τον συμβολισμό, λαμβάνουμε

, , . (3)

Η ώθηση ενός κινητήρα διπλού κυκλώματος καθορίζεται από την έκφραση

Εάν η έκφραση (3) επιλυθεί σχετικά και το αποτέλεσμα αντικατασταθεί με την έκφραση (4), λαμβάνουμε

Η μέγιστη ώθηση κινητήρα για δεδομένες τιμές των και t επιτυγχάνεται στο , το οποίο προκύπτει από τη λύση της εξίσωσης.

Η έκφραση (5) στο παίρνει τη μορφή

Η απλούστερη έκφραση για την ώθηση του κινητήρα γίνεται όταν

Αυτή η έκφραση δείχνει ότι η αύξηση του λόγου παράκαμψης οδηγεί σε μονοτονική αύξηση της ώσης του κινητήρα. Και, συγκεκριμένα, μπορεί κανείς να δει ότι η μετάβαση από έναν κινητήρα μονού κυκλώματος (t = 0) σε έναν κινητήρα διπλού κυκλώματος με t = 3 συνοδεύεται από διπλασιασμό της ώσης. Και δεδομένου ότι η κατανάλωση καυσίμου στη γεννήτρια αερίου παραμένει αμετάβλητη, η ειδική κατανάλωση καυσίμου μειώνεται επίσης στο μισό. Αλλά η ειδική ώθηση ενός κινητήρα διπλού κυκλώματος είναι χαμηλότερη από αυτή ενός κινητήρα μονού κυκλώματος. Στο V = 0, η ειδική ώθηση καθορίζεται από την έκφραση

που δείχνει ότι όσο αυξάνεται το t, η ειδική ώθηση μειώνεται.

Ένα από τα σημάδια διαφορών στα κυκλώματα των κινητήρων διπλού κυκλώματος είναι η φύση της αλληλεπίδρασης των ροών των εσωτερικών και εξωτερικών κυκλωμάτων.

Ένας κινητήρας διπλού κυκλώματος στον οποίο η ροή αερίου του εσωτερικού κυκλώματος αναμειγνύεται με τη ροή αέρα πίσω από τον ανεμιστήρα - η ροή του εξωτερικού κυκλώματος - ονομάζεται κινητήρας μικτής ροής διπλού κυκλώματος.

Ένας κινητήρας διπλού κυκλώματος στον οποίο οι καθορισμένες ροές ρέουν ξεχωριστά από τον κινητήρα ονομάζεται κινητήρας διπλού κυκλώματος με ξεχωριστά κυκλώματα.

1 Αεριοδυναμικά χαρακτηριστικά κινητήρων αεριοστροβίλου

Οι παράμετροι εξόδου του κινητήρα - ώθηση P, ειδική ώθηση Psp και ειδική κατανάλωση καυσίμου Csp - καθορίζονται εξ ολοκλήρου από τις παραμέτρους της διαδικασίας λειτουργίας του, οι οποίες για κάθε τύπο κινητήρα εξαρτώνται από τις συνθήκες πτήσης και την παράμετρο που καθορίζει τον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα.

Οι παράμετροι της διαδικασίας εργασίας είναι: η θερμοκρασία του αέρα στην είσοδο του κινητήρα T σε *, ο βαθμός αύξησης της συνολικής πίεσης αέρα στον συμπιεστή, ο λόγος παράκαμψης t, η θερμοκρασία του αερίου μπροστά από τον στρόβιλο, ο ρυθμός ροής σε χαρακτηριστικά τμήματα της διαδρομής αερίου-αέρα, η απόδοση των επιμέρους στοιχείων του κ.λπ. .

Οι συνθήκες πτήσης χαρακτηρίζονται από τη θερμοκρασία και την πίεση της αδιατάρακτης ροής T n και P n, καθώς και από την ταχύτητα πτήσης V (ή μειωμένη ταχύτητα λ n ή αριθμό Mach).

Οι παράμετροι T n και V (M ή λ n), που χαρακτηρίζουν τις συνθήκες πτήσης, καθορίζουν επίσης την παράμετρο της διαδικασίας λειτουργίας του κινητήρα T σε *.

Η απαιτούμενη ώθηση του κινητήρα που είναι εγκατεστημένος στο αεροσκάφος καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του πλαισίου του αεροσκάφους, τις συνθήκες και τη φύση της πτήσης. Έτσι, σε οριζόντια σταθερή πτήση, η ώθηση του κινητήρα πρέπει να είναι ακριβώς ίση με την αεροδυναμική αντίσταση του αεροσκάφους P = Q. κατά την επιτάχυνση τόσο σε οριζόντιο επίπεδο όσο και με ανάβαση, η ώθηση πρέπει να υπερβαίνει την αντίσταση

και όσο μεγαλύτερη είναι η απαιτούμενη επιτάχυνση και γωνία ανόδου, τόσο μεγαλύτερη είναι η απαιτούμενη ώθηση. Η απαιτούμενη ώθηση αυξάνεται επίσης με την αύξηση της υπερφόρτωσης (ή της γωνίας κύλισης) όταν κάνετε μια στροφή.

Τα όρια ώσης παρέχονται από τον μέγιστο τρόπο λειτουργίας του κινητήρα. Η ώση και η ειδική κατανάλωση καυσίμου σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας εξαρτώνται από το ύψος και την ταχύτητα πτήσης και συνήθως αντιστοιχούν στις συνθήκες μέγιστης αντοχής τέτοιων παραμέτρων της διαδικασίας λειτουργίας όπως η θερμοκρασία αερίου μπροστά από τον στρόβιλο, η ταχύτητα του ρότορα κινητήρα και η θερμοκρασία αερίου στον μετακαυστήρα.

Οι τρόποι λειτουργίας του κινητήρα στους οποίους η ώθηση είναι κάτω από το μέγιστο ονομάζονται τρόποι λειτουργίας γκαζιού. Στραγγαλισμός κινητήρα - η μείωση της ώσης επιτυγχάνεται με τη μείωση της εισροής θερμότητας.

Τα αεριοδυναμικά χαρακτηριστικά ενός κινητήρα αεριοστροβίλου καθορίζονται από τις τιμές των παραμέτρων σχεδιασμού, τα χαρακτηριστικά των στοιχείων και το πρόγραμμα ελέγχου κινητήρα.

Με τις παραμέτρους σχεδιασμού του κινητήρα θα κατανοήσουμε τις κύριες παραμέτρους της διαδικασίας λειτουργίας σε μέγιστες καταστάσεις λειτουργίας στη θερμοκρασία αέρα στην είσοδο του κινητήρα = , που προσδιορίζεται για έναν δεδομένο κινητήρα.

Τα κύρια στοιχεία της διαδρομής αερίου-αέρα διαφόρων σχεδίων κινητήρα είναι ο συμπιεστής, ο θάλαμος καύσης, ο στρόβιλος και το ακροφύσιο εξόδου.

Προσδιορίζονται τα χαρακτηριστικά του συμπιεστή (στάδια συμπιεστή) (Εικ. 5).

Ρύζι. 5. Χαρακτηριστικά συμπιεστή: α-α - όριο ευστάθειας. c-c - γραμμή διακοπής στην έξοδο του συμπιεστή. s-s - γραμμή τρόπων λειτουργίας

την εξάρτηση του βαθμού αύξησης της συνολικής πίεσης αέρα στον συμπιεστή από τη σχετική πυκνότητα ρεύματος στην είσοδο του συμπιεστή και τη μειωμένη ταχύτητα περιστροφής του ρότορα του συμπιεστή, καθώς και την εξάρτηση της απόδοσης από τον βαθμό αύξησης του η συνολική πίεση αέρα και η μειωμένη συχνότητα του ρότορα του συμπιεστή:

Ο μειωμένος ρυθμός ροής αέρα σχετίζεται με τη σχετική πυκνότητα ρεύματος q(λ in) με την έκφραση

(8)

όπου είναι η περιοχή του τμήματος ροής του τμήματος εισόδου του συμπιεστή, αντιπροσωπεύει την ποσότητα ροής αέρα υπό τυπικές ατμοσφαιρικές συνθήκες στη γη = 288 K, = 101325 N/m 2. Κατά μέγεθος. Ο ρυθμός ροής αέρα σε γνωστές τιμές συνολικής πίεσης και θερμοκρασίας πέδησης T* υπολογίζεται από τον τύπο

(9)

Η ακολουθία των σημείων λειτουργίας, που καθορίζεται από τις συνθήκες κοινής λειτουργίας των στοιχείων του κινητήρα σε διάφορους τρόπους λειτουργίας σταθερής κατάστασης, σχηματίζει μια σειρά τρόπων λειτουργίας. Ένα σημαντικό λειτουργικό χαρακτηριστικό του κινητήρα είναι το περιθώριο ευστάθειας του συμπιεστή σε σημεία της γραμμής των τρόπων λειτουργίας, το οποίο καθορίζεται από την έκφραση

(10)

Ο δείκτης "gr" αντιστοιχεί στις παραμέτρους του ορίου σταθερής λειτουργίας του συμπιεστή στην ίδια τιμή n pr όπως στο σημείο της γραμμής των τρόπων λειτουργίας.

Ο θάλαμος καύσης θα χαρακτηρίζεται από τον συντελεστή πληρότητας της καύσης καυσίμου και τον συντελεστή ολικής πίεσης.

Η συνολική πίεση αερίου στον θάλαμο καύσης πέφτει λόγω της παρουσίας υδραυλικών απωλειών, που χαρακτηρίζονται από τον συνολικό συντελεστή πίεσης g, και των απωλειών που προκαλούνται από την παροχή θερμότητας. Τα τελευταία χαρακτηρίζονται από τον συντελεστή . Η συνολική απώλεια πίεσης καθορίζεται από το προϊόν

Τόσο οι υδραυλικές απώλειες όσο και οι απώλειες που προκαλούνται από την εισροή θερμότητας αυξάνονται με την αύξηση της ταχύτητας ροής στην είσοδο του θαλάμου καύσης. Η απώλεια της συνολικής πίεσης ροής που προκαλείται από την παροχή θερμότητας αυξάνεται επίσης καθώς αυξάνεται ο βαθμός θέρμανσης του αερίου, που καθορίζεται από την αναλογία των τιμών θερμοκρασίας ροής στην έξοδο από τον θάλαμο καύσης και στην είσοδο σε αυτόν

Η αύξηση του βαθμού θέρμανσης και της ταχύτητας ροής στην είσοδο του θαλάμου καύσης συνοδεύεται από αύξηση της ταχύτητας αερίου στο τέλος του θαλάμου καύσης και εάν η ταχύτητα του αερίου πλησιάζει την ταχύτητα του ήχου, το αέριο δυναμικό «κλείδωμα» του καναλιού συμβαίνει. Με το αέριο δυναμικό «κλείδωμα» του καναλιού, η περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας του αερίου χωρίς μείωση της ταχύτητας στην είσοδο του θαλάμου καύσης καθίσταται αδύνατη.

Τα χαρακτηριστικά του στροβίλου καθορίζονται από τις εξαρτήσεις της σχετικής πυκνότητας ρεύματος στο κρίσιμο τμήμα της συσκευής ακροφυσίου του πρώτου σταδίου q(λ c a) και την απόδοση του στροβίλου από τον βαθμό μείωσης της συνολικής πίεσης αερίου στο τουρμπίνα, η μειωμένη ταχύτητα περιστροφής του ρότορα του στροβίλου και η κρίσιμη περιοχή διατομής της συσκευής ακροφυσίου του πρώτου σταδίου:

Ένα ακροφύσιο πίδακα χαρακτηρίζεται από μια σειρά αλλαγών στις περιοχές των κρίσιμων και εξόδων τμημάτων και έναν συντελεστή ταχύτητας.

Οι παράμετροι απόδοσης του κινητήρα επηρεάζονται επίσης σημαντικά από τα χαρακτηριστικά της εισαγωγής αέρα, η οποία αποτελεί στοιχείο του σταθμού παραγωγής ενέργειας του αεροσκάφους. Το χαρακτηριστικό εισαγωγής αέρα αντιπροσωπεύεται από τον συνολικό συντελεστή πίεσης

πού είναι η συνολική πίεση της αδιατάρακτης ροής αέρα; - τη συνολική πίεση της ροής αέρα στην είσοδο του συμπιεστή.

Κάθε τύπος κινητήρα έχει επομένως ορισμένες διαστάσεις χαρακτηριστικών τμημάτων και χαρακτηριστικά των στοιχείων του. Επιπλέον, ο κινητήρας έχει έναν ορισμένο αριθμό παραγόντων ελέγχου και περιορισμούς στις τιμές των παραμέτρων της διαδικασίας λειτουργίας του. Εάν ο αριθμός των παραγόντων ελέγχου είναι μεγαλύτερος από έναν, τότε ορισμένες συνθήκες πτήσης και τρόποι λειτουργίας μπορούν, καταρχήν, να αντιστοιχούν σε ένα περιορισμένο εύρος τιμών των παραμέτρων της διαδικασίας λειτουργίας. Από όλο αυτό το φάσμα των πιθανών τιμών των παραμέτρων της διαδικασίας λειτουργίας, μόνο ένας συνδυασμός παραμέτρων θα είναι κατάλληλος: στη μέγιστη λειτουργία - ο συνδυασμός που παρέχει μέγιστη ώθηση και στη λειτουργία γκαζιού - που εξασφαλίζει την ελάχιστη κατανάλωση καυσίμου στην ώθηση τιμή που καθορίζει αυτή τη λειτουργία. Είναι απαραίτητο να έχετε κατά νου ότι ο αριθμός των ανεξάρτητα ελεγχόμενων παραμέτρων της διαδικασίας εργασίας - παραμέτρων με βάση ποσοτικούς δείκτες των οποίων ελέγχεται η διαδικασία εργασίας του κινητήρα (ή εν συντομία - έλεγχος κινητήρα) είναι ίσος με τον αριθμό του κινητήρα παράγοντες ελέγχου. Και ορισμένες τιμές αυτών των παραμέτρων αντιστοιχούν σε ορισμένες τιμές των υπόλοιπων παραμέτρων.

Η εξάρτηση των ελεγχόμενων παραμέτρων από τις συνθήκες πτήσης και τον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα καθορίζεται από το πρόγραμμα ελέγχου κινητήρα και διασφαλίζεται από το αυτόματο σύστημα ελέγχου (ACS).

Οι συνθήκες πτήσης που επηρεάζουν τη λειτουργία του κινητήρα χαρακτηρίζονται πλήρως από την παράμετρο , η οποία είναι επίσης μια παράμετρος της διαδικασίας λειτουργίας του κινητήρα. Επομένως, το πρόγραμμα ελέγχου κινητήρα νοείται ως η εξάρτηση των ελεγχόμενων παραμέτρων της διαδικασίας λειτουργίας ή της κατάστασης των ελεγχόμενων στοιχείων του κινητήρα από τη θερμοκρασία στασιμότητας του αέρα στην είσοδο του κινητήρα και μία από τις παραμέτρους που καθορίζουν τον τρόπο λειτουργίας - τη θερμοκρασία του αερίου μπροστά από τον στρόβιλο, την ταχύτητα του ρότορα ενός από τα στάδια ή την ώθηση του κινητήρα P.

2 Έλεγχος κινητήρα

Ένας κινητήρας με σταθερή γεωμετρία έχει μόνο έναν παράγοντα ελέγχου - την ποσότητα της εισαγόμενης θερμότητας.

Ρύζι. 6. Γραμμή τρόπων λειτουργίας στο χαρακτηριστικό συμπιεστή

Οι παράμετροι είτε είτε μπορούν να χρησιμεύσουν ως ελεγχόμενη παράμετρος που καθορίζεται άμεσα από την ποσότητα εισόδου θερμότητας. Όμως, εφόσον η παράμετρος είναι ανεξάρτητη, τότε ως ελεγχόμενη παράμετρος μπορεί να υπάρχουν παράμετροι που σχετίζονται με και παράμετροι και μειωμένη ταχύτητα περιστροφής

(12)

Επιπλέον, σε διαφορετικά εύρη τιμών, διαφορετικές παράμετροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ελεγχόμενη παράμετρος.

Η διαφορά στα πιθανά προγράμματα ελέγχου κινητήρα με σταθερή γεωμετρία οφείλεται στη διαφορά στις επιτρεπόμενες τιμές των παραμέτρων και στις μέγιστες λειτουργίες.

Εάν, όταν αλλάξει η θερμοκρασία του αέρα στην είσοδο του κινητήρα, απαιτήσουμε να μην αλλάξει η θερμοκρασία του αερίου μπροστά από τον στρόβιλο στις μέγιστες συνθήκες, τότε θα έχουμε ένα πρόγραμμα ελέγχου. Η σχετική θερμοκρασία θα αλλάξει σύμφωνα με την έκφραση.

Στο Σχ. Το σχήμα 6 δείχνει ότι κάθε τιμή κατά μήκος της γραμμής των τρόπων λειτουργίας αντιστοιχεί σε ορισμένες τιμές των παραμέτρων και . (Εικόνα 6) δείχνει επίσης ότι όταν< 1, а это может быть в случае < ; величина приведенной частоты вращения превосходит единицу. При увеличении свыше единицы КПД компрессора существенно снижается, поэтому работа в этой области значений обычно не допускается, для чего вводится ограничение ≤ 1. В таком случае при< независимо управляемым параметром является . На максимальных режимах программа управления определяется условием = 1.

Για να εξασφαλιστεί η λειτουργία στο = 1, είναι απαραίτητο η σχετική θερμοκρασία να είναι = 1, η οποία, σύμφωνα με την έκφραση

ισοδυναμεί με την συνθήκη . Επομένως, καθώς μειώνετε παρακάτω, η τιμή θα πρέπει να μειώνεται. Με βάση την έκφραση (12), η ταχύτητα περιστροφής θα μειωθεί επίσης. Οι παράμετροι θα αντιστοιχούν στις υπολογιζόμενες τιμές.

Στην περιοχή υπό την προϋπόθεση = const, η τιμή της παραμέτρου μπορεί να αλλάξει με διαφορετικούς τρόπους κατά την αύξηση - μπορεί να αυξηθεί, να μειωθεί ή να παραμείνει αμετάβλητη, η οποία εξαρτάται από τον υπολογισμένο βαθμό

αυξάνοντας τη συνολική πίεση αέρα στον συμπιεστή και τη φύση του ελέγχου του συμπιεστή. Όταν το πρόγραμμα = const οδηγεί σε αύξηση ως .

Οι ζαμπόν αυτών των παραμέτρων χρησιμεύουν ως σήμα ελέγχου στο αυτόματο σύστημα ελέγχου κινητήρα κατά την παροχή προγραμμάτων. Όταν παρέχεται ένα πρόγραμμα = const, το σήμα ελέγχου μπορεί να είναι η τιμή ή μια μικρότερη τιμή, η οποία σε = const και = const σύμφωνα με την έκφραση

καθορίζει μοναδικά την τιμή Η χρήση της τιμής ως σήμα ελέγχου μπορεί να οφείλεται στον περιορισμό της θερμοκρασίας λειτουργίας των ευαίσθητων στοιχείων του θερμοστοιχείου.

Για να διασφαλίσετε το πρόγραμμα ελέγχου = const, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τον έλεγχο προγράμματος ανά παράμετρο, η τιμή του οποίου θα είναι συνάρτηση του (Εικ. 7).

Τα εξεταζόμενα προγράμματα ελέγχου συνδυάζονται γενικά. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε παρόμοιες λειτουργίες, στις οποίες όλες οι παράμετροι που καθορίζονται από τις σχετικές τιμές παραμένουν αμετάβλητες. Αυτές είναι οι τιμές της μειωμένης ταχύτητας ροής σε όλα τα τμήματα του τμήματος ροής του κινητήρα αεριοστροβίλου, η μειωμένη θερμοκρασία και ο βαθμός αύξησης της συνολικής πίεσης αέρα στον συμπιεστή. Η τιμή στην οποία αντιστοιχούν οι υπολογισμένες τιμές και που διαχωρίζει τις δύο συνθήκες του προγράμματος ελέγχου, σε πολλές περιπτώσεις αντιστοιχεί σε τυπικές ατμοσφαιρικές συνθήκες στο έδαφος = 288 K. Αλλά ανάλογα με τον σκοπό του κινητήρα, η τιμή μπορεί να είναι λιγότερο ή περισσότερο.

Για κινητήρες υποηχητικών αεροσκαφών υψηλού υψομέτρου μπορεί να συνιστάται η ανάθεση< 288 К. Так, для того чтобы обеспечить работу двигателя в условиях М = 0,8; Н ≥ 11 км при =, необходимо = 244 К. Тогда при = 288 К относительная
η θερμοκρασία θα είναι = 1,18 και ο κινητήρας θα είναι στη μέγιστη λειτουργία
δουλεύω σε< 1. Расход воздуха на взлете у такого двигателя ниже

(καμπύλη 1, Εικ. 7) από αυτή του κινητήρα c (καμπύλη 0).

Για έναν κινητήρα που προορίζεται για αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας σε μεγάλο υψόμετρο, μπορεί να είναι σκόπιμο να εκχωρηθεί (καμπύλη 2). Ο ρυθμός ροής αέρα και ο βαθμός αύξησης της συνολικής πίεσης αέρα στον συμπιεστή για έναν τέτοιο κινητήρα στους > 288 K είναι υψηλότεροι από ό,τι για έναν κινητήρα με = 288 K Αλλά η θερμοκρασία του αερίου πριν

Ρύζι. 7. Εξάρτηση των κύριων παραμέτρων της διαδικασίας λειτουργίας του κινητήρα :α - με αμετάβλητη γεωμετρία ανάλογα με τη θερμοκρασία του αέρα στην είσοδο του συμπιεστή, β - με αμετάβλητη γεωμετρία ανάλογα με τη θερμοκρασία του αέρα σχεδιασμού

ο στρόβιλος φτάνει στη μέγιστη τιμή του σε αυτήν την περίπτωση σε υψηλότερες τιμές και, κατά συνέπεια, σε υψηλότερους αριθμούς Mach πτήσης. Έτσι, για έναν κινητήρα με = 288 K, η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία αερίου μπροστά από τον στρόβιλο κοντά στο έδαφος μπορεί να είναι σε M ≥ 0, και σε υψόμετρα H ≥ 11 km - σε M ≥ 1,286. Εάν ο κινητήρας λειτουργεί σε παρόμοιες λειτουργίες, για παράδειγμα έως = 328 K, τότε η μέγιστη θερμοκρασία αερίου μπροστά από τον στρόβιλο κοντά στο έδαφος θα είναι στο M ≥ 0,8 και σε υψόμετρα H ≥ 11 km - σε M ≥ 1,6. στη λειτουργία απογείωσης η θερμοκρασία του αερίου θα είναι = 288/328

Για να λειτουργήσει μέχρι = 328 K, η ταχύτητα περιστροφής πρέπει να αυξηθεί κατά = 1,07 φορές σε σύγκριση με την απογείωση.

Η επιλογή > 288 K μπορεί επίσης να οφείλεται στην ανάγκη διατήρησης της απαιτούμενης ώθησης απογείωσης σε υψηλές θερμοκρασίες αέρα.

Έτσι, μια αύξηση της ροής αέρα στο > αυξάνοντας εξασφαλίζεται αυξάνοντας την ταχύτητα του ρότορα του κινητήρα και μειώνοντας την ειδική ώθηση κατά την απογείωση λόγω μείωσης του .

Όπως φαίνεται, η τιμή έχει σημαντικό αντίκτυπο στις παραμέτρους της διαδικασίας λειτουργίας του κινητήρα και στις παραμέτρους εξόδου του και, μαζί με το , είναι επομένως μια παράμετρος σχεδιασμού του κινητήρα.

3. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΥΣΙΜΩΝ

1 Κύριος ρυθμιστής ροής καυσίμου και ηλεκτρονικοί ρυθμιστές

1.1 Κύριος ρυθμιστής ροής καυσίμου

Ο κύριος ρυθμιστής ροής καυσίμου είναι μια μονάδα που κινείται με κινητήρα και ελέγχεται μηχανικά, υδραυλικά, ηλεκτρικά ή πνευματικά σε διάφορους συνδυασμούς. Ο σκοπός του συστήματος διαχείρισης καυσίμου είναι να διατηρεί την απαιτούμενη αναλογία αέρα-καυσίμου προς καύσιμο - συστήματα αέρα κατά βάρος στη ζώνη καύσης περίπου 15:1. Αυτή η αναλογία αντιπροσωπεύει την αναλογία του βάρους του πρωτογενούς αέρα που εισέρχεται στον θάλαμο καύσης προς το βάρος του καυσίμου. Μερικές φορές χρησιμοποιείται αναλογία καυσίμου προς αέρα 0,067:1. Όλα τα καύσιμα απαιτούν μια ορισμένη ποσότητα αέρα για πλήρη καύση, δηλ. ένα πλούσιο ή άπαχο μείγμα θα καεί, αλλά όχι εντελώς. Η ιδανική αναλογία αέρα προς καύσιμο αεριωθουμένων είναι 15:1 και ονομάζεται στοιχειομετρικό (χημικά σωστό) μείγμα. Είναι πολύ συνηθισμένο να βρίσκουμε αναλογία αέρα προς καύσιμο 60:1. Όταν συμβαίνει αυτό, ο συγγραφέας αντιπροσωπεύει την αναλογία αέρα προς καύσιμο με βάση τη συνολική ταχύτητα ροής αέρα και όχι την κύρια ροή αέρα που εισέρχεται στον θάλαμο καύσης. Εάν η κύρια ροή είναι 25% της συνολικής ροής αέρα, τότε η αναλογία 15:1 είναι 25% της αναλογίας 60:1. Στους κινητήρες αεριοστροβίλων αεροσκαφών υπάρχει μια μετάβαση από ένα πλούσιο μείγμα σε ένα άπαχο μείγμα με αναλογία 10:1 κατά την επιτάχυνση και 22:1 κατά την επιβράδυνση. Εάν ο κινητήρας καταναλώνει το 25% της συνολικής κατανάλωσης αέρα στη ζώνη καύσης, οι αναλογίες θα είναι οι εξής: 48:1 κατά την επιτάχυνση και 80:1 κατά την επιβράδυνση.

Όταν ο πιλότος μετακινεί το μοχλό ελέγχου καυσίμου (γκάζι) προς τα εμπρός, η κατανάλωση καυσίμου αυξάνεται. Η αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου συνεπάγεται αύξηση της κατανάλωσης αερίου στον θάλαμο καύσης, η οποία, με τη σειρά της, αυξάνει το επίπεδο ισχύος του κινητήρα. Σε κινητήρες turbofan και turbofan, αυτό προκαλεί αύξηση της ώσης. Σε κινητήρες στροβιλοκινητήρα και στροβιλοκινητήρες αυτό θα συνεπάγεται αύξηση της ισχύος εξόδου του κινητήριου άξονα. Η ταχύτητα περιστροφής της προπέλας είτε θα αυξηθεί είτε θα παραμείνει αμετάβλητη καθώς αυξάνεται το βήμα της προπέλας (η γωνία των πτερυγίων της). Στο Σχ. 8. Παρουσιάζεται ένα διάγραμμα της αναλογίας εξαρτημάτων συστημάτων καυσίμου-αέρα για έναν τυπικό κινητήρα αεριοστροβίλου αεροπορίας. Το διάγραμμα δείχνει την αναλογία αέρα-καυσίμου και την ταχύτητα του ρότορα υψηλής πίεσης όπως γίνεται αντιληπτή από τη συσκευή ελέγχου ροής καυσίμου χρησιμοποιώντας φυγόκεντρα βάρη, τον ελεγκτή ταχύτητας στροφείου υψηλής πίεσης.

Ρύζι. 8. Διάγραμμα λειτουργίας καυσίμου - αέρα

Στην κατάσταση αδράνειας, 20 μέρη αέρα στο μείγμα βρίσκονται στη γραμμή της στατικής (σταθερής) κατάστασης και 15 μέρη βρίσκονται στην περιοχή από 90 έως 100% της ταχύτητας του ρότορα υψηλής πίεσης.

Καθώς ο κινητήρας εξαντλεί τη διάρκεια ζωής του, η αναλογία αέρα-καυσίμου 15:1 θα αλλάξει καθώς η απόδοση της διαδικασίας συμπίεσης αέρα μειώνεται (επιδεινώνεται). Αλλά για τον κινητήρα είναι σημαντικό να παραμένει ο απαιτούμενος βαθμός αύξησης της πίεσης και να μην συμβαίνουν διαταραχές ροής. Όταν ο βαθμός αύξησης της πίεσης αρχίζει να μειώνεται λόγω εξάντλησης, μόλυνσης ή ζημιάς του κινητήρα, προκειμένου να αποκατασταθεί η απαιτούμενη κανονική τιμή, αυξάνεται ο τρόπος λειτουργίας, η κατανάλωση καυσίμου και η ταχύτητα του άξονα του συμπιεστή. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνεται ένα πιο πλούσιο μείγμα στον θάλαμο καύσης. Το προσωπικό συντήρησης μπορεί αργότερα να πραγματοποιήσει τον απαιτούμενο καθαρισμό, επισκευή ή αντικατάσταση του συμπιεστή ή του στροβίλου εάν η θερμοκρασία πλησιάσει το όριο (όλοι οι κινητήρες έχουν τα δικά τους όρια θερμοκρασίας).

Για κινητήρες με συμπιεστή ενός σταδίου, ο κύριος ρυθμιστής ροής καυσίμου κινείται από τον ρότορα του συμπιεστή μέσω του κιβωτίου κίνησης. Για κινητήρες δύο και τριών σταδίων, η κίνηση του κύριου ρυθμιστή ροής καυσίμου οργανώνεται από συμπιεστή υψηλής πίεσης.

1.2 Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές

Για τον αυτόματο έλεγχο της αναλογίας αέρα-καυσίμου, αποστέλλονται πολλά σήματα στο σύστημα διαχείρισης κινητήρα. Ο αριθμός αυτών των σημάτων εξαρτάται από τον τύπο του κινητήρα και την παρουσία ηλεκτρονικών συστημάτων ελέγχου στο σχεδιασμό του. Οι κινητήρες των τελευταίων γενεών διαθέτουν ηλεκτρονικούς ρυθμιστές που αντιλαμβάνονται πολύ μεγαλύτερο αριθμό παραμέτρων κινητήρα και αεροσκαφών από τις υδρομηχανικές συσκευές κινητήρων προηγούμενων γενεών.

Παρακάτω είναι μια λίστα με τα πιο κοινά σήματα που αποστέλλονται στο υδρομηχανικό σύστημα ελέγχου κινητήρα:

Ταχύτητα ρότορα κινητήρα (N c) - μεταδίδεται στο σύστημα ελέγχου κινητήρα απευθείας από το κιβώτιο μετάδοσης κίνησης μέσω ενός φυγοκεντρικού ρυθμιστή καυσίμου. χρησιμοποιείται για δοσομέτρηση καυσίμου, τόσο σε σταθερές συνθήκες λειτουργίας κινητήρα όσο και κατά την επιτάχυνση/επιβράδυνση (ο χρόνος επιτάχυνσης των περισσότερων κινητήρων αεριοστροβίλου αεροσκαφών από το ρελαντί στη μέγιστη λειτουργία είναι 5...10 s).

Πίεση εισόδου κινητήρα (p t 2) - ένα σήμα συνολικής πίεσης που μεταδίδεται στη φυσούνα ελέγχου καυσίμου από έναν αισθητήρα που είναι εγκατεστημένος στην είσοδο του κινητήρα. Αυτή η παράμετρος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πληροφοριών σχετικά με την ταχύτητα και το ύψος του αεροσκάφους καθώς αλλάζουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες εισόδου του κινητήρα.

Η πίεση στην έξοδο του συμπιεστή (p s 4) είναι η στατική πίεση που μεταδίδεται στη φυσούνα του υδρομηχανικού συστήματος. χρησιμοποιείται για να λαμβάνεται υπόψη η μαζική ροή αέρα στην έξοδο του συμπιεστή.

Η πίεση του θαλάμου καύσης (p b) είναι ένα σήμα στατικής πίεσης για το σύστημα ελέγχου κατανάλωσης καυσίμου· χρησιμοποιείται ευθέως αναλογική σχέση μεταξύ της πίεσης στον θάλαμο καύσης και της ροής αέρα βάρους σε ένα δεδομένο σημείο του κινητήρα. Εάν η πίεση του θαλάμου καύσης αυξηθεί κατά 10%, η ροή μάζας αέρα θα αυξηθεί κατά 10% και η φυσούνα του θαλάμου καύσης θα προγραμματίσει μια αύξηση 10% στη ροή καυσίμου για να διατηρήσει τη σωστή αναλογία "âîçäóõ - òîïëèâî ". Áûñòðîå ðåàãèðîâàíèå íà ýòîò ñèãíàë ïîçâîëÿåò èçáåæàòü ñðûâîâ ïîòîêà, ïëàìåíè è çàáðîñà òåìïåðàòóðû;

Θερμοκρασία εισόδου (t t 2) - σήμα της συνολικής θερμοκρασίας στην είσοδο του κινητήρα για το σύστημα ελέγχου κατανάλωσης καυσίμου. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας συνδέεται με το σύστημα διαχείρισης καυσίμου χρησιμοποιώντας σωλήνες που διαστέλλονται και συστέλλονται ανάλογα με τη θερμοκρασία του αέρα που εισέρχεται στον κινητήρα. Αυτό το σήμα παρέχει στο σύστημα διαχείρισης κινητήρα πληροφορίες σχετικά με την τιμή της πυκνότητας αέρα, βάσει της οποίας μπορεί να ρυθμιστεί ένα πρόγραμμα δοσολογίας καυσίμου.

2 Απλοποιημένο σύστημα ελέγχου κατανάλωσης καυσίμου (υδρομηχανική συσκευή)

Στο Σχ. Το σχήμα 9 δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα του συστήματος ελέγχου για έναν κινητήρα αεριοστροβίλου αεροπορίας. Δοσολογεί το καύσιμο σύμφωνα με την ακόλουθη αρχή:

Μέρος μέτρησης :μετακινώντας το μοχλό διακοπής καυσίμου (10) πριν από τον κύκλο εκκίνησης, ανοίγει η βαλβίδα διακοπής και επιτρέπει στο καύσιμο να εισέλθει στον κινητήρα (Εικ. 9.). Απαιτείται ο μοχλός διακοπής επειδή ο περιοριστής ελάχιστης ροής (11) εμποδίζει το πλήρες κλείσιμο της κύριας βαλβίδας ελέγχου. Αυτή η σχεδιαστική λύση είναι απαραίτητη σε περίπτωση θραύσης του ελατηρίου ρύθμισης του ρυθμιστή ή λανθασμένης ρύθμισης του αναστολέα ρελαντί. Η πλήρης πίσω θέση του γκαζιού αντιστοιχεί στη θέση του MG δίπλα στο πώμα MG. Αυτό εμποδίζει το γκάζι να λειτουργεί ως μοχλός αποκοπής. Όπως φαίνεται στο σχήμα, ο μοχλός αποκοπής διασφαλίζει επίσης ότι η πίεση λειτουργίας στο σύστημα διαχείρισης καυσίμου αυξάνεται σωστά κατά τη διάρκεια του κύκλου εκκίνησης. Αυτό είναι απαραίτητο για να διασφαλιστεί ότι το καύσιμο με αδρή δόση δεν εισέρχεται στον κινητήρα πριν από τον εκτιμώμενο χρόνο.

Το καύσιμο από το σύστημα παροχής πίεσης της κύριας αντλίας καυσίμου (8) κατευθύνεται στη βαλβίδα πεταλούδας (δοσομετρική βελόνα) (4). Καθώς το καύσιμο ρέει μέσα από το άνοιγμα που δημιουργείται από τον κώνο της βαλβίδας, η πίεση αρχίζει να πέφτει. Το καύσιμο στη διαδρομή από τη βαλβίδα γκαζιού προς τα μπεκ θεωρείται δοσομετρημένο. Σε αυτή την περίπτωση, το καύσιμο δοσομετρείται κατά βάρος και όχι κατά όγκο. Η θερμογόνος δύναμη (θερμογόνος δύναμη μάζας) μιας μονάδας μάζας καυσίμου είναι μια σταθερή τιμή, παρά τη θερμοκρασία του καυσίμου, ενώ η θερμογόνος δύναμη ανά μονάδα όγκου δεν είναι σταθερή. Το καύσιμο εισέρχεται τώρα στον θάλαμο καύσης στη σωστή δόση.

Η αρχή της δοσομέτρησης του καυσίμου κατά βάρος δικαιολογείται μαθηματικά ως εξής:

Ρύζι. 9. Διάγραμμα υδρομηχανικού ρυθμιστή καυσίμου

. (13)

όπου: - βάρος καυσίμου που καταναλώθηκε, kg/s.

Συντελεστής κατανάλωσης καυσίμου;

Η περιοχή ροής της κύριας βαλβίδας διανομής.

Πτώση πίεσης κατά μήκος του στομίου.

Υπό την προϋπόθεση ότι απαιτείται μόνο ένας κινητήρας για λειτουργία και μια δίοδος βαλβίδας ελέγχου είναι επαρκής, δεν θα υπάρξει αλλαγή στον τύπο επειδή η πτώση πίεσης παραμένει σταθερή. Αλλά οι κινητήρες των αεροσκαφών πρέπει να αλλάξουν τρόπους λειτουργίας.

Με τη συνεχώς μεταβαλλόμενη κατανάλωση καυσίμου, η πτώση πίεσης στη βελόνα μέτρησης παραμένει αμετάβλητη, παρά το μέγεθος της περιοχής ροής. Κατευθύνοντας το μετρημένο καύσιμο στο ελατήριο διαφράγματος μιας υδραυλικά ελεγχόμενης βαλβίδας πεταλούδας, η πτώση πίεσης επιστρέφει πάντα στην τιμή τάσης του ελατηρίου. Δεδομένου ότι η τάση του ελατηρίου είναι σταθερή, η πτώση πίεσης στο τμήμα ροής θα είναι επίσης σταθερή.

Για να κατανοήσετε καλύτερα αυτήν την έννοια, υποθέστε ότι η αντλία καυσίμου παρέχει πάντα περίσσεια καυσίμου στο σύστημα και η βαλβίδα μείωσης πίεσης επιστρέφει συνεχώς την περίσσεια καυσίμου στην είσοδο της αντλίας.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Η πίεση του μη μετρημένου καυσίμου είναι 350 kg/cm 2 . η μετρούμενη πίεση καυσίμου είναι 295 kg/cm2. η τιμή τάνυσης του ελατηρίου είναι 56 kg/cm 2. Σε αυτή την περίπτωση, η πίεση και στις δύο πλευρές του διαφράγματος της βαλβίδας μείωσης πίεσης είναι 350 kg/cm2. Η βαλβίδα πεταλούδας θα βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας και θα παρακάμπτει την περίσσεια καυσίμου στην είσοδο της αντλίας.

Εάν ο πιλότος μετακινήσει το γκάζι προς τα εμπρός, το άνοιγμα της βαλβίδας γκαζιού θα αυξηθεί, όπως και η ροή του μετρούμενου καυσίμου. Ας φανταστούμε ότι η πίεση του δοσομετρημένου καυσίμου έχει αυξηθεί στα 300 kg/cm2. Αυτό προκάλεσε μια γενική αύξηση της πίεσης στα 360 kg/cm2. και στις δύο πλευρές του διαφράγματος της βαλβίδας, αναγκάζοντας τη βαλβίδα να κλείσει. Η μειωμένη ποσότητα καυσίμου που έχει παρακαμφθεί θα συνεπάγεται αύξηση της πίεσης του μη μετρημένου καυσίμου προς το παρόν για τη νέα επιφάνεια διατομής 56 kg/cm 2 . δεν θα επανεγκατασταθεί. Αυτό θα συμβεί επειδή η αυξημένη ταχύτητα περιστροφής θα αυξήσει τη ροή καυσίμου μέσω της αντλίας. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η πτώση πίεσης ΔP θα αντιστοιχεί πάντα στο σφίξιμο του ελατηρίου της βαλβίδας μείωσης πίεσης καθώς το σύστημα φθάνει σε ισορροπία.

Υπολογιστικό μέρος. Κατά τη λειτουργία του κινητήρα, η κίνηση του γκαζιού (1) αναγκάζει το κάλυμμα του συρόμενου ελατηρίου να μετακινηθεί προς τα κάτω κατά μήκος της ράβδου της σερβοβαλβίδας και να συμπιέσει το ελατήριο ρύθμισης. Σε αυτή την περίπτωση, η βάση του ελατηρίου αναγκάζει τα φυγόκεντρα βάρη να συγκλίνουν, σαν να είναι χαμηλή η ταχύτητα του ρότορα ενός στροβιλοσυμπιεστή. Η λειτουργία της σερβοβαλβίδας είναι να αποτρέπει την ξαφνική κίνηση της δοσομετρικής βελόνας όταν το υγρό μέσα της μετακινείται από κάτω προς τα πάνω. Ας υποθέσουμε ότι ο πολλαπλασιαστικός μοχλός (3) παραμένει ακίνητος αυτή τη στιγμή, τότε το ρυθμιστικό θα κινηθεί προς τα κάτω στο κεκλιμένο επίπεδο και προς τα αριστερά. Προχωρώντας προς τα αριστερά, το ρυθμιστικό πιέζει τη βαλβίδα ελέγχου ενάντια στη δύναμη σύσφιξης του ελατηρίου του, αυξάνοντας την κατανάλωση καυσίμου του κινητήρα. Με την αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου, η ταχύτητα του ρότορα του κινητήρα αυξάνεται, αυξάνοντας την ταχύτητα του ρυθμιστή κίνησης (5). Η νέα δύναμη από την περιστροφή των φυγόκεντρων βαρών θα έρθει σε ισορροπία με τη δύναμη του ελατηρίου ρύθμισης όταν τα φυγόκεντρα βάρη λάβουν κατακόρυφη θέση. Τα βάρη είναι πλέον σε θέση έτοιμα να αλλάξουν ταχύτητα.

Τα φυγόκεντρα βάρη επιστρέφουν πάντα στην κατακόρυφη θέση για να είναι έτοιμα για τις ακόλουθες αλλαγές φορτίου:

α) Προϋποθέσεις υπέρβασης ταχύτητας:

το φορτίο στον κινητήρα μειώνεται και ανεβάζει ταχύτητα.

τα φυγόκεντρα φορτία αποκλίνουν, διακόπτοντας την παροχή ορισμένης ποσότητας καυσίμου.

β) Προϋποθέσεις για μειωμένη ταχύτητα:

το φορτίο στον κινητήρα αυξάνεται και η ταχύτητα αρχίζει να πέφτει.

Τα φυγόκεντρα φορτία συγκλίνουν, αυξάνοντας την κατανάλωση καυσίμου.

ο κινητήρας επιστρέφει στις ονομαστικές στροφές. Όταν τα φυγόκεντρα βάρη παίρνουν κατακόρυφη θέση, η δύναμη της δράσης τους στο ελατήριο εξισορροπείται από την ένταση του ελατηρίου.

γ) Μετακίνηση του γκαζιού (εμπρός):

Το ελατήριο συντονισμού συμπιέζεται και τα φυγόκεντρα βάρη συγκλίνουν υπό συνθήκες ψευδούς ταχύτητας.

Η κατανάλωση καυσίμου αυξάνεται και τα βάρη αρχίζουν να αποκλίνουν, παίρνοντας μια θέση ισορροπίας με μια νέα δύναμη σύσφιξης του ελατηρίου.

Σημείωση: Τα φυγόκεντρα βάρη δεν θα επιστρέψουν στην αρχική τους θέση μέχρι να ρυθμιστεί το γκάζι επειδή το ελατήριο ρύθμισης έχει τώρα μεγαλύτερη δύναμη σύσφιξης. Αυτό ονομάζεται στατικό σφάλμα ρυθμιστή και καθορίζεται από μια ελαφρά απώλεια ταχύτητας λόγω των μηχανισμών του συστήματος ελέγχου.

Σε πολλούς κινητήρες, η στατική πίεση του θαλάμου καύσης είναι ένας χρήσιμος δείκτης της ροής μάζας αέρα. Εάν ο ρυθμός ροής μάζας αέρα είναι γνωστός, ο λόγος αέρα-καυσίμου μπορεί να ελεγχθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια. Με την αύξηση της πίεσης στον θάλαμο καύσης (p b), η φυσούνα που τον δέχεται διαστέλλεται προς τα δεξιά. Η υπερβολική κίνηση περιορίζεται από τον περιοριστή πίεσης στο θάλαμο καύσης (6). Υποθέτοντας ότι η σύνδεση της σερβοβαλβίδας παραμένει ακίνητη, η σύνδεση πολλαπλασιαστή θα μετακινήσει το ρυθμιστικό προς τα αριστερά, ανοίγοντας τη βαλβίδα ελέγχου για μεγαλύτερη ροή καυσίμου σύμφωνα με την αυξημένη ροή μάζας αέρα. Αυτό μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια μιας κατάδυσης, η οποία θα προκαλέσει αύξηση της ταχύτητας, της πίεσης ταχύτητας και της ροής μάζας αέρα.

Η αύξηση της πίεσης εισόδου θα προκαλέσει την επέκταση της φυσούνας (7), η οποία δέχεται αυτήν την πίεση, ο πολλαπλασιαστικός μοχλός θα μετακινηθεί προς τα αριστερά και η βαλβίδα ελέγχου θα ανοίξει περισσότερο.

Όταν ο κινητήρας είναι σταματημένος, το ελατήριο ρύθμισης διαστέλλεται προς δύο κατευθύνσεις, αναγκάζοντας το συρόμενο κάλυμμα να ανυψωθεί προς το στοπ στο ρελαντί και να σπρώξει την κύρια βαλβίδα ελέγχου μακριά από τον περιοριστή ελάχιστης ροής καυσίμου. Όταν ο κινητήρας ξεκινήσει στη συνέχεια και πλησιάσει την ταχύτητα ρελαντί, τα φυγόκεντρα βάρη του ρυθμιστή υποστηρίζουν το συρόμενο κάλυμμα στο στοπ στο ρελαντί και επίσης μετακινούν τη βαλβίδα ελέγχου προς τον περιοριστή ελάχιστης ροής.

3.3 Υδροπνευματικά συστήματα διαχείρισης καυσίμου, σύστημα ψεκασμού καυσίμου PT6 (σύστημα καυσίμου Bendix)

Το βασικό σύστημα καυσίμου αποτελείται από μια αντλία που κινείται με κινητήρα, έναν υδρομηχανικό ρυθμιστή καυσίμου, μια μονάδα ελέγχου εκτόξευσης και μια πολλαπλή διπλής τροφοδοσίας καυσίμου με 14 μπεκ ψεκασμού καυσίμου μίας θύρας (μονής θύρας). Δύο βαλβίδες αποστράγγισης που βρίσκονται στο περίβλημα της γεννήτριας αερίου παρέχουν αποστράγγιση του υπολειπόμενου καυσίμου μετά τη διακοπή λειτουργίας του κινητήρα (Εικ. 10).

3.1 Αντλία καυσίμου

Η αντλία καυσίμου 1 είναι μια γραναζωτή αντλία θετικού εκτοπίσματος που κινείται από το κιβώτιο μετάδοσης κίνησης. Το καύσιμο από την αντλία πλήρωσης εισέρχεται στην αντλία καυσίμου μέσω ενός φίλτρου εισόδου 2 επί 74 micron (200 οπές) και στη συνέχεια στον θάλαμο εργασίας. Από εκεί, το καύσιμο υψηλής πίεσης αποστέλλεται στον υδρομηχανικό ρυθμιστή καυσίμου μέσω ενός φίλτρου εξόδου αντλίας 3 επί 10 micron. Εάν το φίλτρο βουλώσει, η αυξημένη διαφορική πίεση θα υπερνικήσει τη δύναμη του ελατηρίου, σηκώνοντας την ανακουφιστική βαλβίδα από τη θέση της και επιτρέποντας τη διέλευση αφιλτράριτου καυσίμου. Η ανακουφιστική βαλβίδα 4 και η κεντρική δίοδος της αντλίας επιτρέπουν στο αφιλτράριστο καύσιμο υψηλής πίεσης να περάσει από τα γρανάζια της αντλίας στον ρυθμιστή καυσίμου όταν το φίλτρο εξόδου είναι φραγμένο. Το εσωτερικό κανάλι 5, που προέρχεται από τη μονάδα ελέγχου καυσίμου, επιστρέφει το καύσιμο παράκαμψης από τη μονάδα ελέγχου καυσίμου στην είσοδο της αντλίας, παρακάμπτοντας το φίλτρο εισόδου.

3.2 Σύστημα διαχείρισης καυσίμου

Το σύστημα διαχείρισης καυσίμου αποτελείται από τρία ξεχωριστά μέρη με ανεξάρτητες λειτουργίες: έναν υδρομηχανικό ρυθμιστή παροχής καυσίμου (6), ο οποίος καθορίζει το πρόγραμμα τροφοδοσίας καυσίμου στον κινητήρα σε σταθερή κατάσταση και κατά την επιτάχυνση. Μονάδα ελέγχου ροής εκκίνησης, η οποία λειτουργεί ως διανομέας ροής που κατευθύνει το μετρούμενο καύσιμο από την έξοδο του υδρομηχανικού ρυθμιστή στην κύρια πολλαπλή καυσίμου ή στην κύρια και δευτερεύουσα πολλαπλή, όπως απαιτείται. Ο έλικας ελέγχεται σε ώθηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω από μια μονάδα ρυθμιστή, η οποία αποτελείται από ένα τμήμα ενός κανονικού ρυθμιστή προπέλας (στο Σχ. 10) και έναν περιοριστή μέγιστης ταχύτητας για τον στρόβιλο υψηλής πίεσης. Ο περιοριστής μέγιστης ταχύτητας στροβίλου υψηλής πίεσης προστατεύει τον στρόβιλο από υπερβολική ταχύτητα κατά την κανονική λειτουργία. Κατά την αντιστροφή ώσης, ο ρυθμιστής της προπέλας δεν λειτουργεί και ο έλεγχος της ταχύτητας του στροβίλου ελέγχεται από τον ρυθμιστή του στροβίλου υψηλής πίεσης.

3.3 Υδρομηχανικός ρυθμιστής καυσίμου

Ο υδρομηχανικός ρυθμιστής παροχής καυσίμου είναι τοποθετημένος σε μια αντλία που κινείται από τον κινητήρα και περιστρέφεται με ταχύτητα ανάλογη με την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα χαμηλής πίεσης. Ο υδρομηχανικός ρυθμιστής καυσίμου καθορίζει το πρόγραμμα παροχής καυσίμου στον κινητήρα για να δημιουργήσει την απαιτούμενη ισχύ και να ελέγξει την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα χαμηλής πίεσης. Η ισχύς του κινητήρα εξαρτάται άμεσα από την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα χαμηλής πίεσης. Ο υδρομηχανικός ρυθμιστής ελέγχει αυτή τη συχνότητα και συνεπώς την ισχύ του κινητήρα. Η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα χαμηλής πίεσης ελέγχεται ρυθμίζοντας την ποσότητα του καυσίμου που παρέχεται στον θάλαμο καύσης.

Μέρος μέτρησης. Το καύσιμο εισέρχεται στον υδρομηχανικό ρυθμιστή υπό πίεση p 1 που δημιουργείται από την αντλία. Η κατανάλωση καυσίμου ρυθμίζεται από την κύρια βαλβίδα πεταλούδας (9) και τη δοσομετρική βελόνα (10). Μη μετρημένο καύσιμο υπό πίεση p 1 από την αντλία τροφοδοτείται στην είσοδο της βαλβίδας διανομής. Η πίεση καυσίμου αμέσως μετά τη βαλβίδα διανομής ονομάζεται μετρούμενη πίεση καυσίμου (p2). Η βαλβίδα πεταλούδας διατηρεί μια σταθερή διαφορά πίεσης (p 1 - p 2) κατά μήκος της βαλβίδας διανομής. Η περιοχή ροής της βελόνας μέτρησης θα αλλάξει για να καλύψει τις ειδικές απαιτήσεις του κινητήρα. Η περίσσεια καυσίμου σε σχέση με αυτές τις απαιτήσεις από την έξοδο της αντλίας καυσίμου θα αποστραγγιστεί μέσω των οπών στο εσωτερικό του υδρομηχανικού ρυθμιστή και της αντλίας στην είσοδο του φίλτρου εισόδου (5). Η βελόνα δοσομέτρησης αποτελείται από ένα καρούλι που λειτουργεί σε ένα κοίλο χιτώνιο. Η βαλβίδα ενεργοποιείται από ένα διάφραγμα και ένα ελατήριο. Κατά τη λειτουργία, η δύναμη του ελατηρίου εξισορροπείται από τη διαφορά πίεσης (p 1 - p 2) σε όλο το διάφραγμα. Η βαλβίδα παράκαμψης θα βρίσκεται πάντα σε θέση που διασφαλίζει τη διατήρηση της διαφοράς πίεσης (p 1 - p 2) και την παράκαμψη της περίσσειας καυσίμου.

Η βαλβίδα ασφαλείας είναι εγκατεστημένη παράλληλα με τη βαλβίδα παράκαμψης για να αποτρέψει την αύξηση της υπερβολικής πίεσης p 1 στον υδρομηχανικό ρυθμιστή. Η βαλβίδα είναι φορτωμένη με ελατήριο για να κλείσει και παραμένει κλειστή έως ότου η πίεση καυσίμου εισόδου p 1 υπερβεί τη δύναμη του ελατηρίου και ανοίξει τη βαλβίδα. Η βαλβίδα θα κλείσει μόλις μειωθεί η πίεση εισόδου.

Η βαλβίδα πεταλούδας 9 αποτελείται από μια βελόνα με προφίλ που λειτουργεί σε ένα χιτώνιο. Η βαλβίδα γκαζιού ρυθμίζει την κατανάλωση καυσίμου αλλάζοντας την περιοχή ροής. Η ροή καυσίμου είναι μόνο συνάρτηση της θέσης της δοσομετρικής βελόνας επειδή η βαλβίδα πεταλούδας διατηρεί μια σταθερή διαφορική πίεση στην περιοχή ροής ανεξάρτητα από τη διαφορά στην πίεση καυσίμου στην είσοδο και την έξοδο.

Η αντιστάθμιση για αλλαγές στο ειδικό βάρος λόγω μεταβολών στη θερμοκρασία του καυσίμου πραγματοποιείται από μια διμεταλλική πλάκα κάτω από τη βαλβίδα πεταλούδας ελατηρίου.

Πνευματικό υπολογιστικό μέρος. Το γκάζι συνδέεται με ένα προγραμματισμένο έκκεντρο ταχύτητας, το οποίο μειώνει την εσωτερική ώση καθώς αυξάνεται η ισχύς. Ο μοχλός ρυθμιστή περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα και ένα από τα άκρα του βρίσκεται απέναντι από την οπή, σχηματίζοντας μια ρυθμιστική βαλβίδα 13. Ο μοχλός εμπλουτισμού 14 περιστρέφεται στον ίδιο άξονα με τον μοχλό του ρυθμιστή και έχει δύο προεκτάσεις που καλύπτουν μέρος του μοχλού του ρυθμιστή σε τέτοια με τρόπο που μετά από κάποια κίνηση κλείνει το κενό μεταξύ τους, και οι δύο μοχλοί κινούνται μαζί. Ο μοχλός εμπλουτισμού λειτουργεί με έναν αυλακωτό πείρο που λειτουργεί ενάντια στη βαλβίδα εμπλουτισμού. Ένα άλλο μικρότερο ελατήριο συνδέει το μοχλό εμπλουτισμού με το μοχλό του ρυθμιστή.

Το έκκεντρο ταχύτητας προγράμματος κατευθύνει τη δύναμη του ελατηρίου συντονισμού 15 μέσω του ενδιάμεσου μοχλού, ο οποίος με τη σειρά του μεταδίδει τη δύναμη για να κλείσει η βαλβίδα ρύθμισης. Το ελατήριο εμπλουτισμού 16, το οποίο βρίσκεται ανάμεσα στους μοχλούς εμπλουτισμού και του ρυθμιστή, δημιουργεί τη δύναμη για το άνοιγμα της βαλβίδας εμπλουτισμού.

Κατά την περιστροφή του άξονα μετάδοσης κίνησης, η μονάδα στην οποία είναι τοποθετημένα τα φυγόκεντρα βάρη του ρυθμιστή περιστρέφεται. Μικροί μοχλοί στο εσωτερικό των βαρών έρχονται σε επαφή με το καρούλι του ρυθμιστή. Καθώς η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα χαμηλής πίεσης αυξάνεται, η φυγόκεντρη δύναμη αναγκάζει τα βάρη να τοποθετήσουν περισσότερο φορτίο στο καρούλι. Αυτό προκαλεί την κίνηση του καρουλιού προς τα έξω κατά μήκος του άξονα, ενεργώντας στον μοχλό εμπλουτισμού. Η δύναμη από τα φυγόκεντρα βάρη υπερνικά την τάση του ελατηρίου, η βαλβίδα ρυθμιστή ανοίγει και η βαλβίδα εμπλουτισμού κλείνει.

Η βαλβίδα εμπλουτισμού αρχίζει να κλείνει με οποιαδήποτε αύξηση της ταχύτητας περιστροφής του ρότορα χαμηλής πίεσης, επαρκής ώστε τα φυγόκεντρα βάρη να υπερνικήσουν τη δύναμη σύσφιξης του μικρότερου ελατηρίου. Εάν η ταχύτητα του ρότορα χαμηλής πίεσης συνεχίσει να αυξάνεται, ο μοχλός εμπλουτισμού θα συνεχίσει να κινείται μέχρι να έρθει σε επαφή με το μοχλό του ρυθμιστή, οπότε η βαλβίδα εμπλουτισμού θα κλείσει τελείως. Η ρυθμιστική βαλβίδα θα ανοίξει εάν η ταχύτητα του ρότορα χαμηλής πίεσης αυξηθεί αρκετά ώστε η βαρύτητα να υπερνικήσει τη δύναμη του μεγαλύτερου ελατηρίου. Σε αυτή την περίπτωση, η βαλβίδα ρυθμιστή θα είναι ανοιχτή και η βαλβίδα εμπλουτισμού θα είναι κλειστή. Η βαλβίδα εμπλουτισμού κλείνει καθώς αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής για να διατηρείται σταθερή η πίεση αέρα λειτουργίας.

Φυσερό. Συγκρότημα φυσούνων, εικ. 11 αποτελείται από μια φυσούνα κενού (18) και μια φυσούνα ρυθμιστή (19), που συνδέονται με μια κοινή ράβδο. Η φυσούνα κενού παρέχει μέτρηση της συνολικής πίεσης Η φυσούνα ρυθμιστή περικλείεται στο σώμα του συγκροτήματος φυσητήρων και εκτελεί την ίδια λειτουργία με το διάφραγμα. Η κίνηση της φυσούνας μεταδίδεται στη βαλβίδα διανομής 9 με έναν εγκάρσιο άξονα και τους αντίστοιχους μοχλούς 20.

Ο σωλήνας στερεώνεται στο χυτό περίβλημα στο αντίθετο άκρο χρησιμοποιώντας ένα χιτώνιο ρύθμισης. Επομένως, οποιαδήποτε περιστροφική κίνηση του εγκάρσιου άξονα θα προκαλέσει αύξηση ή μείωση της δύναμης στη ράβδο στρέψης (ένα τμήμα σε σχήμα σωλήνα με υψηλή αντίσταση στρέψης). Η ράβδος στρέψης σχηματίζει μια σφράγιση μεταξύ των τμημάτων αέρα και καυσίμου του συστήματος. Μια ράβδος στρέψης βρίσκεται κατά μήκος του συγκροτήματος φυσούνας για τη μετάδοση δύναμης για το κλείσιμο της βαλβίδας ελέγχου. Η φυσούνα δρα ενάντια σε αυτή τη δύναμη για να ανοίξει τη βαλβίδα ελέγχου. Η πίεση p y παρέχεται εξωτερικά στη φυσούνα του ρυθμιστή. Η πίεση p x παρέχεται εσωτερικά στη φυσούνα του ρυθμιστή και εξωτερικά στη φυσούνα κενού.

Για λόγους σαφήνειας του λειτουργικού σκοπού της φυσούνας του ρυθμιστή, υποδεικνύεται στο Σχ. Το 11 είναι σαν διάφραγμα. Η πίεση p y παρέχεται από τη μία πλευρά του διαφράγματος και η p x από την αντίθετη πλευρά. Η πίεση p x εφαρμόζεται επίσης σε μια φυσούνα κενού που είναι προσαρτημένη στο διάφραγμα. Το φορτίο πίεσης p x που ενεργεί αντίθετα από τη φυσούνα κενού εκτονώνεται εφαρμόζοντας ίση πίεση στην ίδια περιοχή του διαφράγματος αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Όλα τα φορτία πίεσης που ενεργούν σε μέρος της φυσούνας μπορούν να μειωθούν σε δυνάμεις που ασκούνται μόνο στο διάφραγμα. Αυτές οι δυνάμεις είναι:

πίεση P y που ενεργεί σε ολόκληρη την επιφάνεια του άνω μέρους.

εσωτερική πίεση του φυσητήρα κενού που ενεργεί σε ένα τμήμα της κάτω επιφάνειας (μέσα στην περιοχή απόσβεσης πίεσης).

πίεση p x που επενεργεί στο υπόλοιπο τμήμα της επιφάνειας.

Οποιαδήποτε αλλαγή στην πίεση p y θα προκαλέσει μεγαλύτερη επίδραση στο διάφραγμα από την ίδια αλλαγή στην πίεση p x λόγω της διαφοράς στις περιοχές επιρροής.

Οι πιέσεις p x και p y αλλάζουν με τις αλλαγές στις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα. Όταν και οι δύο πιέσεις αυξάνονται ταυτόχρονα, όπως κατά την επιτάχυνση, η προς τα κάτω κίνηση της φυσούνας θα κάνει τη βαλβίδα ελέγχου να μετακινηθεί προς τα αριστερά, προς την κατεύθυνση ανοίγματος. Όταν το p y ξεφορτώνει τη βαλβίδα ρυθμιστή όταν επιτευχθεί η επιθυμητή συχνότητα

περιστροφή του ρότορα χαμηλής πίεσης (για ρύθμιση μετά την επιτάχυνση), η φυσούνα θα κινηθεί προς τα πάνω για να μειώσει την περιοχή ροής της βαλβίδας ελέγχου.

Όταν μειώνονται και οι δύο πιέσεις ταυτόχρονα, η φυσούνα κινείται προς τα πάνω, μειώνοντας την περιοχή ροής της βαλβίδας ελέγχου, επειδή η φυσούνα κενού λειτουργεί ως ελατήριο. Αυτό συμβαίνει κατά την επιβράδυνση όταν η πίεση p y ξεφορτώνει τη βαλβίδα ρύθμισης και η πίεση p x εκφορτώνει τη βαλβίδα εμπλουτισμού, αναγκάζοντας τη βαλβίδα ελέγχου να κινηθεί προς τον περιοριστή ελάχιστης ροής.

Ρύζι. 10. Υδροπνευματικό σύστημα ελέγχου καυσίμου TVD RT6

Ρύζι. 11. Λειτουργικό διάφραγμα μπλοκ φυσούνας

Ρυθμιστής στροβίλου υψηλής πίεσης (N 2). Η μονάδα ελέγχου ταχύτητας στροφείου υψηλής πίεσης Νο. 2 αποτελεί μέρος του ελέγχου ταχύτητας προπέλας. Δέχεται πίεση p y κατά μήκος της εσωτερικής πνευματικής γραμμής 21 που εκτείνεται από το περίβλημα της μονάδας ελέγχου καυσίμου μέχρι τον ρυθμιστή. Σε περίπτωση υπέρβασης της ταχύτητας του στροβίλου υψηλής πίεσης υπό την επίδραση φυγόκεντρων φορτίων, η οπή παράκαμψης αέρα (22) στο μπλοκ ρυθμιστή (Νο. 2) θα ανοίξει για να εξατμιστεί η πίεση p μέσω του ρυθμιστή. Όταν συμβεί αυτό, η πίεση p y δρα μέσω του συστήματος διαχείρισης καυσίμου στη βαλβίδα ελέγχου, έτσι ώστε να αρχίσει να κλείνει, μειώνοντας τη ροή του καυσίμου. Η μείωση της κατανάλωσης καυσίμου μειώνει την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα χαμηλής και υψηλής πίεσης. Η ταχύτητα με την οποία ανοίγει η θύρα παράκαμψης εξαρτάται από τις ρυθμίσεις του μοχλού ελέγχου του ρυθμιστή προπέλας (22) και του μοχλού επιστροφής υψηλής πίεσης 24. Η ταχύτητα του στροβίλου υψηλής πίεσης και η ταχύτητα της προπέλας περιορίζονται από τον ρυθμιστή αρ. 2.

Μονάδα ελέγχου εκκίνησης. Η μονάδα ελέγχου εκτόξευσης (7) (Εικ. 12) αποτελείται από ένα περίβλημα που περιέχει ένα κοίλο έμβολο (25) που λειτουργεί μέσα στο περίβλημα. Η περιστροφική κίνηση του βραχίονα της ράβδου εντολών 26 μετατρέπεται σε γραμμική κίνηση του εμβόλου χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό οδοντωτών τροχών και πινιόν. Οι αυλακώσεις ρύθμισης παρέχουν θέσεις εργασίας 45° και 72°. Μία από αυτές τις θέσεις, ανάλογα με την εγκατάσταση, χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση του συστήματος μοχλού στην καμπίνα.

Η βαλβίδα ελάχιστης πίεσης (27) που βρίσκεται στην είσοδο της μονάδας ελέγχου εκτόξευσης διατηρεί μια ελάχιστη πίεση στη μονάδα για να εξασφαλίσει την υπολογισμένη δόση καυσίμου. Οι διπλές πολλαπλές, οι οποίες συνδέονται εσωτερικά μέσω της βαλβίδας παράκαμψης (28), έχουν δύο συνδέσεις. Αυτή η βαλβίδα παρέχει μια αρχική φόρτιση στην κύρια πολλαπλή #1 για εκκίνηση και, εάν η πίεση στο μπλοκ αυξηθεί, η βαλβίδα παράκαμψης θα ανοίξει, επιτρέποντας στο καύσιμο να ρέει στη δευτερεύουσα πολλαπλή #2.

Όταν ο μοχλός βρίσκεται στη θέση απενεργοποίησης και εκφόρτωσης (0º) (Εικ. 13, α), η παροχή καυσίμου και στις δύο πολλαπλές είναι μπλοκαρισμένη. Αυτή τη στιγμή, οι οπές αποστράγγισης (μέσω της οπής στο έμβολο) ευθυγραμμίζονται με την οπή «εκφόρτωσης» και απελευθερώνουν το υπόλοιπο καύσιμο στις πολλαπλές προς τα έξω. Αυτό αποτρέπει το βρασμό του καυσίμου και την οπτανθρακοποίηση του συστήματος όταν απορροφάται θερμότητα. Το καύσιμο που εισέρχεται στη μονάδα ελέγχου εκκίνησης όταν ο κινητήρας είναι σταματημένος κατευθύνεται μέσω της θύρας παράκαμψης στην είσοδο της αντλίας καυσίμου.

Όταν ο μοχλός βρίσκεται στη θέση εργασίας (Εικ. 13, b), η έξοδος της πολλαπλής Νο. 1 είναι ανοιχτή και η οπή παράκαμψης είναι φραγμένη. Καθώς ο κινητήρας επιταχύνει, η ροή του καυσίμου και η πίεση της πολλαπλής θα αυξηθούν μέχρι να ανοίξει η βαλβίδα παράκαμψης και να αρχίσει να γεμίζει η πολλαπλή 2. Όταν η πολλαπλή #2 είναι γεμάτη, η συνολική κατανάλωση καυσίμου έχει αυξηθεί κατά την ποσότητα καυσίμου που μεταφέρεται στο σύστημα #2 και ο κινητήρας συνεχίζει να επιταχύνει στο ρελαντί. Όταν ο μοχλός μετακινηθεί πέρα ​​από τη θέση λειτουργίας (45° ή 72°) στη μέγιστη στάση (90°), η μονάδα ελέγχου εκτόξευσης δεν επηρεάζει πλέον τη δόση καυσίμου στον κινητήρα.

Λειτουργία συστήματος διαχείρισης καυσίμου για μια τυπική εγκατάσταση. Η λειτουργία του συστήματος διαχείρισης καυσίμου χωρίζεται σε :

1. Εκκίνηση του κινητήρα. Ο κύκλος εκκίνησης του κινητήρα ξεκινάει μετακινώντας το γκάζι στη θέση ρελαντί και τον μοχλό ελέγχου εκκίνησης στη θέση απενεργοποίησης. Η ανάφλεξη και η μίζα είναι ενεργοποιημένα και, όταν επιτευχθεί η απαιτούμενη ταχύτητα περιστροφής του ρότορα LP, ο μοχλός ελέγχου εκτόξευσης μετακινείται στη θέση εργασίας. Η επιτυχής ανάφλεξη υπό κανονικές συνθήκες επιτυγχάνεται εντός περίπου 10 δευτερολέπτων. Μετά την επιτυχή ανάφλεξη, ο κινητήρας επιταχύνει σε κατάσταση ρελαντί.

Κατά τη διάρκεια της σειράς εκκίνησης, η βαλβίδα ελέγχου του συστήματος ελέγχου καυσίμου βρίσκεται στη θέση χαμηλής ροής. Κατά την επιτάχυνση, η πίεση στην έξοδο του συμπιεστή (P 3) αυξάνεται. Τα P x και P y αυξάνονται ταυτόχρονα κατά την επιτάχυνση (P x = P y). Η αύξηση της πίεσης γίνεται αντιληπτή από τη φυσούνα 18, αναγκάζει τη βαλβίδα διανομής να ανοίξει περισσότερο. Όταν ο ρότορας LP φτάσει στη χαμηλή ταχύτητα περιστροφής του αερίου, η δύναμη από τα φυγόκεντρα βάρη αρχίζει να υπερβαίνει τη δύναμη σύσφιξης του ελατηρίου του ρυθμιστή και ανοίγει τη βαλβίδα ρυθμιστή 13. Αυτό δημιουργεί μια διαφορά πίεσης (P y - P x), η οποία αναγκάζει το η βαλβίδα διανομής να κλείσει μέχρι να επιτευχθεί η απαιτούμενη για τη λειτουργία χαμηλού αερίου κατανάλωση καυσίμου αερίου.

Οποιεσδήποτε αποκλίσεις της ταχύτητας του ρότορα του κινητήρα από την επιλεγμένη (συχνότητα ρελαντί) θα γίνονται αντιληπτές από τα φυγόκεντρα βάρη του ρυθμιστή, με αποτέλεσμα η δύναμη που ασκεί στο μέρος των βαρών είτε να αυξηθεί είτε να μειωθεί. Οι αλλαγές στην ισχύ από τα φυγόκεντρα βάρη θα προκαλέσουν την κίνηση της βαλβίδας ρύθμισης, η οποία στη συνέχεια θα οδηγήσει σε αλλαγή στη ροή του καυσίμου για να αποκατασταθεί η ακριβής ταχύτητα.

Ρύζι. 12. Εκκινήστε τη μονάδα ελέγχου

Overclocking Όταν μετακινείτε το γκάζι 12 πέρα ​​από τη θέση ρελαντί, η δύναμη σύσφιξης του ελατηρίου του ρυθμιστή αυξάνεται. Αυτή η δύναμη υπερνικά την αντίσταση από τα φυγόκεντρα βάρη και μετακινεί το μοχλό, κλείνοντας τη βαλβίδα ρυθμιστή και ανοίγοντας τη βαλβίδα εμπλουτισμού. Οι πιέσεις P x και P y αυξάνονται αμέσως και αναγκάζουν τη βαλβίδα διανομής να κινηθεί προς την κατεύθυνση ανοίγματος. Η επιτάχυνση είναι τότε μια αυξανόμενη συνάρτηση (P x = P y).

Καθώς αυξάνεται η κατανάλωση καυσίμου, ο ρότορας χαμηλής πίεσης θα επιταχύνει. Όταν φτάσει στο σημείο ταχύτητας σχεδιασμού (περίπου 70 έως 75%), η δύναμη από τα φυγόκεντρα βάρη υπερνικά την αντίσταση του ελατηρίου της βαλβίδας εμπλουτισμού και η βαλβίδα αρχίζει να κλείνει. Όταν η βαλβίδα εμπλουτισμού αρχίζει να κλείνει, οι πιέσεις Px και Py αυξάνονται, προκαλώντας αύξηση της ταχύτητας κίνησης του φυσητήρα του ρυθμιστή και της βαλβίδας διανομής, παρέχοντας αύξηση της ταχύτητας σύμφωνα με το πρόγραμμα παροχής καυσίμου κατά την επιτάχυνση.

Καθώς αυξάνονται οι ταχύτητες περιστροφής των ρότορων LP και HP, ο ρυθμιστής της προπέλας αυξάνει το βήμα της προπέλας για να ελέγχει τη λειτουργία του ρότορα HP στην επιλεγμένη συχνότητα και να δέχεται την αυξημένη ισχύ ως πρόσθετη ώθηση. Η επιτάχυνση ολοκληρώνεται όταν η δύναμη από τα φυγόκεντρα βάρη ξεπεράσει ξανά το σφίξιμο του ελατηρίου του ρυθμιστή και ανοίξει τη βαλβίδα του ρυθμιστή.

Προσαρμογή. Μετά την ολοκλήρωση του κύκλου επιτάχυνσης, οποιαδήποτε απόκλιση της ταχύτητας του ρότορα κινητήρα από την επιλεγμένη θα γίνεται αντιληπτή από τα φυγόκεντρα βάρη και θα εκφράζεται σε αύξηση ή μείωση της δύναμης κρούσης από τα φορτία. Αυτή η αλλαγή θα αναγκάσει τη βαλβίδα του ρυθμιστή να ανοίξει ή να κλείσει και στη συνέχεια θα έχει ως αποτέλεσμα τη ρύθμιση της ροής καυσίμου που απαιτείται για την αποκατάσταση της σωστής ταχύτητας. Κατά τη διαδικασία ρύθμισης, η βαλβίδα θα διατηρείται στη θέση ρύθμισης ή "αιωρούμενη".

Αποζημίωση υψομέτρου. Σε αυτό το σύστημα διαχείρισης καυσίμου, η αντιστάθμιση υψομέτρου είναι αυτόματη, επειδή φυσούνα κενού 18 παρέχει τη βασική τιμή απόλυτης πίεσης. Η πίεση στην έξοδο του συμπιεστή P 3 είναι ένα μέτρο της ταχύτητας του κινητήρα και της πυκνότητας του αέρα. Το P x είναι ανάλογο της πίεσης στην έξοδο του συμπιεστή· θα μειώνεται με τη μείωση της πυκνότητας του αέρα. Η πίεση γίνεται αντιληπτή από μια φυσούνα κενού, η οποία λειτουργεί για να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου.

Περιορισμός ισχύος στροβίλου. Η μονάδα ρυθμιστή ρότορα υψηλής πίεσης, η οποία αποτελεί μέρος του ρυθμιστή προπέλας, δέχεται την πίεση Py κατά μήκος μιας γραμμής από τη μονάδα ελέγχου καυσίμου. Εάν ο στρόβιλος HP υπερβεί την ταχύτητα, η οπή παράκαμψης του μπλοκ του ρυθμιστή ανοίγει για να εξατμιστεί η πίεση Ру μέσω του ρυθμιστή της προπέλας. Μια μείωση της πίεσης Py θα προκαλέσει τη μετατόπιση της βαλβίδας διανομής της μονάδας ελέγχου καυσίμου προς το κλείσιμο, μειώνοντας την κατανάλωση καυσίμου και την ταχύτητα περιστροφής της γεννήτριας αερίου.

Στάση κινητήρα. Ο κινητήρας σταματά όταν ο μοχλός ελέγχου εκτόξευσης μετακινηθεί στη θέση απενεργοποίησης. Αυτή η ενέργεια μετακινεί το χειροκίνητο έμβολο στη θέση απενεργοποίησης και εκφόρτωσης, σταματώντας εντελώς την κατανάλωση καυσίμου και την εκκένωση του υπολειπόμενου καυσίμου από τη διπλή πολλαπλή.

4 Σύστημα ελέγχου καυσίμου τύπου Bendix DP-L2 (υδροπνευματική συσκευή)

Αυτός ο υδροπνευματικός ρυθμιστής καυσίμου είναι εγκατεστημένος στον κινητήρα turbofan JT15D (Εικ. 13).

Το καύσιμο τροφοδοτείται στον ρυθμιστή από την αντλία πίεσης (P 1) στην είσοδο της δοσομετρικής βαλβίδας. Μια δοσομετρική βαλβίδα σε συνδυασμό με μια βαλβίδα παράκαμψης είναι απαραίτητη για τη ρύθμιση της ροής του καυσίμου. Το καύσιμο κατάντη αμέσως μετά τη βαλβίδα ελέγχου έχει πίεση P 2 . Η βαλβίδα παράκαμψης διατηρεί σταθερή διαφορά πίεσης (P 1 - P 2).

Στοιχεία/λειτουργίες:

καύσιμο εισόδου - προέρχεται από τη δεξαμενή καυσίμου.

φίλτρο - έχει χοντρό πλέγμα, αυτοεκφορτιζόμενο.

γραναζωτή αντλία - τροφοδοτεί καύσιμο με πίεση P 1.

Φίλτρο - έχει πλέγμα με μικρό βήμα (λεπτό φίλτρο).

βαλβίδα ασφαλείας - αποτρέπει την αύξηση της υπερβολικής πίεσης καυσίμου P 1 στην έξοδο της αντλίας και βοηθά στη ρύθμιση της διαφορικής πίεσης κατά την ταχεία επιβράδυνση.

ρυθμιστής διαφορικής πίεσης - ένας υδραυλικός μηχανισμός που παρακάμπτει την περίσσεια καυσίμου (P 0) και διατηρεί μια σταθερή διαφορική πίεση (P 1 - P 2) γύρω από τη βαλβίδα διανομής.

διμεταλλικοί δίσκοι θερμοκρασίας καυσίμου - αντισταθμίζουν αυτόματα τις αλλαγές στο ειδικό βάρος αλλάζοντας τη θερμοκρασία του καυσίμου. μπορεί να ρυθμιστεί χειροκίνητα για άλλα ειδικά βάρη καυσίμου ή άλλες εφαρμογές καυσίμου.

Βαλβίδα μέτρησης - δόσεις καυσίμου με πίεση P 2 στα μπεκ ψεκασμού καυσίμου. τοποθετείται χρησιμοποιώντας μια ράβδο στρέψης που συνδέει τη φυσούνα με τη βελόνα δοσομέτρησης.

Ελάχιστος περιοριστής ροής - αποτρέπει το πλήρες κλείσιμο της βαλβίδας ελέγχου κατά την επιβράδυνση.

Μέγιστος περιοριστής ροής - ρυθμίζει τη μέγιστη ταχύτητα του ρότορα σύμφωνα με την οριακή τιμή του κινητήρα.

Διπλό μπλοκ φυσούνας - η φυσούνα του ρυθμιστή ανιχνεύει τις πιέσεις P x και P y, τοποθετεί το μηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων, αλλάζει το πρόγραμμα παροχής καυσίμου και τις στροφές του κινητήρα. Η φυσούνα επιβράδυνσης επεκτείνεται μέχρι το σταμάτημά της όταν η πίεση P y μειώνεται για να μειωθεί η ταχύτητα του κινητήρα.

αισθητήρας θερμοκρασίας - διμεταλλικοί δίσκοι ανιχνεύουν τη θερμοκρασία στην είσοδο του κινητήρα T 2 για να ελέγχουν την πίεση της φυσούνας P x.

βαλβίδα εμπλουτισμού - δέχεται την πίεση του συμπιεστή Pc και ελέγχει την πίεση του μπλοκ διπλής φυσούνας P x και P y. κλείνει με αυξανόμενη ταχύτητα για να διατηρεί περίπου την ίδια πίεση λειτουργίας.

ρυθμιστής ρότορα VD - τα φυγόκεντρα βάρη πιέζονται προς τα έξω υπό την επίδραση της φυγόκεντρης δύναμης καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του ρότορα. αυτό αλλάζει την πίεση P y.

Μοχλός ώθησης - δημιουργεί ένα φορτίο για την τοποθέτηση του ρυθμιστή.

Λειτουργία ελέγχου :

Η αντλία καυσίμου τροφοδοτεί μη μετρημένο καύσιμο με πίεση P 1 στον ρυθμιστή παροχής.

Η πίεση P πέφτει γύρω από τη δίοδο της βαλβίδας ελέγχου με τον ίδιο τρόπο που περιγράφηκε προηγουμένως στο απλοποιημένο διάγραμμα του υδρομηχανικού ρυθμιστή καυσίμου (Εικ. 9). Η πίεση P 1 μετατρέπεται σε P 2, η οποία παρέχεται στον κινητήρα και επηρεάζει τη λειτουργία της βαλβίδας μείωσης πίεσης, η οποία ονομάζεται εδώ ρυθμιστής διαφορικής πίεσης.

Το καύσιμο που μεταφέρεται πίσω στην είσοδο της αντλίας επισημαίνεται ως P 0 . Το ακροφύσιο διατηρεί την πίεση P 0 μεγαλύτερη από την πίεση καυσίμου στην είσοδο της αντλίας.

Ρύζι. 13. Ρυθμιστής υδροπνευματικού καυσίμου Bendix DP-L τοποθετημένος σε κινητήρα turbofan Pratt & Whitney of Canada JT-15

Το καύσιμο που μεταφέρεται πίσω στην είσοδο της αντλίας επισημαίνεται ως P 0 . Το ακροφύσιο διατηρεί την πίεση P 0 μεγαλύτερη από την πίεση καυσίμου στην είσοδο της αντλίας.

Το πνευματικό τμήμα τροφοδοτείται με πίεση από την έξοδο του συμπιεστή P c. Μόλις αλλάξει, μετατρέπεται σε πιέσεις P x και P y, οι οποίες τοποθετούν την κύρια βαλβίδα ελέγχου.

Όταν το γκάζι μετακινηθεί προς τα εμπρός:

α) τα φυγόκεντρα βάρη συγκλίνουν και η δύναμη σύσφιξης του ελατηρίου συντονισμού αποδεικνύεται μεγαλύτερη από την αντίσταση των βαρών.

β) η βαλβίδα ρυθμιστή σταματά να παρακάμπτει το P y.

γ) η βαλβίδα εμπλουτισμού αρχίζει να κλείνει, μειώνοντας το Pc (με τη βαλβίδα παράκαμψης P y κλειστή, δεν απαιτείται τέτοια υψηλή πίεση).

δ) Τα P x και P y είναι ισορροπημένα στις επιφάνειες του ρυθμιστή.

ε) Η πίεση P γίνεται κυρίαρχη (Εικ. 11), η φυσούνα κενού και η ράβδος της φυσούνας του ρυθμιστή μετακινούνται προς τα κάτω. το διάφραγμα επιτρέπει μια τέτοια κίνηση.

στ) Το μηχανικό γρανάζι γυρίζει αριστερόστροφα και ανοίγει η κύρια βαλβίδα ελέγχου.

στ) με την αύξηση των στροφών του κινητήρα, τα φυγόκεντρα φορτία αποκλίνουν και η βαλβίδα του ρυθμιστή ανοίγει για να παρακάμψει το P y.

ζ) Η βαλβίδα εμπλουτισμού ανοίγει ξανά και η πίεση P x αυξάνεται στην τιμή πίεσης P y.

η) Η μείωση της πίεσης Р у προάγει την κίνηση προς την αντίθετη κατεύθυνση της φυσούνας του ρυθμιστή και της ράβδου.

i) η ράβδος στρέψης περιστρέφεται δεξιόστροφα για να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου και να σταθεροποιήσει την ταχύτητα του ρότορα του κινητήρα.

Όταν το γκάζι φρενάρει στο ρελαντί:

α) τα φυγόκεντρα βάρη πιέζονται προς τα έξω· λόγω της υψηλής ταχύτητας περιστροφής, η δύναμη από τα βάρη είναι μεγαλύτερη από το σφίξιμο του ελατηρίου συντονισμού·

β) Η ρυθμιστική βαλβίδα, όταν ανοίγει, απελευθερώνει την πίεση Р у, η βαλβίδα ασφαλείας συμπιέζεται επίσης για να εκτονώσει την πρόσθετη πίεση Р у.

γ) Η βαλβίδα εμπλουτισμού ανοίγει, επιτρέποντας τη διέλευση αέρα με αυξημένη πίεση P x·

δ) Η πίεση P x προωθεί τη διαστολή του ρυθμιστή και της φυσούνας επιβράδυνσης μέχρι το στοπ, η ράβδος του ρυθμιστή ανεβαίνει επίσης και η κύρια βαλβίδα διανομής αρχίζει να κλείνει.

ε) η πίεση P x μειώνεται με τη μείωση της ταχύτητας του ρότορα του κινητήρα, αλλά η φυσούνα κενού διατηρεί τη ράβδο του ρυθμιστή στην επάνω θέση.

ε) Όταν η ταχύτητα περιστροφής μειωθεί, τα φυγόκεντρα βάρη θα συγκλίνουν, κλείνοντας την παράκαμψη αέρα με πίεση Ру και τη βαλβίδα ασφαλείας.

στ) Η βαλβίδα εμπλουτισμού αρχίζει επίσης να κλείνει, η πίεση P y αυξάνεται σε σχέση με το P x.

ζ) η φυσούνα επιβράδυνσης κινείται προς τα κάτω, η βαλβίδα διανομής ανοίγει ελαφρά και η ταχύτητα του ρότορα σταθεροποιείται.

Όταν η θερμοκρασία του εξωτερικού αέρα αυξάνεται σε οποιαδήποτε σταθερή θέση γκαζιού:

α) Ο αισθητήρας T 12 επεκτείνεται για να μειώσει την παράκαμψη αέρα με πίεση P x και να τον σταθεροποιήσει σε χαμηλή πίεση Pc, ενώ διατηρεί τη θέση του φυσητήρα κενού και διατηρεί το καθορισμένο πρόγραμμα επιτάχυνσης. Οτι. ο χρόνος επιτάχυνσης από το ρελαντί μέχρι την απογείωση παραμένει ο ίδιος τόσο σε υψηλές εξωτερικές θερμοκρασίες όσο και σε χαμηλότερες.

5 Ηλεκτρονικό σύστημα προγραμματισμού παροχής καυσίμου

Τα συστήματα μέτρησης καυσίμου με ηλεκτρονικές λειτουργίες δεν έχουν χρησιμοποιηθεί τόσο ευρέως στο παρελθόν όσο τα υδρομηχανικά και τα υδροπνευματικά. Τα τελευταία χρόνια, οι περισσότεροι νέοι κινητήρες που αναπτύχθηκαν για εμπορικές και επιχειρηματικές αερομεταφορές είναι εξοπλισμένοι με ηλεκτρονικούς ρυθμιστές. Ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής είναι μια υδρομηχανική συσκευή με την πρόσθετη συμπερίληψη ηλεκτρονικών αισθητήρων. Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα τροφοδοτούνται από το δίαυλο του αεροσκάφους ή από τον δικό του εξειδικευμένο εναλλάκτη· αναλύουν παραμέτρους λειτουργίας του κινητήρα, όπως η θερμοκρασία των καυσαερίων, η πίεση διαδρομής και η ταχύτητα του ρότορα κινητήρα. Σύμφωνα με αυτές τις παραμέτρους, το ηλεκτρονικό μέρος του συστήματος υπολογίζει με ακρίβεια την απαιτούμενη κατανάλωση καυσίμου.

5.1 Παράδειγμα συστήματος (Rolls Royce RB-211)

Το RB-211 είναι ένας μεγάλος κινητήρας turbofan τριών σταδίων. Διαθέτει ηλεκτρονικό ρυθμιστή ελέγχου που αποτελεί μέρος του συστήματος προγραμματισμού υδρομηχανικής παροχής καυσίμου. Ο ενισχυτής της ηλεκτρονικής μονάδας ρυθμιστή προστατεύει τον κινητήρα από υπέρβαση της θερμοκρασίας όταν ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία απογείωσης. Σε οποιεσδήποτε άλλες συνθήκες λειτουργίας, ο ρυθμιστής καυσίμου λειτουργεί μόνο στο υδρομηχανικό σύστημα.

Από την ανάλυση του Σχ. 14 φαίνεται ότι ο ενισχυτής ρυθμιστή λαμβάνει σήματα εισόδου από το LPT και δύο ταχύτητες περιστροφής των συμπιεστών LP και HP.

Ο ρυθμιστής λειτουργεί σύμφωνα με ένα πρόγραμμα υδρομηχανικής τροφοδοσίας καυσίμου έως ότου η ισχύς του κινητήρα πλησιάσει στο μέγιστο, τότε ο ηλεκτρονικός ενισχυτής ρυθμιστή αρχίζει να λειτουργεί ως περιοριστής παροχής καυσίμου.

Ρύζι. 14. Σύστημα καυσίμου με ηλεκτρονικό ρυθμιστή που ελέγχει το πρόγραμμα παροχής καυσίμου

Ο ρυθμιστής διαφορικής πίεσης σε αυτό το σύστημα εκτελεί τις λειτουργίες μιας βαλβίδας μείωσης πίεσης στο απλοποιημένο διάγραμμα ενός υδρομηχανικού ρυθμιστή παροχής καυσίμου στο Σχ. 10. Όταν η ισχύς του κινητήρα πλησιάζει τη μέγιστη και επιτυγχάνεται η καθορισμένη θερμοκρασία αερίου στον στρόβιλο και τον άξονα του συμπιεστή, ο ρυθμιστής διαφορικής πίεσης μειώνει τη ροή καυσίμου στα μπεκ ψεκασμού καυσίμου και το καύσιμο στην είσοδο της αντλίας. Ο ρυθμιστής παροχής καυσίμου σε αυτό το σύστημα λειτουργεί ως υδρομηχανική συσκευή, λαμβάνοντας σήματα σχετικά με την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα του κινητήρα υψηλής πίεσης, την πίεση κατά μήκος της διαδρομής (P 1, P 2, P 3) και τη θέση του γκαζιού.

Όπως προκύπτει από το Σχ. 14, ο ρυθμιστής καυσίμου λαμβάνει τα ακόλουθα σήματα από τον κινητήρα για να δημιουργήσει ένα πρόγραμμα παροχής καυσίμου:

γωνία εγκατάστασης του γκαζιού.

p 1 - συνολική πίεση στην είσοδο του συμπιεστή (ανεμιστήρας).

p 3 - συνολική πίεση στην έξοδο του συμπιεστή του δεύτερου σταδίου (ενδιάμεσος συμπιεστής).

p 4 - συνολική πίεση στην έξοδο της συσσώρευσης πίεσης.

N 3 - ταχύτητα περιστροφής του ρότορα HPC.

N 1 - ταχύτητα περιστροφής του ρότορα LPC (ανεμιστήρας).

N 2 - ταχύτητα περιστροφής του ενδιάμεσου ρότορα συμπιεστή.

θερμοκρασία αερίου στον στρόβιλο (στην έξοδο του LPT).

εντολές για τον αποκλεισμό των λειτουργιών του ενισχυτή ρυθμιστή.

εμπλουτισμός - ένας αυξητής παροχής καυσίμου χρησιμοποιείται για την εκκίνηση του κινητήρα σε εξωτερικές θερμοκρασίες κάτω από 0°.

3.5.2 Παράδειγμα συστήματος (Garrett TFE-731 And ATF-3) Οι TFE-731 και ATF-3 είναι κινητήρες στροβιλοανεμιστήρα νέας γενιάς για επαγγελματική αεροπορία. Είναι εξοπλισμένα με μονάδες ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου που ελέγχουν πλήρως το πρόγραμμα παροχής καυσίμου.

Σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 15 ο ηλεκτρονικός υπολογιστής λαμβάνει τα ακόλουθα σήματα εισόδου:

N 1 - ταχύτητα περιστροφής ανεμιστήρα.

N 2 - ταχύτητα ρότορα του ενδιάμεσου συμπιεστή:

N 3 - ταχύτητα ρότορα συμπιεστή υψηλής πίεσης.

Tt 2 - συνολική θερμοκρασία στην είσοδο του κινητήρα.

Tt 8 - θερμοκρασία στην είσοδο HPT.

pt 2 - συνολική πίεση εισόδου.

ισχύς εισόδου - 28 V DC;

εναλλάκτης μόνιμου μαγνήτη.

γωνία εγκατάστασης του γκαζιού.

θέση VNA;

Рs 6 - στατική πίεση στην έξοδο του κινητήρα στροβιλομηχανής.

Ρύζι. 15. Ηλεκτρονικός ρυθμιστής συστήματος καυσίμου με πλήρη έλεγχο του προγράμματος παροχής καυσίμου

Το ηλεκτρονικό τμήμα του ρυθμιστή καυσίμου αναλύει τα δεδομένα εισόδου και στέλνει εντολές στην εγκατάσταση BHA και προγραμματίζει την παροχή καυσίμου από το υδρομηχανικό τμήμα του ρυθμιστή καυσίμου.

Οι κατασκευαστές ισχυρίζονται ότι αυτό το σύστημα ελέγχει το πρόγραμμα παροχής καυσίμου πλήρως και με μεγαλύτερη ακρίβεια από ένα συγκρίσιμο υδρομηχανικό σύστημα. Επίσης, προστατεύει τον κινητήρα καθ' όλη την περίοδο από την εκκίνηση έως την απογείωση από υπέρβαση θερμοκρασίας και ταχύτητας, διακοπή ροής κατά την απότομη επιτάχυνση παρακολουθώντας συνεχώς τη θερμοκρασία στην είσοδο του κινητήρα στροβιλοκινητήρα και άλλες σημαντικές παραμέτρους του κινητήρα.

5.3 Παράδειγμα συστήματος (G.E./Snecma CFM56-7B)

Ο κινητήρας CFM56-7B (Εικ. 16) λειτουργεί χρησιμοποιώντας ένα σύστημα γνωστό ως FADEC (Full Authority Digital Engine Control). Ασκεί πλήρη έλεγχο των συστημάτων κινητήρα σε απόκριση σε εντολές εισόδου από συστήματα αεροσκαφών. Το FADEC παρέχει επίσης πληροφορίες σε συστήματα αεροσκαφών για οθόνες πιλοτηρίου, παρακολούθηση της υγείας του κινητήρα, αναφορές συντήρησης και αντιμετώπιση προβλημάτων.

Το σύστημα FADEC εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

πραγματοποιεί προγραμματισμό τροφοδοσίας καυσίμου και προστασία έναντι υπέρβασης των ορίων παραμέτρων από τους ρότορες LP και HP.

παρακολουθεί τις παραμέτρους του κινητήρα κατά τη διάρκεια του κύκλου εκκίνησης και εμποδίζει τη θερμοκρασία του αερίου στον στρόβιλο να υπερβεί το όριο.

ελέγχει την πρόσφυση σύμφωνα με δύο λειτουργίες: χειροκίνητη και αυτόματη.

εξασφαλίζει τη βέλτιστη λειτουργία του κινητήρα ελέγχοντας τη ροή του συμπιεστή και τα διάκενα του στροβίλου.

ελέγχει δύο ηλεκτρομαγνήτες κλειδώματος γκαζιού.

Στοιχεία του συστήματος FADEC. Το σύστημα FADEC αποτελείται από:

έναν ηλεκτρονικό ρυθμιστή, ο οποίος περιλαμβάνει δύο πανομοιότυπους υπολογιστές, που ονομάζονται κανάλια Α και Β. Ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής πραγματοποιεί υπολογισμούς ελέγχου και παρακολουθεί την κατάσταση του κινητήρα.

μια υδρομηχανική μονάδα που μετατρέπει τα ηλεκτρικά σήματα από τον ηλεκτρονικό ρυθμιστή σε πίεση στους ενεργοποιητές βαλβίδων και τους ενεργοποιητές κινητήρα·

περιφερειακά εξαρτήματα όπως βαλβίδες, ενεργοποιητές και αισθητήρες για έλεγχο και παρακολούθηση.

Διεπαφή αεροπλάνου/ηλεκτρονικού ελεγκτή (Εικ. 16). Τα συστήματα αεροσκαφών παρέχουν στον ηλεκτρονικό ελεγκτή πληροφορίες σχετικά με την ώθηση του κινητήρα, τις εντολές ελέγχου, την κατάσταση του αεροσκάφους και τις συνθήκες πτήσης, όπως περιγράφονται παρακάτω:

Οι πληροφορίες σχετικά με τη θέση του γκαζιού αποστέλλονται στον ηλεκτρονικό ελεγκτή με τη μορφή σήματος γωνίας ηλεκτρικής κακής ευθυγράμμισης. Ένας διπλός μετατροπέας είναι μηχανικά συνδεδεμένος με τα γκάζια στο πιλοτήριο.

Πληροφορίες πτήσης, εντολές στόχου κινητήρα και δεδομένα μεταδίδονται σε κάθε κινητήρα από την ηλεκτρονική μονάδα απεικόνισης του αεροσκάφους μέσω του διαύλου ARINC-429.

Επιλεγμένα διακριτά σήματα αεροσκάφους και σήματα πληροφοριών τροφοδοτούνται μέσω καλωδίωσης στον ηλεκτρονικό ελεγκτή.

Τα σήματα σχετικά με την αντίστροφη θέση του κινητήρα μεταδίδονται μέσω καλωδίων στον ηλεκτρονικό ελεγκτή.

Ο ηλεκτρονικός κυβερνήτης χρησιμοποιεί διακριτές πληροφορίες διαμόρφωσης αέρα εξαέρωσης και πτήσης (έδαφος/πτήση και θέση πτερυγίου) από το αεροσκάφος για να αντισταθμίσει τις συνθήκες λειτουργίας και ως βάση για τον προγραμματισμό της παροχής καυσίμου κατά την επιτάχυνση.

Διεπαφές FADEC Το σύστημα FADEC είναι ένα σύστημα με ενσωματωμένο εξοπλισμό δοκιμής. Αυτό σημαίνει ότι είναι σε θέση να ανιχνεύσει τη δική του εσωτερική ή εξωτερική βλάβη. Για την εκτέλεση όλων των λειτουργιών του, το σύστημα FADEC συνδέεται με τους υπολογιστές του αεροσκάφους μέσω ενός ηλεκτρονικού ελεγκτή.

Ο ηλεκτρονικός κυβερνήτης λαμβάνει εντολές από τη μονάδα απεικόνισης αεροσκάφους του συστήματος απεικόνισης γενικών πληροφοριών, το οποίο είναι η διεπαφή μεταξύ του ηλεκτρονικού κυβερνήτη και των συστημάτων του αεροσκάφους. Και οι δύο μονάδες του συστήματος απεικόνισης παρέχουν τα ακόλουθα δεδομένα από το σύστημα παραγωγής σήματος πλήρους και στατικής πίεσης πτήσης και τον υπολογιστή ελέγχου πτήσης:

Παράμετροι αέρα (υψόμετρο, συνολική θερμοκρασία αέρα, συνολική πίεση και M) για τον υπολογισμό της ώσης.

Γωνιακή θέση του γκαζιού.

Ρύζι. 16. Διάγραμμα του συστήματος καυσίμου του κινητήρα G.E./Snecma CFM56-7

Σχέδιο FADEC. Το σύστημα FADEC είναι πλήρως περιττό, χτισμένο σε ηλεκτρονικό ρυθμιστή δύο καναλιών. Οι βαλβίδες και οι ενεργοποιητές είναι εξοπλισμένοι με διπλούς αισθητήρες για να παρέχουν ανάδραση στον ρυθμιστή. Όλα τα παρακολουθούμενα σήματα εισόδου είναι αμφίδρομα, αλλά ορισμένες παράμετροι που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση και την ένδειξη είναι μονόδρομες.

Για να αυξηθεί η αξιοπιστία του συστήματος, όλα τα σήματα εισόδου για το ένα κανάλι μεταδίδονται στο άλλο μέσω μιας διασταυρούμενης ζεύξης δεδομένων. Αυτό διασφαλίζει ότι και τα δύο κανάλια παραμένουν λειτουργικά ακόμα και αν καταστραφούν τα κρίσιμα σήματα εισόδου για ένα κανάλι.

Και τα δύο κανάλια Α και Β είναι πανομοιότυπα και λειτουργούν συνεχώς, αλλά ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Και τα δύο κανάλια λαμβάνουν πάντα σήματα εισόδου και τα επεξεργάζονται, αλλά μόνο ένα κανάλι, που ονομάζεται ενεργός έλεγχος, παράγει σήματα ελέγχου. Το άλλο κανάλι είναι διπλότυπο.

Όταν εφαρμόζεται τάση στον ηλεκτρονικό ρυθμιστή κατά τη λειτουργία, επιλέγονται τα ενεργά και εφεδρικά κανάλια. Το ενσωματωμένο σύστημα εξοπλισμού δοκιμών ανιχνεύει και απομονώνει αστοχίες ή συνδυασμούς αστοχιών για τη διατήρηση της υγείας του συνδέσμου και για την επικοινωνία δεδομένων συντήρησης στα συστήματα αεροσκαφών. Η επιλογή ενεργών και εφεδρικών καναλιών βασίζεται στην υγεία των καναλιών, κάθε κανάλι ορίζει τη δική του κατάσταση υγείας. Το πιο εξυπηρετικό επιλέγεται ως ενεργό.

Όταν και τα δύο κανάλια έχουν την ίδια κατάσταση υγείας, η επιλογή του ενεργού και του εφεδρικού καναλιού εναλλάσσεται κάθε φορά που ξεκινά ο κινητήρας όταν η ταχύτητα του ρότορα χαμηλής πίεσης υπερβαίνει τις 10.990 σ.α.λ. Εάν ένα κανάλι είναι κατεστραμμένο και το ενεργό κανάλι δεν είναι σε θέση να εκτελέσει λειτουργίες ελέγχου κινητήρα, το σύστημα εισέρχεται σε λειτουργία ασφαλούς λειτουργίας που προστατεύει τον κινητήρα.

Λειτουργία του ρυθμιστή με ανάδραση. Ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής χρησιμοποιεί έλεγχο κλειστού βρόχου για τον πλήρη έλεγχο των διαφόρων συστημάτων κινητήρα. Ο ελεγκτής υπολογίζει τη θέση για τα στοιχεία του συστήματος, που ονομάζεται εντολή. Στη συνέχεια, ο ελεγκτής εκτελεί μια λειτουργία συγκρίνοντας την εντολή με την πραγματική θέση του στοιχείου, που ονομάζεται ανάδραση, και υπολογίζει τη διαφορά, που ονομάζεται αίτημα.

Ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής, μέσω της ηλεκτροϋδραυλικής σερβοβαλβίδας της υδρομηχανικής συσκευής, στέλνει σήματα στα στοιχεία (βαλβίδες, ηλεκτροκινητήρες) προκαλώντας την κίνηση τους. Όταν μια βαλβίδα ή ένας ενεργοποιητής του συστήματος κινείται, ο ηλεκτρονικός ελεγκτής λαμβάνει ένα σήμα σχετικά με τη θέση του στοιχείου μέσω ανάδρασης. Η διαδικασία θα επαναληφθεί μέχρι να σταματήσει η αλλαγή στη θέση των στοιχείων.

Παράμετροι εισαγωγής. Όλοι οι αισθητήρες είναι διπλοί αισθητήρες εκτός από T 49,5 (θερμοκρασία καυσαερίων), T 5 (θερμοκρασία στην έξοδο του στροβίλου LP), Ps 15 (στατική πίεση στην έξοδο ανεμιστήρα), P 25 (συνολική θερμοκρασία στην είσοδο HPC) και WF (κατανάλωση καυσίμου). Οι αισθητήρες T 5, Ps 15 και P 25 είναι προαιρετικοί και δεν είναι εγκατεστημένοι σε κάθε κινητήρα.

Για την εκτέλεση του υπολογισμού, κάθε κανάλι του ηλεκτρονικού ελεγκτή λαμβάνει τις τιμές των δικών του παραμέτρων και τις τιμές των παραμέτρων ενός άλλου καναλιού μέσω της διασύνδεσης μετάδοσης δεδομένων. Και οι δύο ομάδες τιμών ελέγχονται για αληθοφάνεια από ένα δοκιμαστικό πρόγραμμα σε κάθε κανάλι. Η σωστή τιμή προς χρήση επιλέγεται με βάση τη βαθμολογία εμπιστοσύνης σε κάθε μέτρηση ή χρησιμοποιείται ο μέσος όρος και των δύο τιμών.

Σε περίπτωση βλάβης του διπλού αισθητήρα, επιλέγεται η τιμή που υπολογίζεται από τις άλλες διαθέσιμες παραμέτρους. Αυτό ισχύει για τις ακόλουθες επιλογές:

×àٌٍîٍà âًàù هيè ے ًîٍîًà يèçêî مî نàâë هيè ے (N1);

×àٌٍîٍà âًàù هيè ے ًîٍîًà âûٌîêî مî نàâë هيè ے (Ν2);

رٍàٍè÷ هٌêî ه نàâë هيè ه يà âûُî نه êî ىïً هٌٌîًà (P s 3);

زهىï هًàًٍَà يà âُî نه â êî ىïً هٌٌîً âûٌîêî مî نàâë هيè ے (Τ 25);

همهيè ه ٍîïëèâ يî مî نîçèًَ‏ù همî يàïà يà (FMV);

دیëî وهيè ه َïًâë ےهىî مي êëàïà يà ï هًهïٌَêà âîç نَُà (VBV);

دîëî وهيè ه ïîâîًîٍ يî مî يàïًàâë ے ‎ù همî àïïàًàٍà (VSV).

ؤë ے âٌ هُ نًَمèُ ïàًà ىهًٍîâ, â ٌëَ÷à ه , هٌëè َ ‎ë هêًٍî ييî مî ًهمَë ےٍîًà يهٍ âîç ىî ويîٌٍè âû لًàٍü نهéٌٍâèٍ هëü يûé ïàًà ىهًٍ , لَنهٍ âû لًà ي àâàًèé يûé ïàًà ىهًٍ .

ذàٌïîëî وهيè ه ‎ë هêًٍî ييî مî ًهمَë ےٍîًà (ًèٌ. 17). هًٍî yiûé ًهمَë ےٍîً نâَُêà يàëü يûé êî ىïü‏ٍ هً , ïî ىهù هييûé â àë‏ ىè يè هâûé لëîê, êîٍîًûé çàêً هïë هي يà ïًàâîé ٌٍîًî يه وَُà â هيٍèë ےٍîًà â ïîîî وهيèè 2 ÷àٌà. × هٍûً ه ٌٍَà يîâî÷ يûُ ليëٍà ٌ نهىïô هًà ىè î لهٌï ه ÷èâà‏ٍ çàùèٍَ îٍ َنàًîâ è âè لًàِèè.

ؤë ے لهçîّè لî÷ يîé ًà لîٍû ‎ë هêًٍî ييî مî ًهمَë ےٍîًà ًٍهلَهٌٍے îُëà ونهيè ه نë ے ٌîًُà يهيè ے â يًٍَهييهé ٍهىï هًàًٍَû â نîïٌٍَè ىûُ ïً هنهëàُ. خêًَ وà‏ùèé âîç نَُ îٍ لèًà هٌٍے ٌ ïî ىîùü‏ âîç نَُîçà لîً يèêà, ًàٌïîëî وهييî مî ٌ ïًàâîé ٌٍîًî يû î لٍهêàٍ هë ے â هيٍèë ےٍîًà. فٍîٍ îُëà ونà‏ùèé âîç نَُ يàïًàâë ےهٌٍے âî â يًٍَهيي ‏‏ êà ىهًَ ‎ë هêًٍî ييî مî ًهمَë ےٍîًà âîêًَ م îٍ نهë هيè ے êà يàëîâ ہ è آ è, çàٍ هى , âûâî نèٌٍ ے ÷ هًهç âûُî نيî ه îٍâ هًٌٍè ه îُëà ونà‏ù همî âîç نَُà.

Ναί. 17. فë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً نâè مàٍ هë ے G.E./Snecma CFM56-7B

دهًهïًî مًà ىىèًîâà يè ه ‎ë هêًٍî ييî مî ًهمَë ےٍîًà. تà ونûé ‎ë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً ىî وهٍ لûٍü ï هًهïًî مًà ىىèًîâà ي ٌ ïî ىîùü‏ ï هًهيîٌ يî مî çà مًَç÷èêà نà ييûُ. خي ٌî هنè يےهٌٍے ٌ ‎ë هêًٍî ييû ى ًهمَë ےٍîًî ى ÷ هًهç ًٍè ِèëè ينًè÷ هٌêèُ ‎ë هêًٍè÷ هٌêèُ ًàçْ هىà, çàٍ هى î لà à مًهمàٍà çàïèٍûâà‏ٌٍ ے , ÷ٍî لû çà مًَçèٍü ïîٌë هنيهه ïًî مًà ىىيî ه î لهٌï ه ÷ هيè ه . دîٌë ه çà مًَçêè يà نèٌïë هه ï هًهيîٌ يî مî çà مًَç÷èêà نà ييûُ ىî وهٍ ïî ےâèٍüٌ ے î نيî èç ٌë هنَ ‏ùèُ ٌîî لù هيèé: « اà مًَçêà âûïîë يهيà» èëè « خّè لêà ïًè ï هًهنà÷ ه ».

اà مëَّêà ُàًàêٍ هًèٌٍèêè نâè مàٍ هë ے (18 Νοεμβρίου). اà مëَّêà ًàٌïîç يàâà يè ے يî ىè يàëü يîé ُàًàêٍ هًèٌٍèêè نâè مàٍ هë ے î لهٌï ه ÷èâà هٍ ‎ë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً è يôîً ىàِè هé î êî يôè مًَàِèè نâè مàٍ هë ے نë ے همî ïًàâèëü يîé ًà لîٍû. فٍà çà مëَّêà, çàêً هïë هييà ے يà êîًïٌَ ه â هيٍèë ےٍîًà ٌ ïî ىîùü‏ ىهٍàëëè÷ هٌêîé ïëà يêè, âٌٍàâë ےهٌٍے â î نè ي èç ًàçْ هىîâ يà êîًïٌَ ه ‎ë هêًٍî ييî مî ًهمَë ےٍîًà. اà مëَّêà îٌٍà هٌٍے ٌ نâè مàٍ هë هى نà وه â ٌëَ÷à ه çà ىهيû ‎ë هêًٍî ييî مî ًهمَë ےٍîًà. اà مëَّêà âêë‏÷à هٍ â ٌهلے êî نèًَ هىَ ‏ ٌُهىَ , ïًèïà ےييَ ‏ ê يهىَ , êîٍîًَ‏ âîٌïًè يè ىà هٍ è èٌïîëüçَ هٍ ‎ë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً نë ے îïً هنهë هيè ے â هëè÷è يû ٍےمè, êîٍîًَ‏ ٌىî وهٍ î لهٌï ه ÷èٍü نâè مàٍ هëü.

فë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً â ٌâî هى داس ًُà يèٍ ïًî مًà ىىû نë ے âٌ هُ نîٌٍَï يûُ êî يôè مًَàِèé نâè مàٍ هë ے . آî âً هىے ïî نمîٍîâêè ê ًà لîٍ ه , î ي ٌيè ىà هٍ è يôîً ىàِè‏ ٌ çà مëَّêè, ٌ÷èٍûâà ے يàïً ےوهيè ه ٌ يهٌêîëüêèُ ï هًهىû÷ هê. آ çàâèٌè ىîٌٍè îٍ ًàٌïîëî وهيè ے è يàëè÷è ے يàïً ےوهيè ے يà ٌï هِèàëü يûُ ï هًهىû÷êàُ, ‎ë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً âû لèًà هٍ îٌî لَ ‏ ïًî مًà ىىَ . آ ٌëَ÷à ه îٌٌٍٍٍَâè ے èëè يهنîٌٍîâ هًيîٌٍè è نهيٍèôèêàِèî ييîé çà مëَّêè, ‎ë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً èٌïîëüçَ هٍ ïàًà ىهًٍû, ٌîًُà يهييû ه â داس ïًè ïًîّëîé êî يôè مًَàِèè.

بنهيٍèôèêàِèî ييà ے çà مëَّêà ٌيà لوهيà ïëàâêè ىè è نâٍَُàêٍ يû ىè ï هًهىû÷êà ىè. دëàâêè ه ï هًهىû÷êè î لهٌï ه ÷èâà‏ٍ ‎ë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً è يôîً ىàِè هé î ٍےمه نâè مàٍ هë ے ïًè çàïٌَê ه . خيè ٌنهëà يû ٌ ïî ىîùü‏ ىهٍàëëèçàِèè î لëàٌٍè ىهونَ نâَ ىے êî يٍàêٍà ىè çà مëَّêè. فٍè ï هًهىû÷êè ىî مٍَ لûٍü ًàçî ىê يٍَû ٍîëüêî ïًî مîً هâ, ٍàêè ى î لًàçî ى , èُ ï هًهيàًٌٍîéêà يهâîç ىî ويà.

دًè ٌîç نà يèè âٌ ه نâè ماٍ هëè CFM 56-7B è ىه ‏ٍ âçë هٍيَ ‏ ٍےمَ, ًàâ يَ 27.300 ευρώ

Το αυτόματο σύστημα (AS) ενός κινητήρα αεριοστροβίλου αεροσκάφους περιλαμβάνει ένα ελεγχόμενο αντικείμενο - έναν κινητήρα και μια συσκευή αυτόματου ελέγχου.

Η συσκευή αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου αεροσκάφους έχει στην πραγματικότητα πολλά ανεξάρτητα αυτόματα συστήματα. Τα αυτόματα συστήματα που εφαρμόζουν απλούς νόμους ελέγχου ονομάζονται επίσης αυτόματα συστήματα ελέγχου (ACS).

Το σχήμα (για παράδειγμα) δείχνει ένα λειτουργικό διάγραμμα ενός AS, που περιλαμβάνει ένα αντικείμενο ελέγχου για έναν κινητήρα αεριοστροβίλου και ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου.

Κατά τον αυτόματο έλεγχο, η εμπειρία του κινητήρα διαχειριστέςΚαι ενοχλητικό(εξωτερική και εσωτερική) επίπτωση. Οι ρυθμιστικοί παράγοντες (RF) σχετίζονται με τον κινητήρα επιρροές ελέγχουκαι χρησιμεύουν ως σήματα εισόδου που σχηματίζονται από ορισμένα κυκλώματα ACS.

Οι εξωτερικές επιρροές περιλαμβάνουν διαταραχές που προκαλούνται από περιβαλλοντικές αλλαγές, δηλ. R*v, T*v και Rn.

Οι εσωτερικές επιρροές περιλαμβάνουν διαταραχές που προκαλούνται από τυχαίες αλλαγές στις παραμέτρους της διαδρομής ροής του κινητήρα, π.χ. παραμορφώσεις και καταπολέμηση ζημιών σε εξαρτήματα του κινητήρα, αστοχίες και δυσλειτουργίες συστημάτων κινητήρα, συμπεριλαμβανομένου του AC.

Ο πιλότος αλλάζει τον τρόπο λειτουργίας του κινητήρα επηρεάζοντας το γκάζι και ευκανόνιστος(RP) και περιορισμένος(OP) επιλογές, σε σχέση με το αντικείμενο ελέγχου - τον κινητήρα, είναι τα σήματα εξόδου του συστήματος. Ως αντικείμενο αυτόματου ελέγχου, ο κινητήρας χαρακτηρίζεται από στατικές και δυναμικές ιδιότητες.

Στατικές ιδιότητες- εκδηλώνονται σε συνθήκες λειτουργίας σταθερής κατάστασης και χαρακτηρίζονται από την εξάρτηση ελεγχόμενων (ρυθμιζόμενων) παραμέτρων από παράγοντες ελέγχου.

Δυναμικές ιδιότητες- εμφανίζονται σε λειτουργίες μετάβασης, π.χ. όταν οι παράγοντες ελέγχου και οι εξωτερικές ενοχλητικές επιρροές αλλάζουν και χαρακτηρίζονται από τη σταθερότητα του ίδιου του κινητήρα.

Η σταθερότητα του κινητήρα- αυτή είναι η ικανότητα του κινητήρα, μετά από τυχαία απόκλιση από εξωτερικές ή εσωτερικές ενοχλητικές επιρροές, να επιστρέφει ανεξάρτητα στην αρχική του λειτουργία.

Ας μάθουμε αν ο κινητήρας turbojet με το εξεταζόμενο σύστημα τροφοδοσίας καυσίμου είναι σταθερός. Για να γίνει αυτό, ας απεικονίσουμε τις καμπύλες της απαιτούμενης και διαθέσιμης παροχής καυσίμου στις συντεταγμένες G T, n. Η καμπύλη G t. κατανάλωση (n) καθορίζει την παροχή καυσίμου που απαιτείται για τη διασφάλιση συνθηκών σταθερής κατάστασης με διαφορετικά η (στατικό χαρακτηριστικό). Η καμπύλη G T DIST (n) είναι το Χαρακτηριστικό μιας αντλίας εμβόλου σε δεδομένο φ w.

Το σχήμα δείχνει ότι στα σημεία 1 και 2 οι τρόποι λειτουργίας μπορούν να είναι

Στη λειτουργία που αντιστοιχεί στο σημείο 2:

Όταν n έως (n 2 +Δn) → G T DIST< G т. потр → ↓n до n 2 .

Όταν ↓n έως (n 2 -Δn)→ G T DIST > G t. κατανάλωση → n έως n 2 .

Έτσι, σε αυτή τη λειτουργία, ο κινητήρας επιστρέφει αυτόματα στην αρχική του λειτουργία, δηλ. σταθερός.

Στη λειτουργία που αντιστοιχεί στο σημείο 1:

Όταν n έως (n 1 +Δn) → G T DIST > G t. κατανάλωση n.

Όταν ↓n έως (n 1 -Δn)→ G T DIST< G т. потр → ↓n

Εκείνοι. σε αυτή τη λειτουργία ο κινητήρας ασταθής.

Οι περιοχές σταθερής και ασταθούς λειτουργίας διαχωρίζονται από το σημείο εφαπτομένης των απαιτούμενων και διαθέσιμων καμπυλών παροχής καυσίμου. Το σημείο αυτό αντιστοιχεί στον τρόπο λειτουργίας με τη λεγόμενη περιοριστική ταχύτητα περιστροφής n gr.

Έτσι, για n > n gr - ο κινητήρας είναι σταθερός n< n гр - двигатель неустойчив

Επομένως, για να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία του κινητήρα στην περιοχή n< n гр необходима автоматическая система (регулятор), управляющая подачей топлива в двигатель.

Επιπλέον, με την αύξηση του ύψους πτήσης τα n gr αυξάνονται, δηλ. το εύρος των σταθερών τρόπων λειτουργίας μειώνεται και σε μεγάλα υψόμετρα ολόκληρο το εύρος των τρόπων λειτουργίας μπορεί να βρίσκεται στην ασταθή περιοχή.

Κατά συνέπεια, είναι απαραίτητος ο αυτόματος έλεγχος της παροχής καυσίμου σε όλο το φάσμα, από n mg έως n MAX, κάτι που είναι αδύνατο χωρίς αυτόματα συστήματα.

Τα αυτόματα συστήματα έχουν σχεδιαστεί για να ελέγχουν την παροχή καυσίμου στον κινητήρα ώστε να διασφαλίζεται ένα δεδομένο (επιλεγμένο) νόμος ελέγχου.

Θα πρέπει επίσης να ειπωθεί για την ανάγκη αυτοματοποίησης της εισαγωγής και εκκένωσης αερίου.

Απόκριση κινητήρα -Αυτή είναι η διαδικασία γρήγορης αύξησης της ώσης λόγω της αυξημένης κατανάλωσης καυσίμου όταν το γκάζι κινείται ξαφνικά προς τα εμπρός.

Υπάρχουν πλήρης και μερική παραλαβή:

Πλήρης πριμοδότηση- Απόκριση γκαζιού από τη λειτουργία MG στη λειτουργία "μέγιστο".

Μερική παραλαβή- Απόκριση γκαζιού από οποιαδήποτε λειτουργία πλεύσης σε λειτουργία υψηλότερης πλεύσης ή μέγιστη λειτουργία.

Απελευθέρωση αερίου -η διαδικασία γρήγορης μείωσης της ώσης του κινητήρα λόγω μειωμένης κατανάλωσης καυσίμου όταν το γκάζι μετακινείται ξαφνικά προς τα πίσω.

Η εγχυτικότητα και η απελευθέρωση αερίου αξιολογούνται σύμφωνα με τον χρόνο έγχυσης και τον χρόνο απελευθέρωσης αερίου, δηλ. χρόνο από την έναρξη της κίνησης του γκαζιού μέχρι να επιτευχθεί ο καθορισμένος τρόπος αυξημένης ή μειωμένης ώσης κινητήρα.

Ο χρόνος παραλαβής καθορίζεται:

■ Ροπές αδράνειας των ρότορων του κινητήρα.

■ Το ποσό της πλεονάζουσας ισχύος του στροβίλου (ΔΝ=Ν τ -Ν κ);

■ Ροή αέρα.

■ Ταχύτητα περιστροφής (n ND) της αρχικής λειτουργίας.

■ Εύρος σταθερής λειτουργίας του θαλάμου καύσης από α Μ IN έως α Μ AX.

■ Περιθώριο ευστάθειας συμπιεστή (ΔК У);

■ Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία μπροστά από τον στρόβιλο

Ο χρόνος απελευθέρωσης αερίου εξαρτάται από:

■ Ροπές αδράνειας των ρότορων του κινητήρα.

■ Ροή αέρα.

■ Αρχικές ταχύτητες περιστροφής λειτουργίας.

■ Εύρος σταθερής λειτουργίας του AC.

■ Περιθώριο ευστάθειας συμπιεστή.

Οι συνθήκες για τη μαχητική χρήση των αεροσκαφών απαιτούν τον συντομότερο δυνατό χρόνο επιτάχυνσης (τ λήψη) και απελευθέρωσης αερίου (τ SB), που καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ικανότητα ελιγμών τους. Αυτή είναι μια από τις πιο σημαντικές απαιτήσεις για κινητήρες στρατιωτικών αεροσκαφών.

Η αλλαγή του κινητήρα από μειωμένη λειτουργία σε υψηλότερη λειτουργία επιτυγχάνεται με υπερβολική (σε σύγκριση με την απαιτούμενη) παροχή καυσίμου στον κινητήρα, προκαλώντας την εμφάνιση υπερβολικής ισχύος (ΔΝ) στον στρόβιλο. Είναι προφανές ότι όσο μεγαλύτερο ΔG T.izb, όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα, τόσο λιγότερη τ λήψη.

Ωστόσο, η αύξηση της περίσσειας καυσίμου για το σκοπό της πρόσληψης ↓τ είναι περιορισμένη για τους ακόλουθους λόγους:

Λόγω ↓ΔК У έως 0, εμφανίζεται ασταθής λειτουργία του συμπιεστή.

Όταν T* G > T* G max, είναι δυνατή η ζημιά στα στοιχεία του c.s. και τουρμπίνες?

Στο ↓α< α Μ IN произойдёт богатый срыв и погасание к.с. (самовыключение двигателя).

Με βάση την ανάλυση των χαρακτηριστικών του κινητήρα, καθορίζεται η μέγιστη περίσσεια καυσίμου (ΔG ISP t.pre =G t.pre -G t.input) που παρέχεται κατά τη διαδικασία επιτάχυνσης, η οποία εξασφαλίζει την ελάχιστη πρόσληψη τ χωρίς να επηρεάζει αρνητικά την αξιοπιστία του εξαρτήματα κινητήρα, ΔG ISP t. pre εξαρτάται από την ταχύτητα περιστροφής των ρότορων και τις συνθήκες πτήσης του αεροσκάφους (βλ. εικόνα).

Το μελετημένο AS n ND = const και G T = const δεν παρέχουν την απαιτούμενη παροχή καυσίμου κατά τη διαδικασία επιτάχυνσης - η μετάβαση της αντλίας σε αυξημένο GT αποδεικνύεται πολύ γρήγορη σε σύγκριση με τον ρυθμό αύξησης του G B, ο οποίος καθορίζεται από τις στιγμές της αδράνειας των ρότορων του κινητήρα. Και είναι σχεδόν αδύνατο να ελέγξετε χειροκίνητα τον ρυθμό αύξησης του G T αλλάζοντας την ταχύτητα κίνησης των μοχλών ώθησης.

Επομένως, το αυτόματο σύστημα ελέγχου παροχής καυσίμου πρέπει να διαθέτει ειδικές αυτόματες συσκευές που θα ελέγχουν την παροχή καυσίμου κατά τη διαδικασία επιτάχυνσης. Τέτοιες συσκευές ονομάζονται αυτόματες παραλαβές.

Κατά την απελευθέρωση αερίου, ο ρυθμός ↓G T πρέπει επίσης να περιορίζεται από την προϋπόθεση αποτροπής της εμφάνισης:

■ Ασταθής λειτουργία του συμπιεστή.

■ Εξάλειψη γ.σ.

Επομένως, η διασφάλιση ταχείας απελευθέρωσης αερίου (ελάχιστο τ SB) με διατήρηση σταθερής λειτουργίας του κινητήρα απαιτεί την εισαγωγή πρόσθετου αυτοματισμού ελέγχου παροχής καυσίμου - εγκατάστασης στο σύστημα μηχανές απελευθέρωσης αερίου.

| | 3 |

• Ειδικότητα της Ανώτατης Επιτροπής Πιστοποίησης της Ρωσικής Ομοσπονδίας05.13.01
• Αριθμός σελίδων 87

1. Γενικά χαρακτηριστικά εργασίας

3. Συμπεράσματα και αποτελέσματα

1. ΓΡΑΜΜΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ GTE. ΜΟΝΤΕΛΑ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΤΕΣ

1.1. Συστήματα γραμμικής προσέγγισης

1.2. Ακρίβεια μηδενικής και πρώτης τάξης

1.3. Το LDM κατασκευάστηκε με βάση γραμμικά συστήματα προσέγγισης γνωστά σε δύο σημεία ισορροπίας

1.4. Κατασκευή LDM με χρήση n γνωστών γραμμικών συστημάτων προσέγγισης. Θεώρημα Πλησιέστερου Σημείου Ισορροπίας

1.5. Μοντέλα ενεργοποιητών και αισθητήρων

1.6. Μοντέλο καναλιών μέτρησης ταχύτητας

1.7. Μοντέλο αισθητήρα μέτρησης θερμοκρασίας αερίου (θερμοζεύγη)

1.8. Μοντέλα αισθητήρων πίεσης και θερμοκρασίας

1.9. Μοντέλα ενεργοποιητών"

1.10. Σύμπλεγμα δοκιμής λογισμικού

2. ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ GTE ΒΑΣΙΣΜΕΝΟ ΣΤΟ LDM

2.1. Βασικές απαιτήσεις για σύγχρονα συστήματα αυτόματου ελέγχου κινητήρων αεριοστροβίλου

2.2. Δομή αυτοκινούμενων όπλων με βάση το LDM

2.3. Περιγραφή του κυκλώματος για τη διατήρηση της απαιτούμενης ταχύτητας του ρότορα του στροβιλοσυμπιεστή και του παραγώγου του

2.4. Κυκλώματα για τον περιορισμό της μειωμένης και φυσικής ταχύτητας περιστροφής του ρότορα στροβιλοσυμπιεστή, εφεδρικό κύκλωμα

2.5. Κυκλώματα ελέγχου ισχύος και ροπής

2.6. Ελεύθερο κύκλωμα ορίου ταχύτητας στροβίλου

2.7. Κύκλωμα ορίου θερμοκρασίας αερίου

2.8. Κύκλωμα για τη διατήρηση της απαιτούμενης κατανάλωσης καυσίμου

2.9. Απλοποιημένο μοντέλο του κινητήρα ενσωματωμένο στα αυτοκινούμενα όπλα

2.10. Έλεγχος ανοχής κλίσης

2.11. Απαιτήσεις για το ηλεκτρονικό μέρος των αυτοκινούμενων όπλων

2.12. συμπεράσματα

3. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ SAU ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΟΥ ΤΥΠΟΥ. ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΟΣ

3.1. Γενικές παρατηρήσεις

3.2. Δομή ενός παραδοσιακού αυτοκινούμενου όπλου

3.3. Κύκλωμα ελέγχου ταχύτητας ρότορα στροβιλοσυμπιεστή

3.4. Κύκλωμα περιορισμού για την ταχύτητα παραγώγου του ρότορα του υπερσυμπιεστή 71 3.5 Άλλα κυκλώματα περιορισμού και ελέγχου 73 3.6. Συγκριτική ανάλυση κλασικών αυτοκινούμενων όπλων και αυτοκινούμενων όπλων με βάση το LDM

Προτεινόμενη λίστα διατριβών

• Ασαφή ιεραρχικά μοντέλα Markov των διαδικασιών ανάπτυξης αστοχιών σε συστήματα αυτόματου ελέγχου, παρακολούθησης και διάγνωσης κινητήρων αεριοστροβίλου 2011, υποψήφιος τεχνικών επιστημών Abdulnagimov, Ansaf Irekovich

• Τεχνολογία πολύπλοκων ημιφυσικών μελετών συστημάτων αυτόματου ελέγχου για ομοαξονικούς προπυριανούς κινητήρες στροβιλοκινητήρων 2018, Υποψήφιος Τεχνικών Επιστημών Ivanov, Artem Viktorovich

• Συστήματα πληροφοριών και μέτρησης για δοκιμές σε πάγκο προϊόντων αυτοκινήτου 1999, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Vasilchuk, Alexander Vasilievich

• Δημιουργία νέας γενιάς αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου και δοκιμών για τη διασφάλιση της ασφάλειας των προσγειώσεων αερομεταφορών 2013, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Sheludko, Viktor Nikolaevich

• Ανάπτυξη και έρευνα ενεργοποιητών με κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς επαφή και ψηφιακούς αισθητήρες παραμέτρων περιστροφής για συστήματα αυτόματου ελέγχου 1983, υποψήφιος τεχνικών επιστημών Kurchanov, Vladimir Nikolaevich

Εισαγωγή της διατριβής (μέρος της περίληψης) με θέμα «Ανάλυση συστημάτων αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλου»

Συνάφεια του προβλήματος. Οι κινητήρες αεριοστροβίλων χρησιμοποιούνται επί του παρόντος ευρέως στη στρατιωτική και πολιτική αεροπορία, καθώς και σε κινητήρες για αντλιοστάσια φυσικού αερίου και σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής μικρού μεγέθους που χρησιμοποιούνται στον ενεργειακό τομέα και τις θαλάσσιες μεταφορές.

Η δημιουργία κινητήρων γενεών IV και V απαιτεί αντίστοιχη πρόοδο στον τομέα της διαχείρισής τους. Από τα μέσα της δεκαετίας του '70, η μετάβαση σε σταθμούς ελέγχου με χρήση ψηφιακών ηλεκτρονικών ρυθμιστών έχει γίνει σχετική. Αυτό διευκολύνθηκε τόσο από την αυξανόμενη πολυπλοκότητα των εργασιών ελέγχου, που απαιτούσαν τη χρήση πιο προηγμένων και πολύπλοκων αλγορίθμων ελέγχου, όσο και από την ανάπτυξη ηλεκτρονικών τεχνολογιών, ως αποτέλεσμα των οποίων κατέστη δυνατή η διασφάλιση της λειτουργικότητας των ηλεκτρονικών ρυθμιστών υπό συνθήκες τυπικές χειρισμός κινητήρα.

Το Central Institute of Aviation Engineering Engineering (SSC RF CIAM με το όνομα N.I. Baranov) διατύπωσε προτάσεις για τη δομή και συγκεκριμένες μεθόδους λογισμικού και αλγοριθμικής κατασκευής ενός ευφυούς προσαρμοστικού συστήματος αυτόματου ελέγχου (ACS), το οποίο, εκτός από τα παραδοσιακά, θα πρέπει να εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες ελέγχου:

Αναγνώριση της κατάστασης του κινητήρα (φθορά των χαρακτηριστικών εξαρτημάτων, εμφάνιση αστοχιών, λειτουργία σε σταθερή ή μεταβατική λειτουργία κ.λπ.).

Διαμόρφωση στόχου ελέγχου σύμφωνα με τα αποτελέσματα της αναγνώρισης κατάστασης κινητήρα.

Επιλογή μεθόδου ελέγχου κινητήρα που διασφαλίζει την επίτευξη ενός δεδομένου στόχου (επιλογή ενός συνόλου προγραμμάτων ελέγχου που είναι βέλτιστα για τις δεδομένες συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα).

Σχηματισμός και επιλογή παραμέτρων αλγορίθμων ελέγχου, που επιτρέπουν τη διασφάλιση της καθορισμένης ποιότητας ελέγχου κατά τη χρήση επιλεγμένων προγραμμάτων.

Ένα σημαντικό μαθηματικό πρόβλημα, χωρίς επίλυση του οποίου η δημιουργία μιας αξιόπιστης και αποτελεσματικής ψηφιακής μονάδας αυτόματου ελέγχου και παρακολούθησης σε σύγχρονες συνθήκες είναι πρακτικά αδύνατη, είναι η ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων κινητήρα, αισθητήρων και ενεργοποιητών, η προσαρμογή τους σε συγκεκριμένες πρακτικές συνθήκες εφαρμογής. . Είναι γενικά αποδεκτό ότι ολόκληρος ο κύκλος ανάπτυξης συστημάτων αυτόματου ελέγχου μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα σύμπλεγμα πολλών τύπων μοντέλων διαφορετικών επιπέδων πολυπλοκότητας. Το συγκρότημα στο σύνολό του πρέπει να πληροί μια σειρά από απαιτήσεις, οι κυριότερες από τις οποίες είναι:

Η ικανότητα προσομοίωσης τρόπων λειτουργίας σταθερής και μεταβατικής κατάστασης υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες πτήσης σε όλο το φάσμα των αλλαγών στους τρόπους λειτουργίας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.

Απόκτηση ακρίβειας μοντελοποίησης σε καταστάσεις σταθερής και μεταβατικής κατάστασης, επαρκείς για την επίλυση προβλημάτων ελέγχου.

Αποδεκτός χρόνος υπολογισμού υπολογιστή.

Δυνατότητα εκτέλεσης υπολογισμών σε φυσικό (πραγματικό) και επιταχυνόμενο χρόνο για μοντέλα που προορίζονται για χρήση σε ημι-πραγματικές βάσεις.

Ωστόσο, σήμερα, σε συνθήκες σκληρού ανταγωνισμού, σημαντικής υστέρησης σε σχέση με κορυφαίους ξένους κατασκευαστές και διακοπής των καθιερωμένων οικονομικών δεσμών, ο παράγοντας χρόνος έχει αυξανόμενη επιρροή στη διαδικασία ανάπτυξης των αυτοκινούμενων όπλων. Δυστυχώς, δεν μπορούν να ικανοποιηθούν όλες οι παραπάνω απαιτήσεις σε σύντομο χρονικό διάστημα, ειδικά εάν υπάρχει έντονη έλλειψη έμπειρων ειδικών. Από την άλλη πλευρά, το έργο της αναγνώρισης αστοχιών και της διάγνωσης της επιδείνωσης της λειτουργίας μεμονωμένων εξαρτημάτων και συγκροτημάτων περιλαμβάνει τη χρήση ενός μοντέλου κινητήρα. αισθητήρες και ενεργοποιητές που είναι ενσωματωμένοι στη μονάδα αυτόματου ελέγχου και παρακολούθησης. Αυτό το μοντέλο υπόκειται στις πιο αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης και η ποιότητα των διαγνωστικών και η πιθανότητα ανίχνευσης αστοχιών εξαρτώνται άμεσα από την ακρίβειά του.

Η χρήση μοντέλων που διαφέρουν ως προς τη δομή και το περιεχόμενο σε διαφορετικά στάδια σχεδιασμού απαιτεί πολύ επιπλέον χρόνο. Η εργασία διερευνά τη δυνατότητα χρήσης αρκετά απλών γραμμικών δυναμικών μοντέλων (LDM) για την επίλυση ενός συνόλου προβλημάτων που προκύπτουν κατά την ανάπτυξη ενός αποτελεσματικού ACS.

Σημαντική μείωση του χρόνου ανάπτυξης μπορεί να επιτευχθεί με τη βελτιστοποίηση αλγορίθμων για την επαλήθευση του λογισμικού που είναι ενσωματωμένο στο ACS. Κύριο ρόλο σε αυτή την περίπτωση παίζει το μοντέλο του υπό μελέτη συστήματος. Το κύριο πρόβλημα εδώ είναι η δημιουργία ενός ειδικού πακέτου λογισμικού δοκιμών που συνδυάζει ένα μοντέλο κινητήρα, αισθητήρες, ενεργοποιητές, κανάλια μέτρησης και ελέγχου του αυτόματου συστήματος ελέγχου αντί για ένα ακριβό ημι-φυσικό σταντ. Ένας ημι-φυσικός πάγκος δοκιμών είναι ένα σύστημα που προσομοιώνει τη λειτουργία ενός κινητήρα, αισθητήρων και ενεργοποιητών που είναι εγκατεστημένοι σε αυτόν. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό μιας ημι-φυσικής βάσης είναι ότι χρησιμοποιείται για τη δοκιμή των ηλεκτρονικών αυτοκινούμενων όπλων στο σύνολό τους, και όχι μόνο των εξαρτημάτων λογισμικού ή υλικού. Το σύμπλεγμα δοκιμών λογισμικού επιλύει αποτελεσματικά μόνο το πρόβλημα της δοκιμής του λογισμικού ενός ψηφιακού αυτόματου συστήματος ελέγχου και των αλγορίθμων που είναι ενσωματωμένοι σε αυτό. Σε αυτή την περίπτωση, τα χαρακτηριστικά της υλοποίησης υλικού λαμβάνονται υπόψη όχι άμεσα, όπως στις ημιφυσικές βάσεις, αλλά έμμεσα - μέσω μοντέλων καναλιών μέτρησης και ελέγχου. Σε αυτήν την περίπτωση, ο απαραίτητος έλεγχος του υλικού ACS μπορεί να ανατεθεί στην κονσόλα δοκιμής, με τη βοήθεια της οποίας προσομοιώνονται τα σήματα εισόδου και ελέγχονται οι ενέργειες ελέγχου.

Μια ημι-φυσική βάση είναι ένα εργαλείο επαλήθευσης πιο αποτελεσματικό από μια δοκιμαστική κονσόλα ή ένα σύμπλεγμα δοκιμών λογισμικού, ωστόσο, η ένταση εργασίας της δημιουργίας του είναι συγκρίσιμη με τη δημιουργία του ίδιου του ACS και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και την υπερβαίνει. Σε συνθήκες όπου οι προθεσμίες τίθενται με τέτοιο τρόπο ώστε τα αυτοκινούμενα πυροβόλα πρέπει να δημιουργηθούν «χθες», δεν τίθεται καν ζήτημα δημιουργίας βάσης ημιζωής.

Η ανάπτυξη νέων και η προσαρμογή των υφιστάμενων μαθηματικών μεθόδων στη διαδικασία δημιουργίας συστημάτων αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλου στο συντομότερο δυνατό χρόνο και με ελάχιστο κόστος υλικών και μηχανικών πόρων είναι ένα επείγον έργο. Είναι πολύπλοκο και καταλήγει στην επίλυση διαφόρων μαθηματικών και μηχανικών προβλημάτων σε διαφορετικά στάδια. Χωρίς τη συμμετοχή υπολογιστή και τη στοχαστική χρήση μαθηματικών μοντέλων, δεν είναι δυνατή η επίλυση του προβλήματος. Οι κύριοι τύποι μοντέλων που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της λειτουργίας ενός κινητήρα αεριοστροβίλου είναι τα υδρομηχανικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα του συστήματος ελέγχου του, οι αισθητήρες και οι ενεργοποιητές.

Μοντέλα στοιχείο προς στοιχείο. Σε τέτοια μοντέλα, τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του συστήματος θεωρούνται άμεσα ως παράμετροι. Η ανάπτυξη μοντέλων στοιχείο προς στοιχείο απαιτεί σημαντικό χρόνο, αλλά στην περίπτωση αυτή μπορούν να εντοπιστούν σωστά διάφοροι παράγοντες, όπως η τριβή στα δομικά στοιχεία, οι δυνάμεις στους ενεργοποιητές, οι αλλαγές στο σχήμα των τμημάτων ροής των οπών σε υδρομηχανικά συσκευές, φθορά εξαρτημάτων, καθυστέρηση στην έκδοση αποφάσεων κ.λπ.

Κατά προσέγγιση μη γραμμικά μοντέλα. Αναπαράγουν εργασία σε όλο το φάσμα των τρόπων λειτουργίας και περιγράφουν με απλοποιημένο τρόπο τις δυναμικές ιδιότητες και τα στατικά χαρακτηριστικά του αντικειμένου. Τα μοντέλα έχουν σχεδιαστεί για έρευνα «σε μεγάλη κλίμακα» και επιτρέπουν την πραγματοποίηση υπολογισμών σε φυσικό (πραγματικό) χρόνο. (Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η δυνατότητα εκτέλεσης υπολογισμών σε πραγματικό χρόνο καθορίζεται επίσης από την ισχύ του υπολογιστή, την επιλεγμένη γλώσσα προγραμματισμού, το λειτουργικό σύστημα, την ποιότητα προγραμματισμού και το επίπεδο βελτιστοποίησης των υπολογισμών).

Γραμμικοποιημένα μοντέλα. Αναπαράγουν τη συμπεριφορά του συστήματος κοντά σε ένα περιορισμένο σύνολο στατικών χαρακτηριστικών σημείων. Επιτρέπει τη χρήση τυπικών ισοδύναμων μη γραμμικών στοιχείων. Τέτοια μοντέλα χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μελέτη του «μικρού», για παράδειγμα, της σταθερότητας της ρύθμισης. Είναι δυνατή η αντικατάσταση του κατά προσέγγιση μη γραμμικού μοντέλου με ένα γραμμικό. Μία από τις επιλογές για μια τέτοια αντικατάσταση περιγράφεται στο. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής της προσέγγισης συζητούνται λεπτομερώς στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας.

Κατά την επίλυση προβλημάτων που σχετίζονται με τη δημιουργία ενός συστήματος ελέγχου κινητήρα αεριοστροβίλου, τα μοντέλα στοιχείο προς στοιχείο χρησιμοποιούνται συχνότερα για την περιγραφή υδρομηχανικών εξαρτημάτων και συγκροτημάτων συστημάτων αυτόματου ελέγχου. Τα προσεγγιστικά μη γραμμικά μοντέλα χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη λειτουργία των κινητήρων αεριοστροβίλου σε όλο το φάσμα των τρόπων λειτουργίας. Τα γραμμικά μοντέλα κινητήρων αεριοστροβίλου θεωρούνται κατάλληλα για χρήση κατά τη μελέτη της ευστάθειας των συστημάτων ελέγχου.

Τα τελευταία χρόνια, το θέμα του εκσυγχρονισμού του αεροπορικού εξοπλισμού έχει γίνει επίκαιρο, μεταξύ άλλων μέσω του εκσυγχρονισμού των κινητήρων και των αυτοκινούμενων πυροβόλων τους. Ο στόχος είναι να επιτευχθεί το μέγιστο αποτέλεσμα με ελάχιστο κόστος υλικού. Συγκεκριμένα, ενώ διατηρούνται οι ίδιες λειτουργίες, το κόστος των αυτοκινούμενων όπλων μπορεί να μειωθεί χρησιμοποιώντας σύγχρονη, φθηνότερη βάση στοιχείων και μειώνοντας τον αριθμό των ηλεκτρονικών μονάδων που εμπλέκονται στα αυτοκινούμενα όπλα. Μαζί με αυτό, καθίσταται δυνατή η βελτίωση της ποιότητας της λειτουργίας ACS βελτιώνοντας και περιπλέκοντας τους αλγόριθμους ελέγχου, βελτιώνοντας το σύστημα διάγνωσης και εισάγοντας τη λογιστική για τις ώρες λειτουργίας και την τεχνική κατάσταση του κινητήρα.

Μια μοναδική κατάσταση προέκυψε όταν συνέπεσαν ορισμένοι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη αυτοκινούμενων όπλων κινητήρων αεροσκαφών, και συγκεκριμένα:

Επαναστατική ανάπτυξη ηλεκτρονικών υπολογιστικών συσκευών που επιτρέπουν την επίλυση προβλημάτων ελέγχου και διάγνωσης κινητήρων αεριοστροβίλου σε νέο επίπεδο χρησιμοποιώντας προηγουμένως απρόσιτα μέσα.

Υπάρχει επείγουσα ανάγκη εκσυγχρονισμού των υφιστάμενων αυτοκινούμενων πυροβόλων όπλων προκειμένου να μειωθεί το κόστος τους και να αυξηθεί η επιχειρησιακή αξιοπιστία.

Η καθυστέρηση στην ευρεία εφαρμογή σύγχρονων ψηφιακών συστημάτων αυτόματου ελέγχου συνδέεται με την κρίση των τελευταίων ετών και, σε συνάρτηση με αυτό, το αυξανόμενο χάσμα μεταξύ των αποτελεσμάτων της θεωρητικής έρευνας και του μαθηματικού εξοπλισμού των πραγματικά χρησιμοποιούμενων συσκευών.

Ως αποτέλεσμα, το έργο της ανάπτυξης μιας νέας αρχικής δομής συστημάτων αυτόματου ελέγχου που επιλύει αποτελεσματικά τα προβλήματα ελέγχου των κινητήρων αεριοστροβίλων, λαμβάνοντας υπόψη τις νέες δυνατότητες των ψηφιακών ηλεκτρονικών συστημάτων, έχει καταστεί επείγον. Ταυτόχρονα, κατέστη δυνατή η βελτίωση ορισμένων αλγορίθμων που χρησιμοποιήθηκαν με επιτυχία στο παρελθόν, προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα και η αξιοπιστία της εργασίας τους.

Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός αποτελεσματικού ψηφιακού συστήματος ελέγχου κινητήρα βασισμένου σε σύγχρονες αρχές ελέγχου. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, τέθηκαν και επιλύθηκαν οι ακόλουθες εργασίες:

1. Αναπτύχθηκε μια πρωτότυπη δομή του αυτόματου συστήματος ελέγχου, η οποία καθιστά δυνατή την αποτελεσματική επίλυση των προβλημάτων ελέγχου των κινητήρων αεριοστροβίλου.

2. Το γραμμικό δυναμικό μοντέλο του κινητήρα αεριοστροβίλου έχει βελτιωθεί προκειμένου να αυξηθεί η ακρίβεια υπολογισμού.

3. Έχουν αναπτυχθεί αρχικοί αλγόριθμοι για την επεξεργασία σημάτων από αισθητήρες θερμοκρασίας αερίου και ταχύτητας περιστροφής προκειμένου να μειωθεί η επίδραση των παρεμβολών στα κανάλια μέτρησης.

4. Έχει δημιουργηθεί ένα πακέτο λογισμικού που επιτρέπει τη δοκιμή αλγορίθμων ως μέρος του λογισμικού που είναι εγκατεστημένο στο ACS μαζί με ένα μοντέλο του κινητήρα, των αισθητήρων και των ενεργοποιητών.

Η εργασία περιγράφει τα αποτελέσματα της κατασκευής ενός συστήματος αυτόματου ελέγχου, μοντελοποίησης και ανάλυσης συστήματος, με βάση την εμπειρία που αποκτήθηκε κατά την ανάπτυξη του συστήματος αυτόματου ελέγχου BARK-65 (Automatic Control and Control Unit) του κινητήρα TV7-117S που χρησιμοποιείται στο IL- 114 αεροσκάφη. Το BARK-65 πέρασε με επιτυχία το στάδιο δοκιμών στον πάγκο, κατά το οποίο απέδειξε την ικανότητα αποτελεσματικού ελέγχου του κινητήρα.

Το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας του αεροσκάφους αποτελείται από δύο εναλλάξιμους κινητήρες TV7-117S που βρίσκονται σε άκρα κινητήρα στο φτερό του αεροσκάφους. Κάθε κινητήρας κινεί μια αναστρέψιμη προπέλα SV-34 με έξι λεπίδες.

Το σύστημα ελέγχου κινητήρα TV7-117S αποτελείται από μια ψηφιακή μονάδα ελέγχου BARK-65 και το υδρομηχανικό απόθεμα. Το BARK-65 είναι ένα σύγχρονο ψηφιακό μονοκάναλο σύστημα ελέγχου κινητήρα. Για την εξασφάλιση υδρομηχανικής ρεζέρβας στα κυκλώματα ελέγχου κατανάλωσης καυσίμου και στα πτερύγια οδηγών του στροβιλοσυμπιεστή, χρησιμοποιούνται υδρομηχανικοί ενεργοποιητές. Για να αυξηθεί η αξιοπιστία του συστήματος, όλοι οι αισθητήρες, τα κυκλώματα μέτρησης, τα ηλεκτρικά κυκλώματα ελέγχου που σχηματίζουν και εφαρμόζουν τα κύρια προγράμματα ελέγχου και περιορισμούς είναι πολυκαναλικά.

Η πρώτη απαραίτητη εμπειρία στη δημιουργία αυτοκινούμενων όπλων για κινητήρες αεροσκαφών αποκτήθηκε κατά την ανάπτυξη του αυτοκινούμενου όπλου BARK-78, το οποίο περιορίζει τις παραμέτρους λειτουργίας της τελευταίας τροποποίησης των κινητήρων TVZ-117, γνωστών με την επωνυμία VK -2500. Το BARK-78 εκτελεί τις λειτουργίες των προηγουμένως χρησιμοποιούμενων ηλεκτρονικών μονάδων ERE (ηλεκτρονικός ελεγκτής κινητήρα) και RT (ελεγκτής θερμοκρασίας), είναι ουσιαστικά μια αρκετά απλή συσκευή, η περιγραφή της δεν δίνεται σε αυτήν την εργασία, ωστόσο, ένας αριθμός λογισμικού και υλικού Οι λύσεις που χρησιμοποιήθηκαν στο BARK-78 χρησιμοποιήθηκαν επίσης στη δημιουργία των αυτοκινούμενων όπλων BARK-65. Αυτά περιλαμβάνουν το σύστημα ελέγχου ανοχής κλίσης των αναλογικών σημάτων εισόδου και έναν αντισταθμιστή αδράνειας θερμοστοιχείου που περιγράφεται στο δεύτερο κεφάλαιο.

Το πρώτο κεφάλαιο περιγράφει τον αλγόριθμο για την κατασκευή ενός γραμμικού δυναμικού μοντέλου κινητήρα αεριοστροβίλου. Βασίζεται στη μέθοδο που προτείνεται, η διαφορά έγκειται στη μέθοδο εύρεσης του πλησιέστερου σημείου ισορροπίας. Ακολουθούν περιγραφές των μοντέλων καναλιών μέτρησης και εκτελεστικών καναλιών που περιλαμβάνονται, μαζί με το μοντέλο κινητήρα, στο συγκρότημα δοκιμών λογισμικού.

Στο δεύτερο κεφάλαιο, με βάση τα υλικά που παρουσιάστηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο, κατασκευάζεται ένα σύστημα ελέγχου κινητήρα αεριοστροβίλου. Περιγράφονται μέθοδοι για την κατασκευή βέλτιστων ελεγκτών. Εξετάζεται η εξάρτηση της ποιότητας και της πολυπλοκότητας του προγράμματος των αλγορίθμων ελέγχου από το επίπεδο στο οποίο γίνεται η επιλογή των διαφόρων προγραμμάτων ελέγχου και περιορισμών. Διατυπώνονται απαιτήσεις για μεθόδους δοκιμής για το προκύπτον ACS σε μοντέλο και επί τόπου. Εξετάζεται το πρόβλημα της πληρότητας των δοκιμών που διεξάγονται. Παρουσιάζονται επιλογές για την υλοποίηση ενός απλοποιημένου μοντέλου κινητήρα με βάση την ληφθείσα δομή ACS και διατυπώνονται οι τελικές απαιτήσεις για αυτό και η ακρίβειά του. Έχει κατασκευαστεί ένας ολοκληρωμένος αλγόριθμος για τον εντοπισμό αστοχιών και αστοχιών. Οριστικοποιούνται οι απαιτήσεις για το ηλεκτρονικό μέρος του ACS. Η κατάσταση έχει μελετηθεί όταν, για κάποιο λόγο, οι απαιτήσεις για αυτοκινούμενα όπλα είναι αδύνατο να ικανοποιηθούν. Γίνεται σύγκριση των υλικών που ελήφθησαν κατά τη μοντελοποίηση και τη δοκιμή του BARK-65 στον κινητήρα.

Το τρίτο κεφάλαιο συνθέτει και αναλύει τα αυτοκινούμενα πυροβόλα όπλα κατασκευασμένα με βάση κλασικές αρχές. Κατά την ανάπτυξή του χρησιμοποιήθηκαν υλικά (η δομή του συστήματος αυτόματου ελέγχου, τυπικοί σύνδεσμοι ελέγχου), (σύνθεση αντισταθμιστή αδράνειας θερμοστοιχείου, σύνθεση περιοριστή θερμοκρασίας) καθώς και , , , κ.λπ. Παρακάτω γίνεται σύγκριση της λειτουργίας αποτελεσματικότητα του «κλασικού» συστήματος αυτόματου ελέγχου και του συστήματος αυτόματου ελέγχου που κατασκευάστηκε στο τρίτο κεφάλαιο. Τα αποτελέσματα της χρήσης διαφόρων συστημάτων αυτόματου ελέγχου αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας το σύμπλεγμα δοκιμών λογισμικού που περιγράφεται στο πρώτο κεφάλαιο, το οποίο περιελάμβανε ένα LDM κινητήρα, μοντέλα στοιχείο προς στοιχείο ενεργοποιητών και μοντέλα κυκλωμάτων μέτρησης. Τα «κλασικά» αυτοκινούμενα όπλα, ενώ κερδίζουν από την άποψη της ευκολίας εφαρμογής, χάνουν από την άποψη της ακρίβειας διατήρησης και περιορισμού των καθορισμένων παραμέτρων.

3. Συμπεράσματα και αποτελέσματα

Οι ακόλουθες μέθοδοι και αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διαδικασία ανάπτυξης. Και συγκεκριμένα:

Μοντέλο κινητήρα που βασίζεται σε γραμμικό δυναμικό μοντέλο.

Μοντέλα στοιχείο προς στοιχείο υδρομηχανικών ενεργοποιητών συστημάτων αυτόματου ελέγχου.

Διατυπώνονται οι απαιτήσεις για ηλεκτρονικά.

Έχει δημιουργηθεί ένα απλοποιημένο μοντέλο κινητήρα, βάσει του οποίου, σε περίπτωση βλάβης ορισμένων αισθητήρων, είναι δυνατός ο υπολογισμός των αντίστοιχων παραμέτρων κινητήρα (μεταβλητές που καθορίζουν την κατάσταση του κινητήρα).

Με βάση το μοντέλο συστήματος, διενεργήθηκε πλήρης εντοπισμός σφαλμάτων και επαλήθευση του προγράμματος που είναι ενσωματωμένο στο BARK-65.

Έχει δημιουργηθεί ένα πρωτότυπο διαγνωστικό σύστημα που συνδυάζει ανάλυση των αποτελεσμάτων του ελέγχου ανοχής κλίσης, πληροφορίες που λαμβάνονται μέσω διαφόρων καναλιών μέτρησης και πληροφορίες που παρέχονται από ένα απλοποιημένο μοντέλο κινητήρα.

Το κύριο αποτέλεσμα της εργασίας είναι η δημιουργία ενός αποτελεσματικού αυτοκινούμενου συστήματος ελέγχου για έναν κινητήρα αεριοστροβίλου που πληροί τις σύγχρονες απαιτήσεις. Έχει μια πρωτότυπη δομή, η οποία συνδυάζει τους κύριους βρόχους ελέγχου και περιορισμούς. Τα αποτελέσματα της εργασίας είναι καθολικής φύσης και μπορούν και έχουν χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά στην ανάπτυξη συστημάτων αυτόματου ελέγχου για άλλους κινητήρες αεριοστροβίλου διπλού άξονα. Αυτοκινούμενα πυροβόλα παρόμοιας δομής για τους κινητήρες TV7-117V (τροποποίηση ελικοπτέρου του TV7-117S) και VK-1500 (που προορίζονται για χρήση στο αεροσκάφος AN-3) βρίσκονται επί του παρόντος στο στάδιο δοκιμών σε πάγκο. Εξετάζεται η επιλογή εγκατάστασης τροποποιημένων κινητήρων της σειράς TV7-117 σε ταχύπλοα σκάφη κυβισμού περίπου 20 τόνων και ικανών να φτάσουν ταχύτητες έως και 120 km/h.

Παρόμοιες διατριβές στην ειδικότητα «Ανάλυση συστήματος, διαχείριση και επεξεργασία πληροφοριών (ανά κλάδο)», 13.05.01 κωδικός HAC.

• Εξασφάλιση συμβατότητας ηλεκτρικής ενέργειας του ηλεκτρικού εξοπλισμού μεταφοράς με παροχή ρεύματος υψηλής τάσης 2004, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Reznikov, Stanislav Borisovich

• Ανάπτυξη και έρευνα ηλεκτρικής κίνησης βασισμένης σε κινητήρα επαγωγής με ανεξάρτητη διέγερση 2002, υποψήφιος τεχνικών επιστημών Postnikov, Sergey Gennadievich

• Προσδιορισμός δυναμικών μοντέλων αυτόματων αεριοστροβίλων και των στοιχείων τους με χρήση στατιστικών μεθόδων 2002, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Arkov, Valentin Yulievich

• Δομές και αλγόριθμοι μιας σερβοελεγχόμενης ηλεκτρικής κίνησης με δεδομένη δυναμική ακρίβεια 2011, Υποψήφιος Τεχνικών Επιστημών Pankrats, Yuri Vitalievich

• Ανάπτυξη μεθόδων και μέσων για την αύξηση της απόδοσης των κινητήρων ντίζελ σε δυναμικές λειτουργίες 2010, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Kuznetsov, Alexander Gavriilovich

Συμπέρασμα της διατριβής με θέμα «Ανάλυση συστήματος, διαχείριση και επεξεργασία πληροφοριών (ανά βιομηχανία)», Σουμάτσεφ, Σεργκέι Αλεξάντροβιτς

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΡΓΑΣΙΑ

Η εργασία δείχνει μια μέθοδο για την κατασκευή ενός καθολικού συστήματος αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλου διπλού άξονα. Κατά την επίλυση του κύριου προβλήματος - της σύνθεσης συστημάτων αυτόματου ελέγχου με βάση το LDM, επιλύθηκαν ορισμένα βοηθητικά προβλήματα, και συγκεκριμένα:

Η ακρίβεια του προσδιορισμού του πλησιέστερου σημείου ισορροπίας του LDM έχει αυξηθεί.

Έχει αναπτυχθεί ένας πρωτότυπος αντισταθμιστής αδράνειας θερμοστοιχείου.

Έγινε ανάλυση διαφόρων μεθόδων για τη μέτρηση της συχνότητας περιστροφής του δρομέα.

Έχει δημιουργηθεί ένα σύστημα δοκιμής λογισμικού για τη δοκιμή της λειτουργίας του λογισμικού και των αλγορίθμων που είναι ενσωματωμένοι στο ψηφιακό σύστημα αυτόματου ελέγχου.

Έχει αναπτυχθεί ένα ACS που βασίζεται σε παραδοσιακές προσεγγίσεις και έχει πραγματοποιηθεί συγκριτική ανάλυση δύο διαφορετικών ACS: ενός ACS που βασίζεται σε LDM και ενός παραδοσιακού ACS.

Τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν στην εργασία δοκιμάστηκαν κατά τη διάρκεια δοκιμών σε πάγκο των αυτοκινούμενων όπλων BARK-65 και του κινητήρα TV7-117S. Οι δοκιμές επιβεβαίωσαν την υψηλή αποτελεσματικότητα των αυτοκινούμενων όπλων στη διατήρηση και τον περιορισμό των καθορισμένων παραμέτρων. Ένα σύνολο μέτρων που στοχεύουν στην αύξηση της αξιοπιστίας του συστήματος αυτόματου ελέγχου επέτρεψε την ανίχνευση αστοχιών των καναλιών μέτρησης και ελέγχου με μεγάλη πιθανότητα· χρησιμοποιώντας ένα περιορισμένο σύνολο παραμέτρων, ήταν δυνατό να αντιγραφούν τα δεδομένα που ελήφθησαν από τους αισθητήρες με τιμές υπολογίζεται από το μοντέλο. Στο παράρτημα παρουσιάζονται μερικά ενδιαφέροντα παλμογράμματα που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια δοκιμών πάγκου, καθώς και μια πράξη για την υλοποίηση των αλγορίθμων που περιγράφονται στην εργασία.

Μια ολοκληρωμένη προσέγγιση για την επίλυση του προβλήματος, όταν πραγματοποιήθηκε μια αναθεώρηση των κλασικών προσεγγίσεων και μεθόδων, κατέστησε δυνατή τη δημιουργία ενός συστήματος αυτόματου ελέγχου σε υψηλό σύγχρονο επίπεδο.

Η δομή του αυτοκινούμενου συστήματος ελέγχου, που βασίζεται στο LDM, επιτρέπει τον εκσυγχρονισμό του προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα του ελέγχου, να αυξηθεί το περιθώριο σταθερότητας και αξιοπιστίας λειτουργίας.

Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στην εργασία είναι καθολικά· η περιγραφόμενη δομή ACS χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία ψηφιακών μονάδων ελέγχου για άλλες τροποποιήσεις του κινητήρα TV7-P7S και του κινητήρα VK-1500.

ΚΥΡΙΕΣ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ ΜΕ ΤΟ ΘΕΜΑ ΤΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ

1. Sumachev S.A. Κατασκευή μοντέλου αντισταθμιστή αδράνειας δυναμικού θερμοστοιχείου.//Διαδικασίες ελέγχου και ευστάθεια: Πρακτικά ΧΧΧ επιστημονικού συνεδρίου της Σχολής PM-PU. - Αγία Πετρούπολη: OOP Research Institute of Chemistry of St. Petersburg State University, 1999. - Σ. 193-196.

2. Sumachev S.A., Kormacheva I.V. Δυναμικός αντισταθμιστής αδράνειας θερμοστοιχείου: εφαρμογή για τον περιορισμό της θερμοκρασίας των κινητήρων αεριοστροβίλου. // Διαδικασίες ελέγχου και σταθερότητα: Πρακτικά του επιστημονικού συνεδρίου XXXI της Σχολής PM-PU. - Αγία Πετρούπολη: OOP Research Institute of Chemistry of St. Petersburg State University, 2000. - Σ. 257-260.

3. Sumachev S. A. Μαθηματικό μοντέλο κινητήρα αεριοστροβίλου δύο αξόνων και το αυτοκινούμενο σύστημα ελέγχου του. //Διαδικασίες διαχείρισης και βιωσιμότητα: Πρακτικά του XXXII επιστημονικού συνεδρίου της Σχολής PM-PU. - Αγία Πετρούπολη: OOP Research Institute of Chemistry of St. Petersburg State University, 2001. - Σ. 93-103.

4. Sarkisov A.A., Golovin M.G., Dushits-Kogan T.D., Kochkin A.A., Sumachev S.A. Εμπειρία στην ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου συστήματος ελέγχου και παρακολούθησης για τον κινητήρα RD-33 και τις τροποποιήσεις του. // Αφηρημένη. κανω ΑΝΑΦΟΡΑ Διεθνές επιστημονικό συνέδριο "Engines of the XXI αιώνα" 1 μέρος. Μόσχα, 2000 -S. 344.

5. Golovin M.G., Dushits-Kogan T.D., Sumachev S.A. Νέο στην επίλυση του προβλήματος του περιορισμού της θερμοκρασίας αερίου μπροστά από τον στρόβιλο ισχύος ενός κινητήρα αεριοστροβίλου. // Αφηρημένη. κανω ΑΝΑΦΟΡΑ Διεθνές επιστημονικό συνέδριο "Μηχανές του ΧΧΙ αιώνα" 1 μέρος. Μόσχα, 2000 - Σ. 362.

Κατάλογος αναφορών για έρευνα διατριβής Υποψήφιος Τεχνικών Επιστημών Σουμάτσεφ, Σεργκέι Αλεξάντροβιτς, 2002

1. Antonchik B.C. Μέθοδοι σταθεροποίησης των κινήσεων του προγράμματος. SPb.: Εκδοτικός οίκος. Κρατικό Πανεπιστήμιο Αγίας Πετρούπολης, 1998.

2. Belkin Yu.S., Boev B.V., Gurevich O.S. και άλλα Ολοκληρωμένα συστήματα αυτόματου ελέγχου για σταθμούς παραγωγής ενέργειας αεροσκαφών. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1983.

3. Berezlev V.F. και άλλα Συστήματα αυτόματου ελέγχου της ταχύτητας του ρότορα κινητήρων αεριοστροβίλου. Κίεβο: KNIGA, 1985.

4. Bodner V.A. Συστήματα αυτόματου ελέγχου κινητήρων αεροσκαφών. -Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1973.

5. Vanyurikhin G.I., Ivanov V.M. Σύνθεση συστημάτων ελέγχου κίνησης για μη ακίνητα αντικείμενα. -Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1988.

6. Gantmakher F.R. Θεωρία μητρών. M. Nauka, 1966.

7. Gardner M.F., Burns J.L. Μεταβατικές διεργασίες σε γραμμικά συστήματα με αθροιστικές σταθερές. Κρατικός εκδοτικός οίκος φυσικής και μαθηματικής λογοτεχνίας. Μ.: 1961.

8. Gimadiev A.G., Shakhmatov E.V., Shorin V.P. Συστήματα αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλων αεροσκαφών. Kuibyshev: KuAI, 1990.

9. Golberg F.D., Vatenin A.B. Μαθηματικά μοντέλα κινητήρων αεριοστροβίλου ως αντικείμενα ελέγχου. Μ.: Εκδοτικός Οίκος MAI, 1999.

10. Yu.Gurevich O.e., Bliznyukov L.G., Trofimov A.S. Συστήματα αυτόματου ελέγχου για σταθμούς παραγωγής ενέργειας αεροσκαφών. // Μετατροπή στη μηχανολογία. M. “Informconversion”, 2000. -№5(42).-P.50.

11. GDemidovich B.P. Διαλέξεις για τη μαθηματική θεωρία της σταθερότητας. Μ.: Nauka, 1967.

12. Dobryansky G.V., Martyanova T.S. Δυναμική αεριοστροβίλων αεροσκαφών. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1989.

13. Zhabko A.n., Kharitonov V.L. Μέθοδοι γραμμικής άλγεβρας σε προβλήματα ελέγχου. SPb.: Εκδοτικός οίκος. Κρατικό Πανεπιστήμιο Αγίας Πετρούπολης, 1993.

14. Ivanov V.A. και άλλα Μαθηματικά θεμέλια της θεωρίας του αυτόματου ελέγχου. Σχολικό βιβλίο εγχειρίδιο για τα πανεπιστήμια. Εκδ. B.K. Βαλίτσα. -Μ., Ανώτατο Σχολείο, 1971.

15. Kabanov CA. Διαχείριση συστημάτων με χρήση προγνωστικών μοντέλων. -SPb: Εκδοτικός Οίκος του Κρατικού Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης, 1997.

16. Kvartsev A.P. Αυτοματοποίηση ανάπτυξης και δοκιμής λογισμικού. Samara: Samara State Aerospace University, 1999.

17. Klyuev A.S., Glazov B.V., Mindin M.B. Τεχνικές ανάγνωσης κυκλωμάτων αυτόματου ελέγχου και ελέγχου διεργασιών. Μ., «Ενέργεια», 1977.

18. Maksimov N.V. Ρυθμιστές θερμοκρασίας αερίου για κινητήρες αεροσκαφών αεριοστροβίλων. Ρίγα: RKIIGA, 1982.

19. Μαθηματική μοντελοποίηση διακριτών συστημάτων. / Επιμέλεια Υποψηφίου Φυσικομαθηματικών Επιστημών Μ.Κ. Τσίρκοβα. Αγία Πετρούπολη, Εκδοτικός Οίκος του Κρατικού Πανεπιστημίου Αγίας Πετρούπολης, 1995.

20. Μέθοδοι βελτιστοποίησης δοκιμών και μοντελοποίησης συστημάτων ελέγχου κινητήρα αεριοστροβίλου / Υπό τη γενική έκδοση του V.T. Dedesha. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1990.

21. Μοντελοποίηση και επιλογή παραμέτρων αυτόματων ρυθμιστών κινητήρων αεροσκαφών: σχολικό βιβλίο / Π.Α. Sunarchin et al. -UFA: Ufa State. αεροπορία τεχν. Πανεπιστήμιο, 1994.

22. MYSHKIS A. D. Γραμμικές διαφορικές εξισώσεις με καθυστερημένο όρισμα. Μ.: 1972.

23. Nelepin R.A., Kamachkin A.M., Turkin I.I., Shamberov V.N. Αλγοριθμική σύνθεση μη γραμμικών συστημάτων ελέγχου. Λ.: Εκδοτικός Οίκος του Κρατικού Πανεπιστημίου του Λένινγκραντ, 1990.

24. Nechaev Yu.N. Νόμοι ελέγχου και χαρακτηριστικά σταθμών παραγωγής ενέργειας αεροσκαφών. -Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1995.

25. Panteleev A.B., Yakimova A.S. Η θεωρία των συναρτήσεων μιγαδικής μεταβλητής και λειτουργικός λογισμός σε παραδείγματα και προβλήματα / Σχολικό βιβλίο. Μ.: Γυμνάσιο, 2001.

26. Πρασόλ ΟΒ Α.Β. Αναλυτικές και αριθμητικές μέθοδοι μελέτης δυναμικών διεργασιών. SPb.: Εκδοτικός οίκος. Κρατικό Πανεπιστήμιο Αγίας Πετρούπολης, 1995.

27. Sinyakov A.N. Συστήματα αυτόματου ελέγχου αεροσκαφών και των σταθμών παραγωγής τους. -Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1991.

28. Sirotin S.A., Sokolov V.I., Sharov A.D. Αυτόματος έλεγχος κινητήρων αεροσκαφών. -Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1991.

29. Skibin V.A., Pavlov Yu.I., Dobrovolsky V.I. Μέθοδοι μέτρησης, όργανα και εξοπλισμός που χρησιμοποιούνται σε δοκιμές πάγκου κινητήρων αεροσκαφών. M.: NIC CIAM: MSATU, 1996.

30. Solovyov E.V., Gladkova V.N., Akopova T.P. Μελέτη των δυναμικών ιδιοτήτων των αυτόματων συστημάτων ελέγχου πρόωσης. Μ.: Εκδοτικός Οίκος ΜΑΙ, 1990.

31. Solntsev V.N. Μαθηματική υποστήριξη για ενσωματωμένα προσαρμοστικά συστήματα βέλτιστου αυτόματου ελέγχου για το σύμπλεγμα αεροσκαφών με δυνατότητα ελιγμών «αεροσκάφη ηλεκτροπαραγωγής». - Μ.: Ραδιόφωνο και επικοινωνία, 1999.

32. Θεωρία αυτόματου ελέγχου σταθμών παραγωγής ενέργειας αεροσκαφών. Επιμέλεια A. A. Shevyakov. Μ.: Μηχανολόγος Μηχανικός, 1976.

33. Θεωρία και εφαρμογές διακριτών συστημάτων. / Επιμέλεια Υποψηφίου Φυσικομαθηματικών Επιστημών Μ.Κ. Chirkova, Υποψήφια Τεχνικών Επιστημών S.P. Maslova. Αγία Πετρούπολη, Εκδοτικός Οίκος του Κρατικού Πανεπιστημίου Αγίας Πετρούπολης, 1995.

34. Σχεδιασμός και λειτουργία σταθμών παραγωγής ενέργειας αεροσκαφών IL-96-300, Tu-204, IL-114 / Επιμέλεια Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών Β.Α. Solovyova. -Μ.: Μεταφορές, 1993.

35. Yugov Ο.Κ. Βέλτιστος έλεγχος της μονάδας παραγωγής ενέργειας του αεροσκάφους. -Μ. Μηχανολόγος Μηχανικός, 1978.

36.Ν.Η. Jo, J. N. Seo. Input Output Linearization Approach of State Observer Design for Nonlinear System // Συναλλαγές IEEE σε αυτόματο έλεγχο. Τόμος 45. Ν. 12. 2000. Σ.2388-2393.

37. Χασάν Κ. Χαλίλ. Καθολικοί ολοκληρωμένοι ελεγκτές για μη γραμμικό σύστημα ελάχιστης φάσης // Συναλλαγές IEEE με αυτόματο έλεγχο. Τόμος 45. Ν. 3. 2000. Σ.490-494.

38. G. Kulikov, V. Arkov, T. Breikin. Μοντελοποίηση αεριοστροβίλων σε πραγματικό χρόνο με βέλτιστη εξομάλυνση // προεκτυπώσεις του 11* IF AC Workshop Control Applications of Optimization. Τομ. 1. Αγία Πετρούπολη, 2000, σσ. 212-217.

39. Thomas J. Rodling. Ολοκληρωμένα συστήματα ελέγχου πτήσης // IEEE Aerospace and Electronic Systems. Τόμος 16. Ν. 5. 2001. Σ. 17-22.

Λάβετε υπόψη ότι τα επιστημονικά κείμενα που παρουσιάζονται παραπάνω δημοσιεύονται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και ελήφθησαν μέσω της αναγνώρισης κειμένου πρωτότυπης διατριβής (OCR). Επομένως, ενδέχεται να περιέχουν σφάλματα που σχετίζονται με ατελείς αλγόριθμους αναγνώρισης. Δεν υπάρχουν τέτοια λάθη στα αρχεία PDF των διατριβών και των περιλήψεων που παραδίδουμε.

Κάτοχοι του διπλώματος ευρεσιτεχνίας RU 2446298:

Χρήση: σε συστήματα αυτόματου ελέγχου (ACS) κινητήρων αεριοστροβίλου (GTE). Τεχνικό αποτέλεσμα: προσαρμοστικός έλεγχος διαφόρων συντεταγμένων εξόδου του κινητήρα αεριοστροβίλου χρησιμοποιώντας επιλογέα καναλιού και κύκλωμα αυτοσυντονισμού σήματος, ως αποτέλεσμα του οποίου εξαλείφεται η υπέρβαση των συντεταγμένων εξόδου του κινητήρα, η καθορισμένη ποιότητα των μεταβατικών διεργασιών του διακόπτη -Διασφαλίζεται το κανάλι ACS, το οποίο συμβάλλει στην αύξηση της διάρκειας ζωής του κινητήρα αεριοστροβίλου. Το σύστημα περιλαμβάνει περαιτέρω έναν συνδεδεμένο σε σειρά επιλογέα μέγιστου σήματος, ένα τρίτο στοιχείο σύγκρισης, ένα μπλοκ ταιριάσματος, έναν διακόπτη και ένα δεύτερο στοιχείο άθροισης, όπου η πρώτη και η δεύτερη είσοδος του επιλογέα μέγιστου σήματος συνδέονται, αντίστοιχα, με τον πρώτο και τον δεύτερο είσοδοι του ελάχιστου επιλογέα σήματος, η έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του τρίτου στοιχείου σύγκρισης, η έξοδος του πρώτου στοιχείου σύγκρισης συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του δεύτερου στοιχείου άθροισης, η έξοδος του οποίου συνδέεται με το στην είσοδο του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα, η έξοδος της λογικής συσκευής συνδέεται στη δεύτερη είσοδο του διακόπτη, η δεύτερη έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του πρώτου στοιχείου άθροισης. 2 άρρωστος.

Η εφεύρεση αναφέρεται στο πεδίο των συστημάτων αυτόματου ελέγχου (ACS) ενός κινητήρα αεριοστροβίλου (GTE).

Είναι γνωστό ένα σύστημα αυτόματου ελέγχου κινητήρα αεριοστροβίλου, το οποίο, για την εξάλειψη των αρνητικών επιπτώσεων της αλληλεπίδρασης των ρυθμιστών στα χαρακτηριστικά ενός συστήματος ελέγχου με έναν ρυθμιστικό παράγοντα, περιέχει μετρητές για την ταχύτητα του ρότορα του αεριοστροβίλου και τη θερμοκρασία του αερίου, ρυθμιστές αυτών των παραμέτρων , έναν επιλογέα ελάχιστου σήματος και έναν ενεργοποιητή που επηρεάζει την κατανάλωση καυσίμου.

Το μειονέκτημα αυτού του σχήματος είναι ότι η αλληλεπίδραση των καναλιών ελέγχου διατηρείται σε μεταβατικές συνθήκες. Αυτό το αυτοκινούμενο πιστόλι κινητήρα αεριοστροβίλου έχει χαμηλή δυναμική ακρίβεια και υπέρβαση θερμοκρασίας κατά την επιλογή, η οποία μπορεί να εξηγηθεί ως εξής.

Ο κινητήρας αεριοστροβίλου έχει διαφορετικά δυναμικά χαρακτηριστικά για διαφορετικές συντεταγμένες εξόδου του αντικειμένου ελέγχου σε σχέση με την κατανάλωση καυσίμου.

Ας θεωρήσουμε το σύστημα αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου ως ένα δισδιάστατο αντικείμενο με μία ενέργεια ελέγχου, στο οποίο χρησιμοποιείται ένας αλγεβρικός επιλογέας του ελάχιστου σήματος. Το πρώτο κανάλι αυτού του ACS είναι ένα κανάλι ελέγχου που καθορίζει τον τρόπο λειτουργίας του αντικειμένου κατά μήκος της συντεταγμένης εξόδου Y 1, η καθορισμένη τιμή του Y 10 εξαρτάται από το χρόνο. Το δεύτερο κανάλι είναι το κανάλι περιορισμού, η καθορισμένη τιμή του Y 20 είναι σταθερή και καθορίζει τον μέγιστο τρόπο λειτουργίας του αντικειμένου κατά μήκος της συντεταγμένης Y 2.

Λειτουργίες μεταφοράς του αντικειμένου ελέγχου:

κατά μήκος της συντεταγμένης Y 1:

κατά μήκος της συντεταγμένης Y 2:

όπου p είναι ο τελεστής μετασχηματισμού Laplace.

K 1 , K 2 - συντελεστές μετάδοσης.

A 1 (p), A 2 (p), B(p) - πολυώνυμα ανάλογα με τον τύπο του αντικειμένου.

Ας υποθέσουμε ότι η τάξη του A 1 (p) είναι μικρότερη από την τάξη του B(p), και η τάξη του A 2 (p) είναι ίση με την τάξη του B(p). Μια τέτοια μαθηματική περιγραφή είναι χαρακτηριστική, για παράδειγμα, για τα δυναμικά χαρακτηριστικά ενός κινητήρα αεριοστροβίλου όσον αφορά την ταχύτητα του δρομέα και τη θερμοκρασία του αερίου όταν αλλάζει η ροή του καυσίμου στον θάλαμο καύσης.

Λειτουργία μεταφοράς ενός γενικού ισοδρομικού ελεγκτή

Οι λειτουργίες μεταφοράς του ελεγκτή των καναλιών πρώτου - W 1 (p) και δεύτερου - W 2 (p) επιλέγονται με βάση τις καθορισμένες απαιτήσεις για τα δυναμικά χαρακτηριστικά καθενός από αυτά. Αυτό μπορεί να γίνει ως εξής. Θα απαιτήσουμε οι συναρτήσεις μεταφοράς μεμονωμένων καναλιών ανοιχτού βρόχου, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η καθυστέρηση των μετρητών συντεταγμένων, να ικανοποιούν τις ισότητες:

όπου W m1 (p) και W m2 (p) είναι οι συναρτήσεις μεταφοράς των μοντέλων αναφοράς

ανοιχτά κανάλια. Επειτα

Εάν οι συναρτήσεις μεταφοράς μεμονωμένων καναλιών ανοιχτού βρόχου έχουν επιλεγεί στη φόρμα

Στη συνέχεια, για να επιτευχθεί η απαιτούμενη ποιότητα ελέγχου των συντεταγμένων εξόδου, οι ελεγκτές, σύμφωνα με τα (6) και (7), πρέπει να έχουν, για παράδειγμα, τις ακόλουθες λειτουργίες μεταφοράς:

Σε αυτήν την περίπτωση, η αδράνεια του αισθητήρα θερμοκρασίας πρέπει να ρυθμιστεί έτσι ώστε οι μετρητές παραμέτρων να είναι χωρίς αδράνεια.

Όπως είναι γνωστό, χρησιμοποιείται συνήθως η αρχή της επιλογής, σύμφωνα με την οποία ρυθμίζεται η παράμετρος του κινητήρα αεριοστροβίλου που είναι πλησιέστερα στην τιμή που καθορίζεται από το πρόγραμμα ελέγχου. Κατά συνέπεια, για να επιτευχθεί η απαιτούμενη ποιότητα ρύθμισης, η εναλλαγή του επιλογέα πρέπει να συμβεί τη στιγμή της ισότητας των αναντιστοιχιών μεταξύ των σημερινών τιμών των συντεταγμένων εξόδου και των τιμών ρύθμισης τους, δηλ. τη στιγμή της ισότητας των σημάτων μπροστά από τους ρυθμιστές

Η ανάλυση δείχνει ότι ο ρυθμιστής θερμοκρασίας αερίου είναι αδρανειακός σε σχέση με τον ρυθμιστή ταχύτητας ρότορα κινητήρα αεριοστροβίλου, έτσι ο επιλογέας μεταβαίνει από το κανάλι ταχύτητας ρότορα στο κανάλι θερμοκρασίας αερίου με καθυστέρηση. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται μια αύξηση της θερμοκρασίας του αερίου.

Το πλησιέστερο ως προς το επιτευχθέν τεχνικό αποτέλεσμα, που επιλέχθηκε ως το πλησιέστερο ανάλογο, είναι το αυτοκινούμενο σύστημα ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου, που περιέχει κανάλια για τη ρύθμιση της ταχύτητας του ρότορα και της θερμοκρασίας του αερίου, έναν επιλογέα ελάχιστου σήματος, έναν ενεργοποιητή, δύο διορθωτικά συνδέσμους, δύο αθροιστικά στοιχεία, μια λογική συσκευή (συγκριτής) και ένα κλειδί.

Σε αυτό το ACS, λόγω της συμπερίληψης δύο διασταυρούμενων συνδέσμων με λειτουργίες μεταφοράς

η επιρροή ρύθμισης του ανοιχτού καναλιού για τον περιορισμό της θερμοκρασίας του αερίου αλλάζει και η προϋπόθεση πληρούται

όταν αλλάζετε το ACS στο κανάλι περιορισμού θερμοκρασίας αερίου με ίσα σήματα στις εισόδους του επιλογέα ελάχιστου σήματος

Αυτό σας επιτρέπει να αποκτήσετε την απαιτούμενη ποιότητα της μεταβατικής διαδικασίας όσον αφορά τη θερμοκρασία αερίου όταν αυτό το κανάλι είναι ενεργοποιημένο.

Το μειονέκτημα ενός τέτοιου συστήματος αυτόματου ελέγχου είναι ότι κατά την επιστροφή από το κανάλι θερμοκρασίας αερίου στο κανάλι ταχύτητας ρότορα, η δομή, οι παράμετροι των διορθωτικών συνδέσμων και η θέση όπου ενεργοποιείται το διορθωτικό σήμα πρέπει να αλλάξουν, δηλ. αυτό το σύστημα δεν προσαρμόζεται στις αλλαγές στη δομή του κατά την επιλογή καναλιών και σε αυτήν την περίπτωση δεν παρέχει την καθορισμένη ποιότητα των μεταβατικών διεργασιών.

Το καθήκον που πρέπει να επιλυθεί από την αξιούμενη εφεύρεση είναι να βελτιώσει τα δυναμικά χαρακτηριστικά των αυτοκινούμενων όπλων εξαλείφοντας την υπέρβαση και διασφαλίζοντας την καθορισμένη ποιότητα των μεταβατικών διεργασιών κατά μήκος των συντεταγμένων εξόδου του κινητήρα αεριοστροβίλου όταν ο επιλογέας ενεργοποιεί διάφορα κανάλια του σύστημα άμεσα και αντίστροφα, γεγονός που οδηγεί σε βελτίωση της ποιότητας του συστήματος ελέγχου και αύξηση της διάρκειας ζωής του κινητήρα.

Η λύση στο πρόβλημα επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι στο σύστημα αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου, που περιέχει έναν ρυθμιστή ταχύτητας δρομέα συνδεδεμένο σε σειρά, έναν επιλογέα ελάχιστου σήματος, έναν ισοδρομικό ρυθμιστή, έναν κινητήρα αεριοστροβίλου, έναν μετρητή ταχύτητας ρότορα και ένα πρώτο στοιχείο σύγκρισης, ένας ρυθμιστής ταχύτητας ρότορα, η έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του πρώτου στοιχείου σύγκρισης, ένα μετρητή θερμοκρασίας αερίου, ένα δεύτερο στοιχείο σύγκρισης, ένα πρώτο στοιχείο άθροισης, έναν ελεγκτή θερμοκρασίας αερίου και μια λογική συσκευή , ένα σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας αερίου, συνδεδεμένο σε σειρά, η έξοδος του οποίου συνδέεται στη δεύτερη είσοδο του δεύτερου στοιχείου σύγκρισης και η έξοδος του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα συνδέεται στη δεύτερη είσοδο μιας λογικής συσκευής, την έξοδο του ο ρυθμιστής θερμοκρασίας αερίου συνδέεται στη δεύτερη είσοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος και η δεύτερη έξοδος του κινητήρα αεριοστροβίλου συνδέεται στην είσοδο του μετρητή θερμοκρασίας αερίου· σε αντίθεση με το πρωτότυπο, ένας επιλογέας μέγιστου σήματος συνδεδεμένος σε σειρά, ένα τρίτο στοιχείο σύγκρισης, ένα μπλοκ αντιστοίχισης, ένας διακόπτης και ένα δεύτερο στοιχείο άθροισης, όπου η πρώτη και η δεύτερη είσοδος του επιλογέα μέγιστου σήματος συνδέονται, αντίστοιχα, στην πρώτη και δεύτερη είσοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος, η έξοδος του οποίου είναι συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του τρίτου στοιχείου σύγκρισης, η έξοδος του πρώτου στοιχείου σύγκρισης συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του δεύτερου στοιχείου άθροισης, η έξοδος του οποίου συνδέεται με την είσοδο της ταχύτητας περιστροφής του ρότορα του ρυθμιστή, η έξοδος του Η λογική συσκευή συνδέεται στη δεύτερη είσοδο του διακόπτη, η δεύτερη έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του πρώτου στοιχείου άθροισης.

Η ουσία του συστήματος απεικονίζεται με σχέδια. Το σχήμα 1 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα του συστήματος αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου. Το Σχ. 2 δείχνει τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης μεταβατικών διεργασιών στο αυτοκινούμενο σύστημα ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου κατά τη διάρκεια διαφόρων εναλλαγών καναλιών χρησιμοποιώντας τον επιλογέα ελάχιστου σήματος:

α) από το κανάλι ταχύτητας ρότορα στο κανάλι θερμοκρασίας αερίου, β) από το κανάλι θερμοκρασίας αερίου στο κανάλι ταχύτητας ρότορα, με και χωρίς βρόχο προσαρμογής, ενώ οι συντεταγμένες εξόδου του κινητήρα αεριοστροβίλου παρουσιάζονται σε σχετική μορφή

Το σύστημα αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου περιέχει έναν σειριακά συνδεδεμένο ρυθμιστή ταχύτητας ρότορα 1, έναν επιλογέα ελάχιστου σήματος 2, έναν ισοδρομικό ρυθμιστή 3, έναν κινητήρα αεριοστροβίλου 4, έναν μετρητή ταχύτητας δρομέα 5 και ένα πρώτο στοιχείο σύγκρισης 6, έναν ρότορα ρυθμιστής ταχύτητας 7, η έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο το πρώτο στοιχείο σύγκρισης 6, έναν μετρητή θερμοκρασίας αερίου 8, ένα δεύτερο στοιχείο σύγκρισης 9, ένα πρώτο στοιχείο άθροισης 10, έναν ελεγκτή θερμοκρασίας αερίου 11 και μια λογική συσκευή 12, ένα Το σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας αερίου 13, η έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του δεύτερου στοιχείου σύγκρισης 9, η έξοδος του ρυθμιστή συνδέεται σε σειρά ταχύτητα περιστροφής του ρότορα 1 συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο της λογικής συσκευής 12. Η έξοδος του ρυθμιστή θερμοκρασίας αερίου 11 συνδέεται στη δεύτερη είσοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος 2 και η δεύτερη έξοδος του κινητήρα αεριοστροβίλου 4 συνδέεται στην είσοδο του μετρητή θερμοκρασίας αερίου 8, ενώ το σύστημα περιέχει επιπλέον μια σειρά συνδεδεμένος επιλογέας μέγιστου σήματος 14, το τρίτο στοιχείο σύγκρισης 15, η μονάδα ταιριάσματος 16, ο διακόπτης 17 και το δεύτερο στοιχείο άθροισης 18, με την πρώτη και τη δεύτερη είσοδο του επιλογέα μέγιστου σήματος 14 συνδεδεμένες, αντίστοιχα, στην πρώτη και δεύτερη είσοδο του ο επιλογέας ελάχιστου σήματος 2, η έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του τρίτου στοιχείου σύγκρισης 15, η έξοδος του πρώτου στοιχείου σύγκρισης 6 συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του δεύτερου στοιχείου άθροισης 18, η έξοδος του οποίου είναι συνδεδεμένη στην είσοδο του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα 1, η έξοδος της λογικής συσκευής 12 συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του διακόπτη 17, η δεύτερη έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του πρώτου στοιχείου αθροίσματος 10.

Το σύστημα αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου λειτουργεί ως εξής.

Στο κανάλι για τη ρύθμιση της ταχύτητας του ρότορα του κινητήρα αεριοστροβίλου 4, το σήμα από τον μετρητή ταχύτητας του δρομέα 5, ανάλογο με την ταχύτητα του δρομέα, αποστέλλεται στο πρώτο στοιχείο σύγκρισης 6, όπου συγκρίνεται με το σήμα εξόδου του ρότορα Ο ρυθμιστής ταχύτητας 7 και ένα σήμα αναντιστοιχίας εξόδου Ε 1 παράγεται, ανάλογο με τον ρότορα απόκλισης ταχύτητας περιστροφής από την καθορισμένη τιμή. Αυτό το σήμα, μέσω του δεύτερου στοιχείου άθροισης 18, παρέχεται στην είσοδο του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα 1, η έξοδος του οποίου U 1 συνδέεται με την πρώτη είσοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος 2.

Στο κανάλι ελέγχου θερμοκρασίας αερίου του κινητήρα αεριοστροβίλου 4, το σήμα από το μετρητή θερμοκρασίας αερίου 8, ανάλογο με τη θερμοκρασία του αερίου, αποστέλλεται στο δεύτερο στοιχείο σύγκρισης 9, όπου συγκρίνεται με το σήμα εξόδου του σετ θερμοκρασίας αερίου σημείο 7 και παράγεται ένα σήμα αναντιστοιχίας εξόδου Ε 2, ανάλογο με την απόκλιση της θερμοκρασίας του αερίου από την καθορισμένη τιμή. Αυτό το σήμα, μέσω του πρώτου στοιχείου άθροισης 10, παρέχεται στην είσοδο του ρυθμιστή θερμοκρασίας αερίου 11, η έξοδος του οποίου U2 συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος 2.

Το σήμα εξόδου περνά στην έξοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος 2

αυτό το κανάλι ελέγχου, το οποίο αυτή τη στιγμή, λόγω των συνθηκών λειτουργίας του κινητήρα αεριοστροβίλου, απαιτεί λιγότερη κατανάλωση καυσίμου. Το σήμα από τον επιλογέα ελάχιστου σήματος 2 μέσω του ισοδρομικού ρυθμιστή 3, ο οποίος λειτουργεί επίσης ως ενεργοποιητής, αλλάζει τη ροή καυσίμου στον θάλαμο καύσης του κινητήρα αεριοστροβίλου 4.

Τα σήματα εξόδου του ρυθμιστή ταχύτητας ρότορα 1 U 1 και του ρυθμιστή θερμοκρασίας αερίου 11 U 2 παρέχονται στις εισόδους του επιλογέα μέγιστου σήματος 14, στην έξοδο του οποίου παράγεται ένα σήμα

Στην έξοδο του τρίτου στοιχείου σύγκρισης 15, προσδιορίζεται η διαφορά στα σήματα στην έξοδο των ρυθμιστών

όπου U βοηθός είναι το σήμα εξόδου του ελεγκτή κλειστού καναλιού.

Οι χρόνοι U είναι το σήμα εξόδου του ρυθμιστή ανοιχτού καναλιού.

Τα σήματα εξόδου U 1 και U 2 παρέχονται επίσης στην είσοδο της λογικής συσκευής 12, στην έξοδο της οποίας παράγεται ένα λογικό σήμα L, το οποίο καθορίζει το κλειστό κανάλι του ACS

Το σήμα εξόδου ε του τρίτου στοιχείου σύγκρισης 15 μέσω της μονάδας ταιριάσματος 16 και του διακόπτη 17 παρέχεται στην είσοδο του αντίστοιχου ρυθμιστή ανοιχτού καναλιού χρησιμοποιώντας το πρώτο 10 ή το δεύτερο στοιχείο άθροισης 18, το οποίο καθορίζεται από την κατάσταση του διακόπτης 17 σύμφωνα με το λογικό σήμα L της λογικής συσκευής 12. Εφόσον το ε είναι μικρότερο από μηδέν, τότε αυτό το σήμα μειώνει την επίδραση αναφοράς του ανοιχτού καναλιού και έτσι διορθώνει τη στιγμή μεταγωγής καναλιού.

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, οι ελεγκτές ταχύτητας ρότορα 1 και η θερμοκρασία αερίου 11 έχουν διαφορετικά δυναμικά χαρακτηριστικά, με αποτέλεσμα την κατάσταση μεταγωγής του επιλογέα ελάχιστου σήματος 2

διαφέρει από την απαραίτητη συνθήκη αναφοράς για την εναλλαγή του ACS - ισότητα αναντιστοιχιών μεταξύ των τρεχουσών τιμών των συντεταγμένων εξόδου και των επιρροών ρύθμισής τους

Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να συμφωνήσουμε σε αυτούς τους όρους. Όπως είναι γνωστό, ο συντονισμός της συμπεριφοράς μεμονωμένων καναλιών ACS είναι δυνατός λόγω του βρόχου ελέγχου για τη σχετική κίνησή τους. Σε αυτή την περίπτωση, εξασφαλίζεται με την εισαγωγή ενός κυκλώματος αυτοσυντονισμού σήματος με βάση τη διαφορά σήματος ε στην έξοδο των ελεγκτών με την επίδραση του ανοιχτού καναλιού του συστήματος στην ενέργεια αναφοράς. Αυτό σας επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου για έναν κινητήρα αεριοστροβίλου που προσαρμόζεται στις αλλαγές στη δομή του κατά την εναλλαγή καναλιών με επιλογέα.

Αφήστε το κανάλι για τη ρύθμιση της ταχύτητας του ρότορα να είναι κλειστό, δηλ. πρώτο κανάλι. Στη συνέχεια, η έξοδος του κυκλώματος αυτοσυντονισμού σήματος ενεργοποιείται χρησιμοποιώντας το πρώτο στοιχείο άθροισης 10 στην είσοδο του ρυθμιστή θερμοκρασίας αερίου 11 του δεύτερου ανοιχτού καναλιού.

Σήμα στην έξοδο του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα

Σήμα στην έξοδο του ελεγκτή θερμοκρασίας αερίου

όπου W c (p) είναι η συνάρτηση μεταφοράς του αντίστοιχου μπλοκ 16.

Στη συνέχεια η διαφορά στα σήματα στην έξοδο των ρυθμιστών

Με W c (p) ίσο με K και K αρκετά μεγάλο, παίρνουμε

ε→0; U 2 → U 1,

όπου το m είναι μια αρκετά μικρή τιμή.

Έτσι, λόγω της λειτουργίας του κυκλώματος αυτοσυντονισμού σήματος, η ροπή μεταγωγής του ελάχιστου επιλογέα σήματος 2

προσεγγίζει την κατάσταση της εναλλαγής καναλιού με βάση τα σφάλματα καναλιού

Αυτό, κατά συνέπεια, καθιστά δυνατή την εξάλειψη της υπέρβασης και τη διασφάλιση της απαραίτητης ποιότητας της μεταβατικής διαδικασίας όταν ο ρυθμιστής θερμοκρασίας αερίου 11 είναι κλειστός και τεθεί σε λειτουργία. Όταν το U 1 είναι ίσο με U 2, τα κανάλια αλλάζουν και στη συνέχεια όταν U Το 1 είναι μεγαλύτερο σε σύγκριση με το U 2, - αλλαγή στην κατάσταση του καναλιού: το πρώτο κανάλι γίνεται ανοιχτό και το δεύτερο κανάλι κλείνει. Αυτό οδηγεί επίσης σε μια αλλαγή στη δομή του βρόχου αυτοσυντονισμού.

Παρόμοιες διαδικασίες είναι χαρακτηριστικές για το ACS όταν ο επιλογέας αλλάζει από ένα κλειστό κανάλι θερμοκρασίας αερίου στο κανάλι ταχύτητας ρότορα. Σε αυτή την περίπτωση, το σήμα εξόδου του κυκλώματος αυτοσυντονισμού ενεργοποιείται χρησιμοποιώντας το διακόπτη 17 και το δεύτερο στοιχείο άθροισης 18 στην είσοδο του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα 1, αλλάζοντας την ενέργεια αναφοράς του πρώτου καναλιού.

Δεδομένου ότι η σειρά των παρονομαστών των συναρτήσεων μεταφοράς των μεμονωμένων ρυθμιστών W 1 (p) και W 2 (p) ενός κινητήρα αεριοστροβίλου διπλού άξονα δεν είναι μεγαλύτερη από δύο, το κύκλωμα αυτό-συντονισμού εξασφαλίζει καλή ποιότητα των μεταβατικών διεργασιών σε επαρκώς υψηλές τιμές του συντελεστή μεταφοράς Κ.

Τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης του θεωρούμενου συστήματος αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου, που φαίνεται στο Σχ. 2, με τις επιρροές ρύθμισης των καναλιών

και η εκπλήρωση της συνθήκης (8) δείχνουν ότι κατά την άμεση και αντίστροφη μεταγωγή καναλιών από έναν επιλογέα, η ποιότητα των μεταβατικών διεργασιών του ενεργοποιημένου καναλιού βελτιώνεται σημαντικά με την εισαγωγή ενός κυκλώματος αυτοσυντονισμού. Το αυτοκινούμενο όπλο διατηρεί την καθορισμένη ποιότητα όταν αλλάζει η δομή, δηλ. είναι προσαρμοστικό.

Έτσι, η αξιούμενη εφεύρεση επιτρέπει τον προσαρμοστικό έλεγχο διαφόρων συντεταγμένων εξόδου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου χρησιμοποιώντας έναν επιλογέα καναλιού και ένα κύκλωμα αυτοσυντονισμού σήματος. Η υπέρβαση των συντεταγμένων εξόδου του κινητήρα εξαλείφεται, διασφαλίζεται η καθορισμένη ποιότητα των μεταβατικών διεργασιών του ενεργοποιημένου καναλιού του συστήματος, γεγονός που συμβάλλει στην αύξηση της διάρκειας ζωής του κινητήρα αεριοστροβίλου.

Λογοτεχνικές πηγές

1. Ολοκληρωμένα συστήματα αυτόματου ελέγχου σταθμών παραγωγής ενέργειας αεροσκαφών. / Εκδ. A.A. Shevyakova. - Μ.: Μηχανολόγων Μηχανικών, 1983. - 283 σελ., σελ. 126, Εικ. 3.26.

2. Ολοκληρωμένα συστήματα αυτόματου ελέγχου σταθμών παραγωγής ενέργειας αεροσκαφών. / Εκδ. A.A. Shevyakova. - Μ.: Μηχανολόγων Μηχανικών, 1983. - 283 σελ., σελ. 110.

3. Πιστοποιητικό της Ρωσικής Ομοσπονδίας αρ. 2416 για υπόδειγμα χρησιμότητας. IPC 6 F02C 9/28. Αυτόματο σύστημα ελέγχου για κινητήρα αεριοστροβίλου. / V.I.Petunin, A.I.Frid, V.V.Vasiliev, F.A.Shaimardanov. Αίτηση Αρ. 95108046; εφαρμογή 18/05/95; δημοσίευση 16/07/96; Ταύρος. Νο. 7.

4. Miroshnik I.V. Συνεπής διαχείριση πολυκαναλικών συστημάτων. - L.: Energoatomizdat, 1990. - 128 σελ., σελ. 21, Εικ. 1.8.

Ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου για κινητήρα αεριοστροβίλου, που περιέχει ρυθμιστή ταχύτητας ρότορα, επιλογέα ελάχιστου σήματος, ισοδρομικό ρυθμιστή, κινητήρα αεριοστροβίλου, μετρητή ταχύτητας ρότορα και ένα πρώτο στοιχείο σύγκρισης, ρυθμιστή ταχύτητας ρότορα, η έξοδος του οποίου είναι συνδεδεμένο στη δεύτερη είσοδο του πρώτου στοιχείου σύγκρισης, συνδεδεμένο σε σειρά, μετρητής θερμοκρασίας αερίου, δεύτερο στοιχείο σύγκρισης, πρώτο στοιχείο άθροισης, ελεγκτής θερμοκρασίας αερίου και λογική συσκευή, ελεγκτής θερμοκρασίας αερίου, η έξοδος του οποίου είναι συνδεδεμένη στη δεύτερη είσοδο του δεύτερου στοιχείου σύγκρισης και η έξοδος του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα συνδέεται στη δεύτερη είσοδο της λογικής συσκευής, η έξοδος του ελεγκτή θερμοκρασίας αερίου που συνδέεται στη δεύτερη είσοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος και η δεύτερη Η έξοδος του κινητήρα αεριοστροβίλου συνδέεται με την είσοδο του μετρητή θερμοκρασίας αερίου, που χαρακτηρίζεται από το ότι περιέχει επιπλέον έναν επιλογέα μέγιστου σήματος συνδεδεμένο σε σειρά, ένα τρίτο στοιχείο σύγκρισης, ένα μπλοκ αντιστοίχισης, έναν διακόπτη και ένα δεύτερο στοιχείο άθροισης, το πρώτο και δεύτερες είσοδοι Οι επιλογείς μέγιστου σήματος συνδέονται, αντίστοιχα, στην πρώτη και δεύτερη είσοδο του επιλογέα ελάχιστου σήματος, η έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του τρίτου στοιχείου σύγκρισης, η έξοδος του πρώτου στοιχείου σύγκρισης συνδέεται με η δεύτερη είσοδος του δεύτερου στοιχείου άθροισης, η έξοδος του οποίου συνδέεται με την είσοδο του ελεγκτή ταχύτητας ρότορα, η έξοδος της λογικής συσκευής συνδέεται με τη δεύτερη είσοδο του διακόπτη, η δεύτερη έξοδος του οποίου συνδέεται με τη δεύτερη εισαγωγή του πρώτου αθροιστικού στοιχείου.

1

Η εργασία εξετάζει το σύστημα αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου (GTE Automatic Control system) για ένα κινητό αεροσκάφος και αναλύει τη λειτουργία του λαμβάνοντας υπόψη την αμοιβαία επίδραση της δυναμικής της μονάδας δοσομέτρησης καυσίμου και της δυναμικής του κινητήρα. Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης της λειτουργίας του αυτόματου αεριοστροβίλου κινητήρα για ένα ιδανικό σύστημα και για ένα σύστημα με πειραματικές παραμέτρους. Η ιδέα της διαίρεσης του αντικειμένου ελέγχου σε δύο μέρη έχει εντοπιστεί και αιτιολογηθεί: μια μονάδα δοσομέτρησης καυσίμου και έναν κινητήρα. Με βάση τη μελέτη, οι συγγραφείς προτείνουν τη χρήση μαθηματικών μοντέλων χωριστών τμημάτων του συστήματος στη δομή του συστήματος αυτόματου ελέγχου των κινητήρων αεριοστροβίλου, καθώς και μια έξυπνη προσέγγιση για την εισαγωγή ενός λογικού μπλοκ στη δομή για τη βελτίωση της ποιότητας έλεγχος. Αυτή η προσέγγιση στο σχεδιασμό των αυτοκινούμενων κινητήρων αεριοστροβίλων θα επιτρέψει να ληφθεί υπόψη η δυναμική του ξεχωριστού εκτελεστικού μέρους του συστήματος και του ίδιου του κινητήρα, καθώς και η αμοιβαία επιρροή τους.

σύστημα αυτόματου ελέγχου

κινητήρας αεριοστροβίλου

κινητό ιπτάμενο αντικείμενο

μηχανισμός ενεργοποίησης

μονάδα μέτρησης καυσίμου

μαθηματικό μοντέλο

1. Επιστημονική συμβολή στη δημιουργία κινητήρων αεροσκαφών. Σε δύο βιβλία. Βιβλίο 1 Н34 / ρολό. συγγραφείς? σύνολο έτους εκδ. V.A. Skibin και V.I. Παστό βοδινό. – Μ.: Μηχανολόγων Μηχανικών, 2000. – 725 σελ.: εικ.

2. Ασαφής μοντελοποίηση και έλεγχος / A. Pegat; λωρίδα από τα Αγγλικά – Μ.: BINOM. Εργαστήριο Γνώσης, 2009. – 798 σελ.: ill. – (Προσαρμοζόμενα και ευφυή συστήματα).

3. RF Patent No. 2013152562/06, 11/26/2013 / Nasibullaeva E.Sh., Darintsev O.V., Denisova E.V., Chernikova M.A., RU 237665 C1 Συσκευή δοσομέτρησης καυσίμου για κινητήρα αεριοστροβίλου Pat. Ταύρος. Νο. 1.

4. Προβλήματα σχεδιασμού και ανάπτυξης συστημάτων αυτόματου ελέγχου και παρακολούθησης κινητήρων αεριοστροβίλου / Σ.Τ. Kusimov, B.G. Ilyasov, V.I. Vasiliev et al. - M.: Mashinostroenie, 1999. - 609 p.

5. Σχεδιασμός συστημάτων αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλου / επιμ. B.N. Πέτροβα. – Μ.: Μηχανολόγων Μηχανικών, 1981. – 400 σελ.

Είναι γνωστό ότι το πλεονέκτημα των σύγχρονων κινητών ιπτάμενων αντικειμένων είναι ότι οι υψηλές ταχύτητες ελιγμών καθιστούν δύσκολη την αναχαίτιση ενός οχήματος σε κίνηση. Είναι επίσης δυνατό να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί συνδυασμοί υψών και ταχυτήτων πτήσης: το κύριο μέρος της τροχιάς η συσκευή πετά σε μεγάλο ύψος με χαμηλή αεροδυναμική αντίσταση και μπροστά από τον στόχο φτάνει σε χαμηλό ύψος, με τη μέγιστη δυνατή ταχύτητα πτήσης , γεγονός που δυσκολεύει επίσης την υποκλοπή. Είναι δυνατή η χρήση διαφόρων ελιγμών σε οποιοδήποτε σημείο της τροχιάς.

Η μονάδα παραγωγής ενέργειας (PS) ενός σύνθετου αεροσκάφους είναι ένας κινητήρας αεριοστροβίλου μικρής διάρκειας ζωής και σε ορισμένες περιπτώσεις ένας κινητήρας ramjet.

Κατά κανόνα, οι ακόλουθες απαιτήσεις επιβάλλονται στο σύστημα αυτόματου ελέγχου (ACS) αντικειμένων τέτοιων συστημάτων ελέγχου:

• υψηλή ακρίβεια διατήρησης καθορισμένων παραμέτρων.
• ελάχιστη πολυπλοκότητα της τεχνικής εκτέλεσης.
• τη δυνατότητα εναλλαγής από τη μία λειτουργία στην άλλη (κατά την εκτέλεση ενός ελιγμού) χωρίς να μειώνεται η ποιότητα του ελέγχου.

Για την εκπλήρωση όλων των παραπάνω απαιτήσεων, είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί μια νέα προσέγγιση στην επιλογή της δομής του συστήματος αυτόματου ελέγχου, στη σύνθεση αλγορίθμων ελέγχου και στην τεχνική εφαρμογή τους. Αυτή η δήλωση βασίζεται σε ανάλυση των αποτελεσμάτων δοκιμών πλήρους κλίμακας και σε θεωρητικές μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί στο παρελθόν.

Ας εξηγήσουμε με ένα συγκεκριμένο παράδειγμα.

Ας εξετάσουμε το απλούστερο αυτόματο σύστημα ελέγχου για ένα αντικείμενο ελέγχου αυτής της κλάσης (Εικ. 1, α).

Ρύζι. 1. α - το απλούστερο αυτοκινούμενο σύστημα ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου (X 0 - καθορισμένη τιμή της παραμέτρου, X - τιμή επεξεργασίας της παραμέτρου, ξ - σφάλμα συστήματος, u - σήμα ελέγχου). β - προτεινόμενη δομή του αυτοκινούμενου συστήματος ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου με χωρισμένο αντικείμενο ελέγχου σε αεροδυναμική σήραγγα και κινητήρα αεριοστροβίλου

Σύμφωνα με την ιδέα που αναπτύχθηκε νωρίτερα, ο ενεργοποιητής (AM) και ο κινητήρας θεωρήθηκαν ως ένα ενιαίο σύνολο: ένα αμετάβλητο μέρος του συστήματος.

Αυτή η προσέγγιση έχει αποδειχθεί καλά στη σύνθεση αλγορίθμων ελέγχου κινητήρα αεριοστροβίλου για πολιτικά αεροσκάφη ή για αερομεταφορές. Για τέτοια αντικείμενα ελέγχου, οι δυναμικές διεργασίες στο σύστημα καυσίμου συμβαίνουν πολύ πιο γρήγορα από ό,τι στον κινητήρα, επομένως η επιρροή τους στον κινητήρα του αεριοστροβίλου απλώς παραμελήθηκε.

Η κατάσταση είναι διαφορετική με τους κινητήρες αεριοστροβίλου μικρής διάρκειας ζωής. Σε αυτά, μεταβατικές διεργασίες στη μονάδα τροφοδοσίας καυσίμου και στον κινητήρα συμβαίνουν σχεδόν ταυτόχρονα. Αυτή η δήλωση επιβεβαιώθηκε επανειλημμένα από τα αποτελέσματα δοκιμών πλήρους κλίμακας.

Με βάση τα παραπάνω, θα διαχωρίσουμε τον κινητήρα αεριοστροβίλου και τη μονάδα μέτρησης καυσίμου (FDU) σε ξεχωριστές μονάδες (Εικ. 1, β).

Κατά τη διεξαγωγή μιας απλής μελέτης της λειτουργίας του συστήματος αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου (Εικ. 1, β), ο οποίος αποτελείται από διάφορους συνδυασμούς παραμέτρων για τις λειτουργίες μεταφοράς για κινητήρες αεριοστροβίλου και ανεμογεννήτριες, διαπιστώθηκε ότι η η ποιότητα του ελέγχου (ακρίβεια, παρουσία υπέρβασης, περιθώρια ευστάθειας) αλλάζει απότομα κατά τη μετάβαση από λειτουργία σε λειτουργία. Έτσι, τα καθήκοντα της ανάλυσης της ποιότητας του ελέγχου και της σύνθεσης αλγορίθμων ελέγχου για αντικείμενα αυτής της κατηγορίας γίνονται πολύ σχετικά.

Σκοπός της εργασίας είναι η διεξαγωγή μελέτης του συστήματος αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου ενός σύνθετου αεροσκάφους, λαμβάνοντας υπόψη τη δυναμική των παραμέτρων του εκτελεστικού μέρους του συστήματος και του κινητήρα.

Διατύπωση του προβλήματος

Ας εξετάσουμε τον αυτοκινούμενο κινητήρα αεριοστροβίλου που φαίνεται στο Σχ. 1, β. Το σύστημα αποτελείται από ένα στοιχείο σύγκρισης (EC), έναν ρυθμιστή, μια ανεμογεννήτρια και έναν κινητήρα αεριοστροβίλου. Η είσοδος του ES λαμβάνει την αρχική τιμή του αριθμού των περιστροφών n0 και την προκύπτουσα τιμή του αριθμού των περιστροφών n, στην έξοδο σχηματίζεται μια αναντιστοιχία των εισερχόμενων παραμέτρων και σχηματίζεται ένα σφάλμα συστήματος - ξ. Το σφάλμα λαμβάνεται στην είσοδο του ρυθμιστή, ένα σήμα ελέγχου u παράγεται στην έξοδο, το οποίο παρέχεται στην είσοδο της αεροσήραγγας, ένα σήμα κατανάλωσης καυσίμου Gt παράγεται στην έξοδο, το οποίο παρέχεται στην είσοδο του ο κινητήρας του αεριοστροβίλου και, κατά συνέπεια, παράγεται ένα σήμα n, το οποίο παρέχεται στην είσοδο του ES.

Οι συναρτήσεις μεταφοράς της αεροσήραγγας και του κινητήρα αεριοστροβίλου είναι αδρανειακές ζεύξεις πρώτης τάξης, όπου η χρονική σταθερά T = 0,7 s, το κέρδος k = 1. Ο ρυθμιστής είναι ένας ισοδρομικός σύνδεσμος, η συνάρτηση μεταφοράς του οποίου είναι , με το κέρδος k = 1, η χρονική σταθερά T = 0,7 s.

Είναι απαραίτητο να μελετηθεί το σύστημα αυτόματου ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου και να γίνει ανάλυση της ποιότητας του ελέγχου λαμβάνοντας υπόψη τη δυναμική της αεροσήραγγας και του κινητήρα αεριοστροβίλου.

Μέθοδος λύσης

Λαμβάνοντας υπόψη ότι στο προτεινόμενο σχήμα του συστήματος αυτόματου ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου το αντικείμενο ελέγχου χωρίστηκε, είναι σκόπιμο να εισαχθούν ξεχωριστά μη γραμμικά μοντέλα για την αεροδυναμική σήραγγα και τον κινητήρα αεριοστροβίλου και να προσομοιωθεί η λειτουργία του συστήματος, λαμβάνοντας υπόψη δυναμική της λειτουργίας των στοιχείων του.

Προκειμένου να μελετηθεί το προαναφερθέν σύστημα αυτόματου ελέγχου για κινητήρες αεριοστροβίλου, προτείνεται επίσης η εισαγωγή μαθηματικών μοντέλων αιολικών σηράγγων και κινητήρων αεριοστροβίλου στη δομή του συστήματος προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα του ελέγχου ολόκληρου του συστήματος. . Στο Σχ. Το σχήμα 2 δείχνει ένα διάγραμμα ενός τέτοιου αυτοκινούμενου κινητήρα αεριοστροβίλου.

Ρύζι. 2. Το προτεινόμενο σύστημα αυτόματου ελέγχου για κινητήρα αεριοστροβίλου, το οποίο περιλαμβάνει ρυθμιστή, αεροδυναμική σήραγγα, κινητήρα αεριοστροβίλου, μοντέλο ανεμογεννήτριας, μοντέλο κινητήρα αεριοστροβίλου και LB

Στο λογικό μπλοκ (LB), τα σήματα εισόδου αναλύονται ως εξής: μια βάση γνώσεων δημιουργείται με βάση πειραματικά δεδομένα και γνώμες ειδικών. Σε σχέση με αυτό, διαμορφώνονται συναρτήσεις μέλους για τις παραμέτρους εισόδου του LB, καθώς και για τα σήματα εξόδου. Η περιγραφή αυτών των προσεγγίσεων είναι αρκετά γνωστή. Έχοντας δημιουργήσει την απαραίτητη αλλαγή, το LB παρέχει τα αντίστοιχα σήματα στην είσοδο του στοιχείου σύγκρισης, δημιουργώντας ένα σήμα ελέγχου που παρέχεται στην είσοδο της αεροσήραγγας και του μοντέλου της. Το LB λαμβάνει δύο σήματα: ασυμφωνία μεταξύ μοντέλων ανεμογεννητριών και κινητήρων αεριοστροβίλου και μοντέλων κινητήρων ανεμογεννητριών και αεριοστροβίλου - σφάλμα μοντέλου (ξmodelei) και ασυμφωνία μεταξύ της αεροσήραγγας και του μοντέλου κινητήρα αεριοστροβίλου - σφάλμα σήραγγας αέρα (ξ ADT) . Όπως δείχνει η πρακτική, το σφάλμα GTE είναι μικρό και δεν λαμβάνεται υπόψη κατά τη διάρκεια της μελέτης.

Αποτελέσματα προσομοίωσης

Θα διεξαγάγουμε μια μελέτη του συστήματος αυτόματου ελέγχου των κινητήρων αεριοστροβίλου στο περιβάλλον γραφικής προσομοίωσης Simulink.

Για την αξιολόγηση της ποιότητας του ελέγχου του αυτοκινούμενου κινητήρα αεριοστροβίλου, εισάγουμε τις ακόλουθες απαιτήσεις:

Περιθώριο σταθερότητας πλάτους: όχι λιγότερο από 20 dB.

Περιθώριο σταθερότητας φάσης: από 35 έως 80°.

Υπέρβαση: όχι περισσότερο από 5%.

Στατικό σφάλμα: όχι περισσότερο από ±5% (±0,05).

Χρόνος ρύθμισης: όχι περισσότερο από 5 δευτερόλεπτα.

Κατά τη μοντελοποίηση του συστήματος (Εικ. 1, β), διαπιστώθηκε ότι μόνο σε τιμές της σταθεράς χρόνου (T) για τις συναρτήσεις μεταφοράς της αεροσήραγγας και του κινητήρα αεριοστροβίλου T = 0,7 s, T = 0,5 s, T = 1 s και ο συντελεστής μεταφοράς k = 1 το σύστημα λειτουργεί βέλτιστα, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις για ποιότητα ελέγχου και σταθερότητα συστήματος. Αυτό υποδεικνύει ότι το σύστημα αλλάζει παραμέτρους όταν λειτουργεί σε άλλους τρόπους λειτουργίας, η ποιότητα του ελέγχου των οποίων ενδέχεται να μην πληροί τις απαιτήσεις.

Επομένως, θα πάρουμε την τιμή της σταθεράς χρόνου T = 0,7 s και του συντελεστή κέρδους k = 1 για τον αυτοκινούμενο κινητήρα αεριοστροβίλου και θα θεωρήσουμε το σύστημα ιδανικό, λαμβανόμενο ως πρότυπο στην επερχόμενη μελέτη.

Χρησιμοποιώντας πειραματικά δεδομένα που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια διαφόρων περασμάτων των διαδρομών, επιλέχθηκαν σημεία που σχετίζονται με αλλαγές στο ύψος και την ταχύτητα πτήσης: για χρόνο 50, 200, 500 δευτερολέπτων.

Σύμφωνα με γνωστούς τύπους, χρησιμοποιώντας πειραματικά δεδομένα σε επιλεγμένα σημεία, προέκυψαν οι τιμές της σταθεράς χρόνου και του κέρδους για την αεροσήραγγα και τον κινητήρα αεριοστροβίλου. Κατά τη μοντελοποίηση στο κύκλωμα ACS του κινητήρα αεριοστροβίλου, τα μοντέλα της ανεμογεννήτριας και του κινητήρα αεριοστροβίλου άλλαξαν εναλλάξ με τις ληφθείσες πειραματικές παραμέτρους της ανεμογεννήτριας και της μηχανής αεριοστροβίλου, γεγονός που επέτρεψε την ανάλυση του συστήματος σύμφωνα με απαιτήσεις που περιγράφονται παραπάνω. Σε μελλοντική εργασία, θα χρησιμοποιήσουμε χρόνο προσομοίωσης 50 δευτερολέπτων, καθώς θα είναι αρκετός για τη διεξαγωγή της μελέτης.

Ρύζι. 3. Αποτελέσματα προσομοίωσης του συστήματος αυτόματου ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου για χρόνο προσομοίωσης 50 δευτερολέπτων: α - μεταβατική διαδικασία του συστήματος αυτόματου ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου με πειραματικά δεδομένα (-), σύστημα αυτόματου ελέγχου του αεριοστροβίλου κινητήρας με μοντέλα αεροσήραγγας και κινητήρα αεριοστροβίλου (- -). β - ιδανικός αυτοκινούμενος κινητήρας αεριοστροβίλου. γ - αυτοκινούμενα πυροβόλα όπλα αεριοστρόβιλος κινητήρας με μοντέλα

Τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης του συστήματος αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου για χρόνο 50 δευτερολέπτων παρουσιάζονται στο Σχ. 3. Η μοντελοποίηση του συστήματος πραγματοποιήθηκε σε τρία στάδια: για ένα ιδανικό σχήμα, με τις παραμέτρους που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό του συστήματος αυτόματου ελέγχου ενός κινητήρα αεριοστροβίλου, καθώς και για ένα σύστημα με πειραματικά δεδομένα και ένα σύστημα που χρησιμοποιεί το παραπάνω περιγραφείσα προσέγγιση με μαθηματικά μοντέλα αεροσήραγγας και κινητήρα αεριοστροβίλου για προσαρμογή της λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος.

Όπως φαίνεται από το σχήμα, η μεταβατική διαδικασία με ιδανικές παραμέτρους της συνάρτησης μεταφοράς για την αεροδυναμική σήραγγα και τον κινητήρα αεριοστροβίλου καθιερώνεται κατά τη διάρκεια του χρόνου ελέγχου, που είναι 5 s. το σύστημα με πειραματικές τιμές είναι αρκετά αδρανειακό και δεν πληροί τις απαιτήσεις για ποιότητα και σταθερότητα ελέγχου· για την προσαρμογή του συστήματος αυτόματου ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου, εισήχθησαν μαθηματικά μοντέλα αιολικών σηράγγων και κινητήρων αεριοστροβίλου, τα οποία μείωσαν τον έλεγχο χρόνο και άρχισε να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις.

Όπως φαίνεται από το Σχ. 3, γ, η παροδική διαδικασία του προτεινόμενου αυτοκινούμενου κινητήρα αεριοστροβίλου είναι κατώτερη σε ποιότητα: η τιμή δεν φτάνει σε ενότητα. Έτσι, για να αυξηθεί η ακρίβεια της μεταβατικής διαδικασίας, προτείνεται η εισαγωγή ενός LB με βάση τη ασαφή λογική, η βάση γνώσεων και οι βοηθητικές λειτουργίες του οποίου για τις παραμέτρους εισόδου και εξόδου θα αντιστοιχούν στο γράφημα των σφαλμάτων ανάλογα με το σήμα ελέγχου (Εικ. . 4).

Για να διασφαλιστεί η αποδεκτή φύση της διαδικασίας μετάβασης του προτεινόμενου συστήματος αυτόματου ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου, προτείνεται να εισαχθεί ένας άλλος ρυθμιστής: ένας σύνδεσμος ολοκλήρωσης. Η πειραματική μοντελοποίηση έδειξε ότι για τον ολοκληρωτή, μια τιμή κέρδους (k) 150 ήταν αρκετή για να αυξήσει την ποιότητα των παραμέτρων εξόδου. Στο Σχ. Το Σχήμα 5 δείχνει μια τέτοια διαδικασία μετάβασης και πολλά σημεία που χαρακτηρίζουν την ιδανική διαδικασία απεικονίζονται στο γράφημα.

Μια τέτοια παραμετρική και δομική αλλαγή κατέστησε δυνατή την ποιοτική αλλαγή των παραμέτρων εξόδου του συστήματος με πειραματικά δεδομένα και την προσέγγιση των ιδανικών παραμέτρων που επιλέχθηκαν στο άρθρο. Η ιδέα της εισαγωγής μαθηματικών μοντέλων αιολικών σηράγγων και κινητήρων αεριοστροβίλων στον βρόχο ελέγχου αντικατοπτρίζεται στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.

Ρύζι. 4. Εξάρτηση σφαλμάτων μοντέλου και ADT (ξ modelei, ξ ADT) από το σήμα ελέγχου u, χωρισμένη σε ζώνες: 1 - ελάχιστο, 2 - μέσος όρος, 3 - μέγιστο

Ρύζι. 5. Μεταβατικές διεργασίες αυτόματης μηχανής αεριοστροβίλου με μοντέλα και εισαγωγή ολοκληρωτή στη δομή (—), ιδανική μηχανή αεριοστροβίλου (- -)

Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του μελετημένου συστήματος αυτόματου ελέγχου του κινητήρα αεριοστροβίλου δείχνουν την εγκυρότητα της προτεινόμενης προσέγγισης προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα του ελέγχου. Η διαίρεση του αντικειμένου ελέγχου σε αεροσήραγγα και κινητήρα αεριοστροβίλου καθιστά δυνατό να ληφθεί υπόψη η δυναμική του εκτελεστικού μέρους του συστήματος και του κινητήρα, καθίσταται δυνατή η χρήση της αναντιστοιχίας μεταξύ των τμημάτων του δομικού διαγράμματος του αυτόματου αεριοστροβίλου κινητήρα, αυξάνοντας έτσι την αξιοπιστία και τη σταθερότητα του συστήματος σε διάφορους τρόπους λειτουργίας. Μια έξυπνη προσέγγιση κατέστησε δυνατή τη διαμόρφωση ενός LB, το οποίο βελτίωσε ποιοτικά τις παραμέτρους εξόδου του συστήματος και κατέστησε δυνατή την προσέγγιση των ιδανικών με επαρκή βαθμό ακρίβειας.

Βιβλιογραφικός σύνδεσμος

Denisova E.V., Chernikova M.A. ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΗ ΑΕΡΙΟΥ ΣΤΡΟΒΙΛΙΟΥ ΜΕ ΤΗΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ ΣΤΟΝ ΒΡΟΧΟ ΕΛΕΓΧΟΥ // Θεμελιώδης Έρευνα. – 2016. – Αρ. 9-2. – Σ. 243-248;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=40728 (ημερομηνία πρόσβασης: 24/10/2019). Φέρνουμε στην προσοχή σας περιοδικά που εκδίδονται από τον εκδοτικό οίκο "Ακαδημία Φυσικών Επιστημών"