Geri beslemeli yarım ölçekli bir test tezgahında elektronik kontrol sistemlerinin incelenmesi

Kapalı bir döngüde yarı doğal bir stant üzerinde mekanik ve iklimsel testler yapılmadan önce, kontrol sisteminin elektronik kısmı tam çalışma için test edilir. Yazılımın gerçek donanımla birlikte doğru çalışıp çalışmadığının kontrol edilmesi, girişim, arızalar, çeşitli türlerdeki arızalar ve sistem parametrelerinin bozulması simülasyonu ile gerçekleştirilir.

Kapalı döngü testi, maliyetli güç tezgahı ve uçuş testine girmeden önce birçok sistem hatasının tasarım sürecinin erken safhalarında tanımlanmasına ve ortadan kaldırılmasına olanak tanır.

Kapalı bir döngüde elektronik kontrol sistemlerini test etmek için yarı doğal bir stand, sensörlerden ve aktüatörlerden gelen sinyallerin simülatörlerini, kompleksin çeşitli modlarda çalışmasını sağlayan yardımcı yazılıma sahip bir kişisel bilgisayar ve matematiksel bir model uygulayan bir kişisel bilgisayar içerir. gerçek zamanlı ölçekte çalışan motor ve hidromekanik birimleri. İncelenen elektronik sistem, sensör ve aktüatör simülatörlerine bağlanmıştır.

Sensör sinyali simülatörleri, bir kişisel bilgisayardan motorun matematiksel modeliyle gelen dijital giriş sinyallerini, elektriksel parametrelerde gerçek sensörlerden gelen sinyallerle aynı çıkış sinyallerine dönüştürür. Simülatör seti, motora takılan sensörlerin sayısı ve türlerine karşılık gelir. Örneğin, bir termistör simülatörü, bu devreye giriş koduyla orantılı bir seviyede kontrollü bir akım kaynağı bağlandığında eşdeğer bir çıkış devresi direnci üretir. Simülatör, bir kayıt, bir dijital-analog dönüştürücü, bir akım üreteci, akım gücüyle orantılı bir voltaj şekillendirici, bir toplama amplifikatörü ve bir omik bölücüden oluşur.

Aktüatör simülatörleri, sistemin çıkış devreleri için elektriksel parametrelerde gerçek yüke eşdeğer bir elektrik yükü oluşturur ve motorun matematiksel bir modeli ile bir kişisel bilgisayarın girişine beslenen kontrol sinyaliyle orantılı bir dijital sinyal oluşturur. .

Bench yazılımı

Her sensör ve aktüatörün simülatörleri ayrı panolar olarak yapılmıştır.

Stand yazılımı şunları içerir:

GTE ve hidromekanik birimlerinin gerçek zamanlı modelleri;

Giriş-çıkış cihazlarının çalışmasını, sinyallerin dönüştürülmesini ve kodlanmasını sağlayan yazılım modülleri;

Gerçek zamanlı modu düzenlemek için sistem zamanlayıcılı iletişim modülleri;

Bilgileri gerçek zamanlı olarak grafikler ve tablolar şeklinde görüntülemek için modüller;

Adım adım program yürütme modunda test sinyallerinin verilmesi ve alınması için bir görev sağlayan modüller;

Yarı tam ölçekli bir standın vb. cihazlarını kontrol etmek için programlar.

Yarı doğal stantlar üzerinde yapılan testler sırasında, donanım ve yazılımın geçici ve kararlı durum çalışma modlarında ortak çalışması araştırılır. Tüm uçuş koşulları aralığında stabiliteyi ve gerekli kontrol kalitesini sağlamak için, dijital kontrolörlerin ana ayarları belirlenir, yerleşik kontrol sisteminin çalışması için algoritmalar üzerinde çalışılır ve arızaların ayrıştırılması için mantık oluşturulur. kontrol. Ayrıca donanım ve yazılımın bütünleşik testleri yapılır.

Elektriksel etkilerin etkisinin incelenmesi

Gaz türbinli motorların elektronik regülatörleri, gemideki çeşitli elektronik cihazlardan, geniş iletişim hatlarından, güçlü elektrik kaynaklarından ve ayrıca harici elektromanyetik parazit kaynaklarından (radar istasyonları, yüksek voltajlı elektrik hatları, yıldırım deşarjları vb.) etkilenir. Bu bağlamda, motor stantlarında ve uçuş laboratuvarlarında test yapmadan önce laboratuvar koşullarında sistemlerin gürültü bağışıklığını kapsamlı bir şekilde incelemek gerekir.

Bunun için sistemler test edilir. belirli türler etkiler: elektromanyetik uyumluluk; yıldırım deşarjlarının ikincil etkileri; yerleşik elektrik şebekesinin kararsızlığı, vb. Uçuş sırasında kritik durumlar, bir dizi faktörün birleşik etkisi altında meydana gelebilir. Örneğin, elektronik ünite ve iletişim hatları üzerinde doğrudan etkiye ek olarak bir yıldırım deşarjı

yerleşik ağın çalışmasında önemli sapmalara yol açabilir ve bu nedenle elektronik regülatörün çalışmasını ek olarak etkileyebilir.

Elektronik motor kontrol sistemlerinin bu tür testlerini yaparken, yıldırım deşarjının ikincil etkisinin simülatörlerinden, yerleşik elektrik şebekesinin kararsızlığından, parazit ve arızaları simüle etme araçlarından ve donanım ve yazılımdan oluşan otomatik bir kompleksin kullanılması etkilidir. elektronik kontrol sistemlerinin kapalı bir döngüde çalışmasını simüle etmeye izin veren araçlar.

Motorların elektronik kontrol sistemlerinin elektromanyetik uyumluluğunun araştırılması. Elektronik kontrol sistemlerinin elektromanyetik uyumluluk testi, sistemin kendisi tarafından üretilen elektromanyetik parazitin ve diğer yerleşik sistemlerden gelen elektromanyetik parazitlere karşı duyarlılığın incelenmesini içerir. Elektronik sistemlerin elektromanyetik uyumluluğu için gereksinimler, işleyişindeki ihlallerin neden olduğu sonuçlara bağlı olarak belirlenir.

1

İş sistemi dikkate alır otomatik kontrol mobil bir uçak için gaz türbini motoru (ACS GTE) ve yakıt dozaj ünitesinin dinamiklerinin ve motorun dinamiklerinin karşılıklı etkisi dikkate alınarak işleyişinin bir analizi gerçekleştirilir. İdeal bir sistem ve deneysel parametrelere sahip bir sistem için ACS GTE çalışmasının simülasyonunun sonuçları sunulmuştur. Kontrol nesnesini iki parçaya bölme fikri tanımlandı ve doğrulandı: bir yakıt dozaj ünitesi ve bir motor. Çalışmaya dayanarak, yazarlar, gaz türbini motorunun otomatik kontrol sisteminin yapısında sistemin ayrılmış parçalarının matematiksel modellerini kullanmayı ve ayrıca yapıya mantıksal bir blok eklemeye yönelik akıllı bir yaklaşımı kullanmayı önermektedir. kontrol kalitesi. ACS gaz türbini motorlarının tasarımına böyle bir yaklaşım, sistemin ayrı yürütme bölümünün ve motorun kendisinin dinamiklerinin ve bunların karşılıklı etkisinin dikkate alınmasına izin verecektir.

otomatik kontrol sistemi

gaz türbini motoru

hareketli uçak

çalıştırma mekanizması

yakıt dozaj ünitesi

matematiksel model

1. Uçak motorlarının yaratılmasına bilimsel katkı. İki kitapta. Kitap 1 H34 / rulo. yazarlar; yıl toplamı ed. V.A. Skibin ve V.I. Konserve sığır eti. – E.: Mashinostroenie, 2000. – 725 s.: hasta.

2. Bulanık modelleme ve kontrol / A. Pegat; başına. İngilizceden. – M.: BİNOM. Bilgi Laboratuvarı, 2009. - 798 s.: hasta. – (Uyarlanabilir ve akıllı sistemler).

3. Rusya Federasyonu Patenti No. 2013152562/06, 26.11.2013 / Nasibullaeva E.Sh., Darintsev O.V., Denisova E.V., Chernikova M.A., RU 237665 C1 Gaz türbini motoruna yakıt dozajlama cihazı // Rusya Patenti No 2537665.2013. Boğa. 1.

4. Otomatik kontrol sistemlerinin tasarım ve geliştirme sorunları ve gaz türbinli motorların kontrolü / S.T. Kusimov, B.G. İlyasov, V.I. Vasiliev ve diğerleri - M.: Mashinostroenie, 1999. - 609 s.

5. GTE otomatik kontrol sistemlerinin tasarımı / ed. B.N. Petrov. - E.: Mashinostroenie, 1981. - 400 s.

Modern mobil uçakların avantajının, yüksek manevra hızlarının hareket halindeki aracı engellemeyi zorlaştırması olduğu bilinmektedir. Farklı irtifa ve uçuş hızları kombinasyonlarını kullanma olasılığı da vardır: yörüngenin ana kısmı, cihaz düşük aerodinamik dirençle yüksek irtifada uçar ve hedefin önünde mümkün olan en yüksek uçuş hızıyla düşük bir irtifaya ulaşır. , bu da müdahaleyi zorlaştırıyor. Yörüngenin herhangi bir yerinde çeşitli manevralar kullanmak mümkündür.

Karmaşık bir uçağın elektrik santrali (PS), kısa ömürlü bir gaz türbini motorudur ve bazı durumlarda bir ramjet motorudur.

Kural olarak, bu tür kontrol sistemlerinin nesnelerinin otomatik kontrol sistemine (ACS) aşağıdaki gereksinimler uygulanır:

• belirtilen parametreleri korumanın yüksek doğruluğu;
• teknik yürütmenin minimum karmaşıklığı;
• kontrol kalitesini düşürmeden bir moddan diğerine (bir manevra yaparken) geçme olasılığı.

Yukarıdaki tüm gereklilikleri yerine getirmek için, ACS yapısının seçimine, kontrol algoritmalarının sentezine ve teknik uygulamalarına yeni bir yaklaşım geliştirmek gerekir. Bu ifade, saha testlerinin sonuçlarının analizine ve önceki teorik çalışmalara dayanmaktadır.

Spesifik bir örnekle açıklayalım.

En basit ACS'yi benzer bir sınıfın kontrol nesnesi olarak düşünün (Şekil 1, a).

Pirinç. 1. a - gaz türbini motorunun en basit otomatik kontrol sistemi (X 0 - parametrenin ayar değeri, X - parametrenin işlenmiş değeri, ξ - sistem hatası, u - kontrol sinyali); b - rüzgar tüneli ve gaz türbini motoru üzerinde bölünmüş bir kontrol nesnesine sahip gaz türbini motorunun otomatik kontrol sisteminin önerilen yapısı

Daha önce geliştirilen konsepte göre, aktüatör (IM) ve motor bir bütün olarak kabul edildi: sistemin değişmez bir parçası.

Bu yaklaşım, sivil için GTE kontrol algoritmalarının sentezinde kendini kanıtlamıştır. uçak yada ... için ulaşım havacılığı. Bu tür kontrol nesneleri için, yakıt sistemindeki dinamik süreçler, motordakinden çok daha hızlı ilerler; bu nedenle, gaz türbini motoru üzerindeki etkileri basitçe ihmal edilmiştir.

Kısa ömürlü gaz türbinli motorlarda durum farklıdır. Onlarda, yakıt besleme ünitesindeki ve motordaki geçici süreçler neredeyse aynı anda gerçekleşir. Bu ifade, saha testlerinin sonuçlarıyla defalarca doğrulandı.

Yukarıdakilere dayanarak, GTE ve IM'yi doğrudan ayrı bağlantılara ayırıyoruz - yakıt dozaj ünitesi (FDU) (Şekil 1, b).

GTE ve WT için transfer fonksiyonları için çeşitli parametre kombinasyonlarından oluşan ACS GTE'nin (Şekil 1, b) çalışmasına ilişkin basit bir çalışma yapılırken, kontrol kalitesinin (doğruluk, aşma varlığı, stabilite marjları) moddan moda geçerken önemli ölçüde değişir. Bu nedenle, bu sınıfın nesneleri için kontrol kalitesi analizi ve kontrol algoritmalarının sentezi sorunları çok alakalı hale gelir.

Çalışmanın amacı, sistemin yürütme bölümünün ve motorun parametrelerinin dinamiklerini dikkate alarak karmaşık bir uçağın ACS GTE'sini incelemektir.

Sorunun formülasyonu

Şekil l'de gösterilen gaz türbini motorunun otomatik kontrol sistemini düşünün. 1b. Sistem bir karşılaştırma elemanı (EC), bir regülatör, bir rüzgar tüneli ve bir gaz türbin motorundan oluşur. ES'nin girişinde devir sayısının ilk değeri ve n devir sayısının elde edilen değeri alınır, çıkışta gelen parametrelerin uyumsuzluğu oluşur ve bir sistem hatası oluşur - ξ. Hata, kontrolöre girdi, çıktı, rüzgar tünelinin girişine beslenen bir kontrol sinyali u, çıktı, gaz türbini motorunun girişine beslenen yakıt tüketimi Gt sinyali ve, buna göre, ES'nin girişine beslenen n sinyali üretilir.

WT ve GTE'nin transfer fonksiyonları, zaman sabitinin T = 0.7 s olduğu, kazancın k = 1 olduğu birinci mertebeden atalet linkleridir. k = 1, zaman sabiti T = 0.7 s

Gaz türbini motorunun ACS'sini araştırmak ve rüzgar tüneli ve gaz türbini motorunun dinamiklerini dikkate alarak kontrol kalitesini analiz etmek gerekir.

Çözüm yöntemi

Gaz türbini motorunun önerilen ACS şemasında kontrol nesnesinin bölünmüş olduğu gerçeğini göz önünde bulundurarak, rüzgar türbini ve gaz türbini motoru için doğrusal olmayan modellerin ayrı ayrı tanıtılması ve sistemin çalışmasının simüle edilmesi tavsiye edilir. elemanlarının işleyişinin dinamikleri.

Gaz türbini motorunun yukarıda açıklanan otomatik kontrol sistemini araştırmak için, tüm sistemin kontrol kalitesini iyileştirmek için rüzgar türbini ve gaz türbini motorunun matematiksel modellerinin sistemin yapısına dahil edilmesi de önerilmiştir. sistem bir bütün olarak. Şek. Şekil 2, böyle bir ACS GTE'nin bir diyagramını göstermektedir.

Pirinç. 2. Regülatör, rüzgar tüneli, gaz türbini motoru, rüzgar tüneli modeli, gaz türbini motoru modeli ve LB'yi içeren gaz türbini motorunun önerilen otomatik kontrol sistemi

Mantıksal blokta (LB) giriş sinyalleri şu şekilde analiz edilir: deneysel veriler ve uzman görüşleri temelinde bir bilgi tabanı oluşturulur. Bununla ilgili olarak, çıkış sinyalleri için olduğu kadar LB'nin giriş parametreleri için üyelik fonksiyonları oluşturulur. Bu yaklaşımların açıklaması iyi bilinmektedir. Gerekli değişikliği oluşturan LB, ilgili sinyalleri karşılaştırma elemanının girişine göndererek, rüzgar tüneli ve modelinin girişine gelen bir kontrol sinyali oluşturur. LB'de iki sinyal alınır: WT ve GTE modellerinin WT ve GTE modelleriyle uyumsuzluğu - model hatası (ξmodelei) ve WT'nin WT modeliyle uyumsuzluğu - WDT hatası (ξ ADT). Uygulamanın gösterdiği gibi, GTD hatası küçüktür ve çalışmada dikkate alınmamıştır.

Simulasyon sonuçları

Simulink grafik simülasyon ortamında ACS GTE'yi inceleyelim.

GTE ACS'nin kontrol kalitesini değerlendirmek için aşağıdaki gereksinimleri sunuyoruz:

Genlik stabilite marjı: 20 dB'den az değil;

Faz kararlılık marjı: 35 ila 80°;

Aşım: %5'ten fazla değil;

Statik hata: en fazla ±%5 (±0.05);

Düzenleme süresi: 5 s'den fazla değil.

Sistemi modellerken (Şekil 1, b), WT ve GTE'nin transfer fonksiyonları için sadece zaman sabiti (T) değerleri ile T = 0.7 s, T = 0.5 s, T = olduğu bulundu. 1 s ve transfer katsayısı k = 1 sistem optimum şekilde çalışır, kontrol kalitesi ve sistem kararlılığı gereksinimlerini karşılar. Bu, kontrol kalitesi gereksinimleri karşılamayabilecek diğer modlarda çalışırken sistemin parametreleri değiştirdiğini gösterir.

Bu nedenle, ACS GTE için zaman sabiti T = 0.7 s ve kazanç k = 1 değerini alacağız ve bir sonraki çalışmada standart olarak alınan sistem idealini dikkate alacağız.

Güzergahların çeşitli geçişleri sırasında elde edilen deneysel veriler kullanılarak, irtifa ve uçuş hızındaki değişiklikle ilgili noktalar seçildi: 50, 200, 500 s'lik bir süre için.

Bilinen formüllere göre seçilen noktalarda deneysel veriler kullanılarak WT ve GTE için zaman sabiti ve kazanç değerleri elde edilmiştir. Gaz türbini motorunun ACS şemasında modelleme yaparken, rüzgar türbini ve gaz türbini motorunun modelleri, rüzgar tüneli ve gaz türbini motorunun elde edilen deneysel parametreleri ile dönüşümlü olarak değişti ve bu da sistemin gereksinimlere göre analiz edilmesini mümkün kıldı. Yukarıda tarif edilen. Gelecekte, çalışma için yeterli olacağından, 50 s'lik simülasyon süresini kullanacağız.

Pirinç. Şekil 3. 50 s simülasyon süresi için ACS GTE simülasyon sonuçları: a - deneysel verilerle ACS GTE'nin geçici süreci (-), WT ve GTE modelleriyle ACS GTE (- -); b - ideal ACS GTE; c - ACS GTE modelleri ile

ACS GTE'nin 50 s simülasyonunun sonuçları, Şekil 2'de gösterilmektedir. 3. Sistemin modellenmesi üç aşamada gerçekleştirilmiştir: ideal bir şema için, gaz türbini motorunun otomatik kontrol sisteminin tasarımında kullanılan parametrelerle ve ayrıca deneysel veriler içeren sistem ve bunu kullanan sistem için. tüm sistemin çalışmasını ayarlamak için rüzgar tüneli ve gaz türbini motorunun matematiksel modelleri ile yukarıdaki yaklaşım.

Şekilden görülebileceği gibi, WT ve GTE için transfer fonksiyonunun ideal parametreleri ile geçici süreç, 5 s olan regülasyon süresi boyunca kurulur; deneysel değerlere sahip sistem oldukça atalettir ve kontrol kalitesi ve stabilite gereksinimlerini karşılamaz, gaz türbini motorunun ACS'sini ayarlamak için, kontrol süresini azaltan rüzgar türbini ve gaz türbini motorunun matematiksel modelleri tanıtıldı ve gereksinimleri karşılamaya başladı.

Olarak Şekil l'de görülebilir. 3, c, önerilen ACS GTE'nin geçici süreci kalite açısından düşük: değer birliğe ulaşmıyor. Bu nedenle, geçici sürecin doğruluğunu artırmak için, giriş ve çıkış parametreleri için bilgi tabanı ve üyelik fonksiyonları, hataların zamana bağımlılığı grafiğine karşılık gelecek olan bulanık mantığa dayalı bir LB'nin tanıtılması önerilmiştir. kontrol sinyali (Şekil 4).

Önerilen ACS GTE'nin geçiş sürecinin kabul edilebilir bir niteliğini sağlamak için, bir düzenleyici daha tanıtılması önerilmiştir: bir bütünleştirici bağlantı. Deneysel modelleme, entegratör için 150'ye eşit kazanç (k) değerinin çıktı parametrelerinin kalitesini artırmak için yeterli olduğunu gösterdi. Şek. Şekil 5, böyle bir geçici süreci göstermektedir ve ideal süreci karakterize eden birkaç nokta grafik üzerinde işaretlenmiştir.

Böyle bir parametrik ve yapısal değişiklik, sistemin çıkış parametrelerini deneysel verilerle niteliksel olarak değiştirmeyi ve makalede seçilen ideal parametrelere yaklaşmayı mümkün kılmıştır. WT ve GTE'nin matematiksel modellerini kontrol döngüsüne sokma fikri patente yansıyor.

Pirinç. Şekil 4. Kontrol sinyali u üzerindeki model ve ADT hataları (ξ modelei , ξ ADT) bağımlılığı, bölgelere ayrılmıştır: 1 - minimum, 2 - ortalama, 3 - maksimum

Pirinç. Şekil 5. Modellerle birlikte ACS GTE'nin geçici süreçleri ve yapıya bir entegratörün tanıtılması (—), ideal GTE (- -)

İncelenen ACS GTE'nin simülasyon sonuçları, kontrol kalitesini iyileştirmek için önerilen yaklaşımın geçerliliğini göstermektedir. Kontrol nesnesinin rüzgar türbinleri ve gaz türbini motorlarına bölünmesi, sistemin yürütme bölümünün ve motorun dinamiklerini hesaba katmayı mümkün kılar, parçalar arasındaki uyumsuzluğu kullanmak mümkün olur blok diyagram ACS GTE, böylece çeşitli modlarda sistemin güvenilirliğini ve kararlılığını arttırır. Entelektüel yaklaşım, sistemin çıktı parametrelerini niteliksel olarak iyileştiren ve ideal olanlara yeterli derecede doğrulukla yaklaşmayı mümkün kılan bir LB oluşturmayı mümkün kıldı.

bibliyografik bağlantı

Denisova E.V., Chernikova M.A. KONTROL DÖNGÜSÜNDE MATEMATİKSEL MODELLERİN GİRİŞİ İLE GAZ TÜRBİNİ MOTORUNDA OTOMATİK KONTROL SİSTEMİ // Temel Araştırma. - 2016. - Hayır. 9-2. – S. 243-248;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=40728 (erişim tarihi: 24.10.2019). "Doğa Tarihi Akademisi" yayınevinin yayınladığı dergileri dikkatinize sunuyoruz.

RU 2446298 patentinin sahipleri:

Kullanım: gaz türbinli motorların (GTE) otomatik kontrol sistemlerinde (ACS). ETKİ: gaz türbini motorunun çeşitli çıkış koordinatlarının bir kanal seçici ve bir otomatik ayar döngüsü kullanarak uyarlanabilir kontrolü, bunun sonucunda motor çıkış koordinatlarının aşılmasının ortadan kaldırılması, açık ACS'nin geçici işlemlerinin belirtilen kalitesi gaz türbini motorunun kaynağında bir artışa katkıda bulunan kanal sağlanır. Sistem ayrıca bir maksimum sinyal seçici, bir üçüncü karşılaştırma elemanı, bir eşleştirme birimi, bir anahtar ve seri olarak bağlanmış bir ikinci toplama elemanı içerir, burada maksimum sinyal seçicinin birinci ve ikinci girişleri sırasıyla cihazın birinci ve ikinci girişlerine bağlanır. çıkışı üçüncü karşılaştırma elemanının ikinci girişine bağlı olan minimum sinyal seçici. , birinci karşılaştırma elemanının çıkışı, çıkışı girişe bağlı olan ikinci toplama elemanının ikinci girişine bağlanır. rotor hız kontrol cihazının, mantık cihazının çıkışı, ikinci çıkışı birinci toplama elemanının ikinci girişine bağlı olan anahtarın ikinci girişine bağlanır. 2 hasta.

Buluş, bir gaz türbin motorunun (GTE) otomatik kontrol sistemleri (ACS) alanı ile ilgilidir.

Düzenleyicilerin etkileşiminin bir düzenleyici faktörlü bir kontrol sisteminin özellikleri üzerindeki olumsuz etkisini ortadan kaldırmak için, GTE rotor hızının ve gaz sıcaklığının sayaçlarının bulunduğu bir GTE otomatik kontrol sistemi bilinmektedir, bunların düzenleyicileri parametreler, minimum sinyal seçici, yakıt tüketimini etkileyen bir aktüatör.

Bu şemanın dezavantajı, kontrol kanallarının etkileşiminin geçici modlarda korunmasıdır. Bu ACS GTE, düşük bir dinamik doğruluğa ve seçim sırasında aşağıdaki gibi açıklanabilecek sıcaklık aşımına sahiptir.

GTE, yakıt tüketimine göre kontrol nesnesinin farklı çıkış koordinatları için farklı dinamik özelliklere sahiptir.

ACS GTE'yi cebirsel bir minimum sinyal seçici kullanan tek bir kontrol eylemi olan iki boyutlu bir nesne olarak düşünelim. Bu ACS'nin ilk kanalı, nesnenin Y1 çıkış koordinatındaki çalışma modunu belirleyen bir kontrol kanalıdır, belirtilen değeri Y10 zamana bağlıdır. İkinci kanal kısıtlama kanalıdır, önceden belirlenmiş değeri Y20 sabittir ve nesnenin Y2 koordinatı boyunca maksimum çalışma modunu belirler.

Kontrol nesnesinin transfer fonksiyonları:

Y koordinatı 1:

Y 2 koordinatı boyunca:

p, Laplace dönüşüm operatörüdür;

K 1 , K 2 - iletim katsayıları;

A 1 (p), A 2 (p), B(p) - nesnenin türüne bağlı olarak polinomlar.

A 1 (p) mertebesinin B(p) mertebesinden küçük olduğunu ve A 2 (p) mertebesinin B(p) mertebesine eşit olduğunu varsayalım. Böyle bir matematiksel açıklama, örneğin, yanma odasına yakıt akışındaki bir değişiklikle birlikte rotor hızı ve gaz sıcaklığı açısından bir gaz türbini motorunun dinamik özellikleri için tipiktir.

Genel izodromik kontrolörün transfer fonksiyonu

Birinci - W 1 (p) ve ikinci - W 2 (p) kanallarının kontrolörünün transfer fonksiyonları, her birinin dinamik özellikleri için belirtilen gereksinimlere göre seçilir. Bu, aşağıdaki şekilde yapılabilir. Koordinat sayaçlarının gecikmesini hesaba katmadan bireysel açık kanalların transfer fonksiyonlarının eşitlikleri karşılamasını istiyoruz:

burada W m1 (p) ve W m2 (p) referans modellerin transfer fonksiyonlarıdır

kanalları aç. O zamanlar

Tek tek açık kanalların transfer fonksiyonları formda seçilirse

daha sonra, çıktı koordinatlarının gerekli düzenleme kalitesini elde etmek için, (6) ve (7)'ye göre kontrolörler, örneğin, aşağıdaki transfer fonksiyonlarına sahip olmalıdır:

Bu durumda, sıcaklık sensörünün ataleti, parametre ölçerlerin ataletsiz olması için düzeltilmelidir.

Bildiğiniz gibi, genellikle kontrol programı tarafından belirlenen değere en yakın olan GTE parametresinin düzenlendiği seçim ilkesi uygulanır. Bu nedenle, gerekli kontrol kalitesini elde etmek için, çıkış koordinatlarının mevcut değerleri ile referans değerleri arasındaki uyumsuzlukların eşitliği anında seçicinin değiştirilmesi gerekir, yani. düzenleyicilerin önünde sinyallerin eşitliği anında

Yapılan analiz, gaz sıcaklık kontrolörünün GTE rotor hız kontrol cihazına göre atalet olduğunu, dolayısıyla seçicinin rotor hızı kanalından gaz sıcaklığı kanalına gecikmeli olarak geçtiğini göstermektedir. Sonuç olarak, gaz sıcaklığında bir aşma var.

En yakın analog olarak seçilen elde edilen teknik sonuç açısından en yakın olanı, rotor hızını ve gaz sıcaklığını düzenlemek için kanallar, bir minimum sinyal seçici, bir aktüatör, iki düzeltici bağlantı içeren gaz türbini motorunun otomatik kontrol sistemidir. , iki toplama elemanı, bir mantık cihazı (karşılaştırıcı) ve bir anahtar.

Bu ACS'de, transfer fonksiyonlarına sahip iki çapraz düzeltme bağlantısının dahil edilmesi nedeniyle

gaz sıcaklığını sınırlamak ve koşulun yerine getirilmesi için açık kanalın tahrik eyleminde bir değişiklik var

ACS'yi gaz sıcaklığı sınırlama kanalına geçirirken minimum sinyal seçicinin girişlerindeki sinyaller eşit olduğunda

Bu, gerekli kalite Bu kanal açıldığında gaz sıcaklığına göre geçici süreç.

Böyle bir otomatik kontrol sisteminin dezavantajı, gaz sıcaklık kanalından rotor hız kanalına geri dönerken, düzeltici bağlantıların yapısının, parametrelerinin ve düzeltici sinyalin açıldığı yerin değişmesidir, yani. bu sistem, kanal seçimi sırasında yapısındaki değişikliklere uyum sağlamaz ve bu durumda, geçici süreçlerin belirtilen kalitesini sağlamaz.

Talep edilen buluş tarafından çözülmesi gereken görev, aşımları ortadan kaldırarak ve gaz türbini motorunun çıkış koordinatlarında belirtilen geçiş kalitesini sağlayarak ACS'nin dinamik özelliklerini geliştirmektir. seçici tarafından sistem, bu da kontrol sisteminin kalitesinde bir iyileşmeye ve motorun hizmet ömründe bir artışa yol açar.

Bu sorunun çözümü, seri bağlı rotor hız kontrolörü, minimum sinyal seçici, izodromik kontrolör, gaz türbini motoru, rotor hız ölçer içeren bir gaz türbini motorunun otomatik kontrol sisteminde ve birinci karşılaştırma elemanı, çıkışı birinci karşılaştırma elemanının ikinci girişine bağlı rotor hız ayarlayıcı, seri bağlı gaz sıcaklık ölçer, ikinci karşılaştırma elemanı, birinci toplama elemanı, gaz sıcaklık kontrolörü ve çıkışı ikinci karşılaştırma elemanının ikinci girişine ve rotor hız kontrol cihazının çıkışı ikinci mantık cihazı girişine bağlı olan bir mantık cihazı, bir gaz sıcaklık üreteci, gaz sıcaklık kontrol cihazının çıkışı minimum sinyal seçicinin ikinci girişine bağlanır ve gaz türbini motorunun ikinci çıkışı, prototipin aksine gaz sıcaklık ölçerin girişine bağlanır ancak maksimum sinyal seçici, üçüncü karşılaştırma elemanı, eşleştirme birimi, anahtar ve ikinci toplama elemanı seri olarak bağlanır ve maksimum sinyal seçicinin birinci ve ikinci girişleri, sırasıyla minimumun birinci ve ikinci girişlerine bağlanır. çıkışı üçüncü karşılaştırma elemanının ikinci girişine bağlı olan sinyal seçici, birinci karşılaştırma elemanının çıkışı, çıkışı rotorun girişine bağlı olan ikinci toplama elemanının ikinci girişine bağlıdır. hız kontrol cihazında mantık cihazının çıkışı anahtarın ikinci girişine, ikinci çıkışı ise birinci toplama elemanının ikinci girişine bağlanır.

Sistemin özü çizimlerle gösterilmiştir. Şekil 1, bir gaz türbini motorunun otomatik kontrol sisteminin bir blok şemasını göstermektedir; şekil 2 - minimum sinyal seçici ile çeşitli kanal geçişleri için gaz türbini motorunun otomatik kontrol sistemindeki geçici olayların simülasyonunun sonuçları:

a) rotor hız kanalından gaz sıcaklık kanalına, b) gaz sıcaklık kanalından rotor hız kanalına, adaptasyon döngüsü ile ve olmadan, GTE çıkış koordinatları nispi formda sunulurken

Gaz türbini motoru otomatik kontrol sistemi, bir rotor hızı kontrolörü 1, bir minimum sinyal seçicisi 2, bir izodromik kontrolör 3, bir gaz türbini motoru 4, bir rotor hız ölçeri 5 ve bir birinci karşılaştırma elemanı 6, bir rotor hızı ayarlayıcısı 7'yi içermektedir. çıkışı birinci karşılaştırma elemanının 6 ikinci girişine bağlı olan seri, seri bağlanmış gaz sıcaklık ölçeri 8, ikinci karşılaştırma elemanı 9, birinci toplama elemanı 10, gaz sıcaklık kontrolörü 11 ​​ve mantık cihazı 12 çıkışı ikinci karşılaştırma elemanının 9 ikinci girişine bağlı olan gaz sıcaklık üreteci 13 ve kontrolör çıkış rotor hızı 1, gaz sıcaklık kontrol cihazının çıkışı olan mantık cihazının 12 ikinci girişine bağlanır. 11, minimum sinyal seçicinin (2) ikinci girişine bağlanır ve gaz türbini motorunun (4) ikinci çıkışı, gaz sıcaklık ölçerin (8) girişine bağlanır, sistem ayrıca şunları içerir: maksimum sinyal seçici 14, üçüncü karşılaştırma elemanı 15, eşleştirme birimi 16, anahtar 17 ve ikinci toplama elemanı 18 seri olarak bağlanır, maksimum sinyal seçicinin 14 birinci ve ikinci girişleri sırasıyla birinci ve ikinciye bağlanır çıkışı üçüncü karşılaştırma elemanının (15) ikinci girişine bağlı olan minimum sinyal seçicinin (2) girişleri, birinci karşılaştırma elemanının (6) çıkışı, çıkışı ikinci toplama elemanının (18) ikinci girişine bağlanır. rotor hız kontrol cihazının 1 girişine bağlanır, mantık cihazının 12 çıkışı, anahtarın 17 ikinci girişine bağlanır, ikinci çıkışı birinci toplama elemanının 10 ikinci girişine bağlanır.

Bir gaz türbin motorunun otomatik kontrol sistemi aşağıdaki gibi çalışır.

GTE 4 rotor hızı kontrol kanalında, rotor hızıyla orantılı olan rotor hızı ölçerden 5 gelen sinyal, rotor hızı ayarlayıcının 7 çıkış sinyali ile karşılaştırıldığı ilk karşılaştırma elemanına 6 beslenir ve rotorun ayarlanan değerden hız sapması ile orantılı olan hata çıkış sinyali E1 oluşturulur. İkinci toplama elemanı (18) aracılığıyla bu sinyal, çıkışı Uı minimum sinyal seçicinin (2) birinci girişine bağlı olan rotor hız kontrol cihazının (1) girişine beslenir.

GTE 4'ün gaz sıcaklığı kontrol kanalında, gaz sıcaklığı ile orantılı olan gaz sıcaklık ölçerden (8) gelen sinyal, gaz sıcaklık göstergesinin çıkış sinyali ile karşılaştırıldığı ikinci karşılaştırma elemanına (9) beslenir. 7 ve gaz sıcaklığının ayar değerinden sapması ile orantılı olan bir çıkış hata sinyali E2 oluşur. Birinci toplama elemanı (10) aracılığıyla bu sinyal, çıkışı U2'nin minimum sinyal seçicinin (2) ikinci girişine bağlı olduğu gaz sıcaklık kontrolörünün (11) girişine beslenir.

Çıkış sinyali, minimum sinyal seçici 2'nin çıkışına geçer

Şu anda gaz türbini motorunun çalışma koşullarına göre daha az yakıt tüketimi gerektiren kontrol kanalının. Aktüatörün işlevini de yerine getiren izodromik regülatör 3 aracılığıyla minimum sinyal seçiciden 2 gelen sinyal, gaz türbini motorunun 4 yanma odasındaki yakıt tüketimini değiştirir.

Rotor hız kontrol cihazının 1 Uı ve gaz sıcaklık kontrol cihazının 11 U2 çıkış sinyalleri, çıkışında bir sinyalin üretildiği maksimum sinyal seçicinin 14 girişlerine beslenir.

Üçüncü karşılaştırma elemanının (15) çıkışında, regülatörlerin çıkışındaki sinyallerin farkı belirlenir.

nerede U zam - kapalı kanal kontrolörünün çıkış sinyali;

U kez - açık kanal regülatörünün çıkış sinyali.

Çıkış sinyalleri Uı ve U2, çıkışında ACS'nin kapalı kanalını belirleyen mantıksal bir sinyal L'nin oluşturulduğu mantıksal cihazın 12 girişine de beslenir.

Eşleştirme birimi 16 ve anahtar 17 aracılığıyla üçüncü karşılaştırma elemanının 15 çıkış sinyali ε, anahtarın 17 durumu tarafından belirlenen birinci 10 veya ikinci 18 toplama elemanı kullanılarak karşılık gelen açık kanal kontrolörünün girişine beslenir. mantık cihazı 12'nin mantık sinyali L ile uyumludur. Sıfırdan daha az, o zaman bu sinyal açık kanalın sürüş etkisini azaltır ve böylece kanal değiştirme anını düzeltir.

Yukarıda belirtildiği gibi, rotor hızı 1 ve gaz sıcaklığı 11 regülatörleri, minimum sinyal seçici 2'nin anahtarlama koşulunun bir sonucu olarak farklı dinamik özelliklere sahiptir.

ACS'yi değiştirmek için gerekli referans koşulundan farklıdır - çıkış koordinatlarının mevcut değerleri ve bunların ayar etkileri arasındaki uyumsuzlukların eşitliği

Bu nedenle, bu koşulların uyumlaştırılması gerekmektedir. Bilindiği gibi, bağımsız ACS kanallarının davranışlarının koordinasyonu, onların bağıl hareketlerinin kontrol döngüsü sayesinde mümkündür. Bu durumda, sistemin açık kanalının ana eylemi üzerinde bir etki ile regülatörlerin çıkışındaki sinyal farkı ε için bir sinyal otomatik ayar devresi tanıtılarak sağlanır. Bu, bir seçici ile kanalları değiştirirken yapısındaki değişikliklere adapte olan bir gaz türbini motoru için otomatik bir kontrol sistemi kurmayı mümkün kılar.

Rotor hızını kontrol etmek için kanalın kapalı olmasına izin verin, yani. ilk kanal. Daha sonra, sinyal kendi kendini ayarlayan devrenin çıkışı, birinci toplama elemanı (10) vasıtasıyla ikinci açık kanalın gaz sıcaklık kontrolörünün (11) girişine bağlanır.

Rotor hız kontrol cihazının çıkışındaki sinyal

Gaz sıcaklık kontrol cihazının çıkışındaki sinyal

burada Wc(p), 16 eşleştirme biriminin transfer fonksiyonudur.

Daha sonra regülatörlerin çıkışındaki sinyaller arasındaki fark

K ve K'ye eşit W c (p) için yeterince büyük, şunu elde ederiz:

ε→0; U 2 → U 1,

burada m yeterince küçük bir değerdir.

Böylece, sinyal kendi kendini ayarlayan devrenin çalışması nedeniyle, minimum sinyal seçici 2'nin anahtarlama momenti

kanal hatalarına bağlı olarak kanal değiştirme durumuna yaklaşır

Bu, buna göre, gaz sıcaklık kontrolörü 11'i kapatırken ve açarken, aşmayı ortadan kaldırmanıza ve geçici sürecin gerekli kalitesini sağlamanıza olanak tanır. U 1, U 2'ye eşit olduğunda, kanallar değişir ve ardından U 1, U'dan büyük olduğunda. 2 - kanal durum değişikliği: ilk kanal açılır ve ikinci kanal kapanır. Bu aynı zamanda kendi kendini ayarlayan döngünün yapısında bir değişikliğe yol açar.

Seçici kapalı gaz sıcaklığı kanalından rotor hızı kanalına geçtiğinde benzer işlemler ACS için tipiktir. Bu durumda, kendi kendini ayarlayan devrenin çıkış sinyali, birinci kanalın ayar etkisini değiştirerek, anahtar 17 ve ikinci toplama elemanı 18 vasıtasıyla rotor hız kontrol cihazının 1 girişine açılır.

İki şaftlı bir gaz türbini motorunun bireysel kontrolörleri W 1 (p) ve W 2 (p) transfer fonksiyonlarının paydalarının sırası ikiden yüksek olmadığı için, kendi kendine ayarlama döngüsü sağlar iyi kalite K transfer katsayısının yeterince yüksek değerlerinde geçici süreçler.

Şekil 2'de gösterilen, dikkate alınan ACS gaz türbini motorunun simülasyon sonuçları, kanalların ayar etkileri ile

ve koşulların (8) yerine getirilmesi, seçici tarafından kanalların doğrudan ve ters olarak değiştirilmesiyle, açık kanalın geçici süreçlerinin kalitesinin, self-tuning döngüsünün devreye girmesiyle önemli ölçüde arttığını göstermektedir. ACS, yapıyı değiştirirken belirtilen kaliteyi korur, yani. uyarlanabilir.

Dolayısıyla, talep edilen buluş, bir kanal seçici ve bir sinyal önyükleme döngüsü kullanılarak gaz türbini motorunun çeşitli çıkış koordinatlarının uyarlanabilir kontrolüne izin verir. Motorun çıkış koordinatlarının aşılması ortadan kaldırılır, sistemin açık kanalının belirtilen geçici işlemlerinin kalitesi sağlanır, bu da gaz türbini motorunun hizmet ömrünün artmasına katkıda bulunur.

Edebiyat kaynakları

1. Uçak santrallerinin otomatik kontrolü için entegre sistemler. / Ed. A.A.Şevyakova. - M.: Mashinostroenie, 1983. - 283 s., s. 126, şek. 3.26.

2. Uçak enerji santrallerinin otomatik kontrolü için entegre sistemler. / Ed. A.A.Şevyakova. - M.: Mashinostroenie, 1983. - 283 s., s.110.

3. Kullanışlı bir model için 2416 sayılı Rusya Federasyonu Sertifikası. IPC 6 F02C 9/28. Gaz türbinli motor otomatik kontrol sistemi. / V.I. Petunin, A.I. Frid, V.V. Vasiliev, F.A. Shaimardanov. Başvuru No. 95108046; aralık 05/18/95; yayın. 07/16/96; Boğa. 7 numara

4. Miroshnik I.V. Çok kanallı sistemlerin tutarlı yönetimi. - L.: Energoatomizdat, 1990. - 128 s., s. 21, şek. 1.8.

Bir seri bağlı rotor hız kontrolörü, bir minimum sinyal seçici, bir izodromik kontrolör, bir gaz türbini motoru, bir rotor hız ölçer ve bir birinci karşılaştırma elemanı, bir rotor hız ayarlayıcı, çıktı içeren bir gaz türbini motorunun otomatik kontrol sistemi. birinci karşılaştırma elemanının ikinci girişine bağlanan, seri olarak bağlanan bir gaz sıcaklık ölçer, bir ikinci karşılaştırma elemanı, bir birinci toplama elemanı, bir gaz sıcaklık kontrolörü ve bir lojik cihaz, çıkışı olan bir gaz sıcaklık ileticisi ikinci karşılaştırma elemanının ikinci girişine bağlanır, rotor hız kontrol cihazının çıkışı mantık cihazının ikinci girişine bağlanır, gaz sıcaklık kontrol cihazının çıkışı minimum sinyal seçicinin ikinci girişine bağlanır ve gaz türbini motorunun ikinci çıkışı, gaz sıcaklık ölçerin girişine bağlanır, özelliği, ek olarak m serisine bağlı seçiciler içermesidir. maksimum sinyal, bir üçüncü karşılaştırma elemanı, bir eşleştirme birimi, bir anahtar ve bir ikinci toplama elemanı olup, burada maksimum sinyal seçicinin birinci ve ikinci girişleri, sırasıyla, çıkışı minimum sinyal seçicinin birinci ve ikinci girişlerine bağlanır. üçüncü karşılaştırma elemanının ikinci girişine bağlanır, birinci karşılaştırma elemanının çıkışı, çıkışı rotor hız kontrol cihazının girişine bağlı olan ikinci toplama elemanının ikinci girişi ile bağlanır, çıkışı ikinci çıkışı birinci toplama elemanının ikinci girişine bağlı olan anahtarın ikinci girişine mantık cihazı bağlanır.

GELENEKSEL KISALTMALAR

AC - otomatik sistem

AD - uçak motoru

VZ - hava girişi

VNA - giriş kılavuz kanadı

uçak - uçak

HP - yüksek basınç

GDU - gaz dinamik kararlılığı

GTE - gaz türbini motoru

DI - dozlama iğnesi

HPC - yüksek basınçlı kompresör

KND - kompresör alçak basınç

AÇIK - kılavuz aparatı

LP - alçak basınç

RUD - motor kontrol kolu

ACS - otomatik kontrol sistemi

SU - santral

TVD - turboprop motor; yüksek basınç türbini

TND - alçak basınç türbini

turbofan motor - turbojet motorunu baypas et

TRDDF - art yakıcılı turbojet motoru baypas edin

K - bakım

CPU - merkezi işlem birimi

ACU - aktüatör kontrol ünitesi

AFDX - veri yolu formatı

ARINC 429 - dijital veri yolu veri formatı

DEC/DECU - dijital elektronik kontrol ünitesi

AET - elektronik motor kontrolü - elektronik motor kontrol sisteminin bloğu; elektronik regülatör

EMU - motor izleme ünitesi - motor kontrol ünitesi

EOSU - elektronik aşırı hız koruma ünitesi

ETRAS - elektromekanik ters itme tahrik sistemi

FADEC - tam yetkili dijital elektronik kontrol

FCU - yakıt kontrol ünitesi

FMS - yakıt ölçüm bölümü - yakıt ölçüm birimi

N1 - düşük basınçlı rotor hızı

N2 - yüksek basınçlı rotor hızı

ODMS - yağ kalıntısı manyetik sensörü

SAV - marş hava valfi

VMU - titreşim ölçüm birimi

GİRİŞ

Uçak gaz türbin motorları için otomatik kontrol sistemleri hakkında genel bilgiler

2 FADEC tipi otomatik motor kontrol sistemlerinin çalışması sırasında ortaya çıkan sorunlar

Gaz türbinli motorların gaz dinamik şemaları

1 Gaz türbinli motorların gaz dinamik özellikleri

2 Motor yönetimi

Yakıt yönetim sistemleri

1 Ana yakıt regülatörü

2 Basitleştirilmiş yakıt yönetimi şeması

3 Hidropnömatik yakıt yönetim sistemleri, HPT PT6

4 Yakıt yönetim sistemi Bendix DP-L2

5 Elektronik yakıt programlama sistemi

6 Güç kontrolü ve yakıt programlama (CFM56-7B)

7 APU yakıt yönetim sistemi

8 Yakıt yönetim sisteminin kurulması

Otomatik kontrol sistemi

1 Ana gövde

2 Açıklama ve çalıştırma

3 Yakıt yönetim sistemi

4 Yakıt tüketimi görüntüleme sistemi

kullanılmış literatür listesi

GİRİŞ

Gaz türbinli motorlar (GTE), altmış yıllık gelişimleri boyunca, modern sivil havacılığın uçakları için ana motor tipi haline geldi. Gaz türbinli motorlar, parçaları yüksek sıcaklıklar ve mekanik yükler altında uzun süre çalışan en karmaşık cihazın klasik bir örneğidir. Modern uçakların havacılık gaz türbini santrallerinin yüksek verimli ve güvenilir çalışması, özel otomatik kontrol sistemleri (ACS) kullanılmadan mümkün değildir. Yüksek güvenilirlik ve uzun hizmet ömrü sağlamak için motorun çalışma parametrelerinin izlenmesi, yönetilmesi son derece önemlidir. Bu nedenle, otomatik motor yönetim sisteminin seçimi büyük bir rol oynar.

Şu anda, dünya yaygın olarak kullanılmaktadır. uçak FADEC (Tam Yetkili Dijital Elektronik Kontrol) gibi en son otomatik kontrol sistemleriyle donatılmış V nesil motorlarla donatılmış. İlk nesillerin uçak gaz türbini motorlarına hidromekanik kendinden tahrikli silahlar yerleştirildi.

Hidromekanik sistemler, bir kesme vanasını (valfi) açarak / kapatarak yanma odasına (CC) yakıt beslemesini kontrol etmeye dayanan en basit sistemden modern hidroelektronik sistemlere kadar, geliştirme ve iyileştirmede uzun bir yol kat etti. tüm ana kontrol fonksiyonları hidromekanik sayaçlar kullanılarak gerçekleştirilir. -belirleyici cihazlar ve sadece bazı fonksiyonları (sınırlayıcı gaz sıcaklığı, turbocharger rotor hızı vb.) gerçekleştirmek için elektronik regülatörler kullanılmaktadır. Ancak, bu şimdi yeterli değil. Uçuş emniyeti ve ekonomisinin yüksek gereksinimlerini karşılamak için, tüm kontrol fonksiyonlarının elektronik teknoloji ile gerçekleştirildiği, yürütme organlarının hidromekanik veya pnömatik olabileceği tamamen elektronik sistemler oluşturmak gerekir. Bu tür otomatik kontrol sistemleri, yalnızca çok sayıda motor parametresini kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda eğilimlerini takip edebilir, yönetebilir, böylece yerleşik programlara göre motoru uygun çalışma modlarına ayarlayabilir ve elde etmek için uçak sistemleriyle etkileşime girebilir. maksimum verimlilik. FADEC ACS bu tür sistemlere aittir.

Uçak gaz türbini motorlarının otomatik kontrol sistemlerinin tasarımı ve çalışması hakkında ciddi bir çalışma, kontrol sistemlerinin teknik durumunun (teşhis) ve bunların bireysel elemanlarının ve ayrıca uçakların ACS'sinin güvenli çalışması için gerekli bir koşuldur. bir bütün olarak gaz türbini santralleri.

1. UÇAK GTE OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİ

1 Otomatik kontrol sistemlerinin amacı

gaz türbini motor yakıt kontrolü

ACS şunlar için tasarlanmıştır (Şekil 1):

motor çalıştırma ve kapatma kontrolü;

motor çalışma modu kontrolü;

motorun kompresörünün ve yanma odasının (CC) kararlı durumda ve geçici koşullarda kararlı çalışmasını sağlamak;

izin verilen maksimum değerin üzerindeki motor parametrelerinin aşılmasının önlenmesi;

uçak sistemleri ile bilgi alışverişinin sağlanması;

uçak kontrol sisteminden gelen komutlara göre uçak elektrik santralinin bir parçası olarak entegre motor kontrolü;

ACS elemanlarının servis edilebilirliğinin kontrolünün sağlanması;

motorun durumunu operasyonel izleme ve teşhis etme (birleşik bir ACS ve kontrol sistemi ile);

motorun durumu ile ilgili bilgilerin kayıt sistemine hazırlanması ve verilmesi.

Motor çalıştırma ve kapatma kontrolü sağlar. Başlangıçta, ACS aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

yanma odasına yakıt beslemesini, kılavuz kanatları (HA), hava baypaslarını kontrol eder;

çalıştırma cihazını ve ateşleme ünitelerini kontrol eder;

motoru aşırı gerilim, kompresördeki arızalar ve türbinin aşırı ısınmasından korur;

marş cihazını sınırlanan hızı aşmaktan korur.

Pirinç. 1. Otomatik motor kontrol sisteminin amacı

ACS, motorun herhangi bir çalışma modundan pilotun komutuyla kapatılmasını veya limit parametrelere ulaşıldığında otomatik olarak, kompresörün gaz-dinamik stabilitesinin kaybı durumunda ana CS'ye yakıt beslemesinin kısa süreli kesilmesini sağlar ( GDU).

Motor çalışma kontrolü. Kontrol, belirtilen kontrol programlarına uygun olarak pilotun komutlarına göre gerçekleştirilir. Kontrol eylemi, kompresör istasyonundaki yakıt tüketimidir. Kontrol sırasında, motor girişindeki havanın parametreleri ve motor içi parametreler dikkate alınarak belirtilen kontrol parametresi korunur. Çoklu bağlantılı kontrol sistemlerinde, "CS - uçak" kompleksinin maksimum verimliliğini sağlamak için optimum ve uyarlanabilir kontrolü uygulamak için akış yolunun geometrisi de kontrol edilebilir.

Kompresörün kararlı çalışmasının sağlanması, motorun CS'si kararlı durum ve geçici koşullarda. Kompresörün ve CS'nin kararlı çalışması için, geçici modlarda yanma odasına yakıt beslemesinin otomatik yazılım kontrolü, kompresörden veya kompresörün arkasından hava baypas valflerinin kontrolü, döner kanatların montaj açısının kontrolü Kompresörün VHA ve HA'sı yapılır. Kontrol, kompresörün (fan, güçlendirici kademeler, LPC ve HPC) yeterli bir gaz-dinamik stabilite marjı ile çalışma modları hattının akışını sağlar. Kompresör gaz türbin ünitesinin kaybolması durumunda parametrelerin aşılmaması için anti-surge ve anti-stop sistemleri kullanılmaktadır.

İzin verilen maksimum değerin üzerinde motor parametrelerinin aşılmasının önlenmesi. İzin verilen maksimum parametreler, gaz kelebeği ve irtifa-hız karakteristiklerini yerine getirme koşulları ile sınırlandırılan mümkün olan maksimum motor parametreleri olarak anlaşılır. İzin verilen maksimum parametrelere sahip modlarda uzun süreli çalışma, motor parçalarının tahrip olmasına yol açmamalıdır. Motor tasarımına bağlı olarak aşağıdakiler otomatik olarak sınırlandırılır:

motor rotorlarının izin verilen maksimum dönüş hızı;

kompresörün arkasındaki izin verilen maksimum hava basıncı;

türbinin arkasındaki maksimum gaz sıcaklığı;

türbin kanadı malzemesinin maksimum sıcaklığı;

kompresör istasyonunda minimum ve maksimum yakıt tüketimi;

başlatma cihazının türbininin izin verilen maksimum dönüş hızı.

Şaftındaki bir kırılma nedeniyle bir türbinin dönmesi durumunda, motor, yanma odasındaki yakıt kesme valfinin mümkün olan maksimum hızı ile otomatik olarak kapatılır. Eşik hızının aşıldığını algılayan bir elektronik sensör veya kompresör ve türbin şaftlarının karşılıklı çevresel yer değiştirmesini algılayan ve yakıt beslemesini kapatmak için şaftın kırıldığı anı belirleyen mekanik bir cihaz kullanılabilir. Bu durumda kontrol cihazları elektronik, elektromekanik veya mekanik olabilir.

ACS'nin tasarımı, ACS'nin ana kontrol kanallarının arızalanması durumunda sınırlayıcı parametrelere ulaşıldığında motoru hasardan korumak için aşırı sistem araçları sağlamalıdır. Maksimum hız ile herhangi bir parametrenin aşırı sistem limiti için limit değerine ulaşıldığında, CS'de yakıtı kesmek için bir komut veren ayrı bir ünite sağlanabilir.

Uçak sistemleri ile bilgi alışverişi. Bilgi alışverişi, bilgi alışverişinin seri ve paralel kanalları aracılığıyla gerçekleştirilir.

Kontrol ve kontrol ve ayarlama ekipmanına bilgi verilmesi. ACS'nin elektronik parçasının iyi durumunu belirlemek, sorun giderme, elektronik ünitelerin operasyonel ayarlanması, motor aksesuarları setinde özel bir kontrol, test ve ayar paneli bulunur. Uzaktan kumanda yer çalışması için kullanılır, bazı sistemlerde uçağa monte edilir. ACS ile kontrol paneli arasında bilgi alışverişi, özel olarak bağlanmış bir kablo aracılığıyla kod iletişim hatları aracılığıyla gerçekleştirilir.

Uçak kontrol sisteminden gelen komutlara dayalı olarak uçak kontrol sisteminin bir parçası olarak entegre motor kontrolü. Motorun ve uçağın bir bütün olarak maksimum verimini elde etmek için motor kontrol ve diğer kontrol sistemleri entegre edilmiştir. Kontrol sistemleri, yerleşik bir karmaşık kontrol sisteminde birleştirilen yerleşik dijital bilgi işlem sistemleri temelinde entegre edilmiştir. Entegre kontrol, motor kontrol programlarını kontrol sisteminin kontrol sisteminden ayarlayarak, hava girişini (AI) kontrol etmek için motor parametreleri yayınlayarak gerçekleştirilir. ACS VZ'den gelen bir sinyalde, motor mekanizasyon öğelerini kompresör GDU rezervlerini artırma konumuna ayarlamak için komutlar verilir. Uçuş modu değiştirildiğinde kontrollü hava girişindeki stall'ları önlemek için motor modu buna göre ayarlanır veya sabitlenir.

ACS öğelerinin sağlığını kontrol etme. ACS motorunun elektronik kısmında, ACS elemanlarının servis verilebilirliği otomatik olarak izlenir. ACS elemanlarının arızalanması durumunda, uçağın kontrol sisteminin kontrol sistemine arızalar hakkında bilgi verilir. Kontrol programlarının yeniden yapılandırılması ve ACS'nin elektronik bölümünün yapısı, çalışabilirliğini korumak için gerçekleştirilmektedir.

Motor durumunun operasyonel kontrolü ve teşhisi. Kontrol sistemi ile entegre ACS ayrıca aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

motorun ve uçağın sensörlerinden ve sinyalizasyon cihazlarından sinyallerin alınması, filtrelenmesi, işlenmesi ve araç üstü görüntüleme sistemlerine gönderilmesi, uçağın kayıt ve diğer sistemleri, analog ve ayrık parametrelerin dönüştürülmesi;

ölçülen parametrelerin tolerans kontrolü;

kalkış modunda motor itme parametresinin kontrolü;

kompresör mekanizasyonunun kontrolü;

geri vites cihazının elemanlarının ileri ve geri itme üzerindeki konumunun kontrolü;

motorun çalışma süresi ile ilgili bilgilerin hesaplanması ve saklanması;

yakıt ikmali sırasında saatlik tüketimin ve yağ seviyesinin kontrolü;

motor çalıştırma süresinin kontrolü ve kapatma sırasında LPC ve HPC rotorlarının bitmesi;

hava tahliye sistemlerinin ve türbin soğutma sistemlerinin kontrolü;

motor bileşenlerinin titreşim kontrolü;

kararlı durum koşullarında motorun ana parametrelerindeki değişikliklerdeki eğilimlerin analizi.

Şek. Şekil 2, turbofan motorunun otomatik kontrol sisteminin birimlerinin bileşimini şematik olarak göstermektedir.

Uçak gaz türbini motorlarının çalışma sürecinin mevcut parametre seviyesi ile, enerji santrallerinin özelliklerinde daha fazla iyileştirme, ACS IM'nin tek bir uçak ve motor kontrol sistemine entegrasyonu ile yeni kontrol yolları arayışı ile ilişkilidir ve uçuş moduna ve aşamasına bağlı olarak ortak kontrolleri. Bu yaklaşım FADEC (Tam Yetkili Sayısal Elektronik Kontrol) gibi elektronik sayısal motor kontrol sistemlerine geçiş ile mümkün olmaktadır. elektroniğin motoru tüm aşamalarda ve uçuş modlarında kontrol ettiği sistemlere (tam sorumluluğu olan sistemler).

Tam sorumluluğa sahip bir dijital kontrol sisteminin hidromekanik kontrol sistemine göre avantajları açıktır:

FADEC sistemi, güvenilirliğini önemli ölçüde artıran ve çoklu yedekleme ihtiyacını ortadan kaldıran, ağırlığını azaltan iki bağımsız kontrol kanalına sahiptir;

Pirinç. 2. Otomatik kontrol sistemi birimlerinin bileşimi, turbofan motorunun kontrol ve yakıt beslemesi

FADEC sistemi otomatik başlatma, kararlı durum çalışması, gaz sıcaklığı ve dönüş hızı sınırlaması, yanma odası söndürüldükten sonra başlatma, yakıt beslemesinde kısa süreli bir azalma nedeniyle aşırı gerilim koruması gerçekleştirir, çeşitli tiplerde çalışır sensörlerden gelen verilerin;

FADEC sistemi daha esnektir çünkü yerine getirdiği işlevlerin sayısı ve niteliği, yeni yönetim programları getirilerek veya mevcut yönetim programlarını ayarlayarak artırılabilir ve değiştirilebilir;

FADEC sistemi, mürettebatın iş yükünü önemli ölçüde azaltır ve yaygın olarak kullanılan uçtan uca uçak kontrol teknolojisinin kullanılmasına izin verir;

FADEC sisteminin işlevleri arasında motorun durumunun izlenmesi, arızaların teşhis edilmesi ve tüm enerji santrali hakkında bilgilerin muhafaza edilmesi yer alır. Titreşim, performans, sıcaklık, yakıt ve yağ sistemi davranışı, güvenlik, etkin ömür kontrolü ve düşük bakım maliyetlerini sağlamak için izlenebilen birçok operasyonel açıdan sadece birkaçıdır;

FADEC sistemi, sonuçları kalıcı belleğe kaydederek, motor çalışma süresinin ve ana bileşenlerinin hasar görebilirliğinin, zemin ve yürüyüş öz kontrolünün kaydını sağlar;

FADEC sistemi için, herhangi bir bileşeni değiştirildikten sonra motorun ayar ve kontrollerine gerek yoktur.

FADEC sistemi ayrıca:

çekişi iki modda kontrol eder: manuel ve otomatik;

yakıt tüketimini kontrol eder;

motor yolu boyunca hava akışını kontrol ederek ve HPT rotor kanatlarının arkasındaki boşluğu ayarlayarak optimum çalışma modları sağlar;

entegre tahrikli jeneratörün yağ sıcaklığını kontrol eder;

itme ters çevirme sisteminin yerde çalışmasına ilişkin kısıtlamaların uygulanmasını sağlar.

Şek. Şekil 3, FADEC ACS tarafından gerçekleştirilen çok çeşitli işlevleri açıkça göstermektedir.

Rusya'da, AL-31F, PS-90A motorlarının ve bir dizi başka ürünün modifikasyonları için bu tip kendinden tahrikli silahlar geliştirilmektedir.

Pirinç. 3. Tam sorumluluk sahibi dijital motor yönetim sisteminin amacı

2 FADEC tipi otomatik motor kontrol sistemlerinin çalışması sırasında ortaya çıkan sorunlar

Yurtdışında elektronik ve bilgi teknolojilerinin daha dinamik gelişimi ile bağlantılı olarak, ACS IM üretimi yapan bir dizi firmanın 80'lerin ortalarında FADEC tipi sistemlere geçişi düşündüğü belirtilmelidir. Bu konunun bazı yönleri ve bununla bağlantılı sorunlar, NASA raporlarında ve bir dizi dergide özetlenmiştir. Bununla birlikte, yalnızca genel hükümler içerirler, elektronik dijital ACS'nin ana avantajları belirtilir. Elektronik sistemlere geçiş sırasında ortaya çıkan sorunlar, bunların çözüm yolları ve ACS'nin gerekli göstergelerinin sağlanmasına ilişkin hususlar yayımlanmamıştır.

Bugüne kadar, elektronik dijital sistemler temelinde oluşturulan ACS için en acil görevlerden biri, gerekli güvenilirlik düzeyini sağlama görevidir. Bu, öncelikle bu tür sistemlerin geliştirilmesi ve işletilmesi konusundaki yetersiz deneyimden kaynaklanmaktadır.

Benzer nedenlerle yabancı yapımı uçak gaz türbini motorlarının FADEC ACS'sinde bilinen arızalar vardır. Örneğin, Rolls-Royce AE3007A ve AE3007C turbofanlara takılan FADEC ACS'de, çift motorlu uçaklarda kullanılan bu motorların uçuş sırasında arızalanmasına neden olabilecek transistör arızaları kaydedildi.

AS900 turbofan motoru için, FADEC sisteminin güvenilirliğini artırmak için otomatik parametre sınırlaması sağlayan bir programın yanı sıra önleme, algılama ve kurtarma işlemlerini gerçekleştirmek gerekiyordu. normal operasyon kabardıktan ve durduktan sonra. AS900 turbofan ayrıca aşırı hız koruması, bir veri yolu ve ARINK 429 standardına göre ayrı sinyaller kullanarak kritik parametrelerin sensörlerine veri iletimi için ikili bağlantılar ile donatılmıştır.

FADEC ACS'nin geliştirilmesi ve uygulanmasında yer alan uzmanlar, düzeltilmesi önemli miktarda para gerektiren birçok mantıksal hata buldu. Ancak gelecekte FADEC sistemini geliştirerek tüm motor bileşenlerinin ömrünü tahmin etmenin mümkün olacağını belirlediler. Bu, uçak filosunu dünyanın herhangi bir bölgesindeki merkezi bir noktadan uzaktan kontrol etmeyi mümkün kılacaktır.

Bu yeniliklerin tanıtılması, merkezi mikroişlemciler kullanan aktüatörlerin kontrolünden kendi kontrol işlemcileriyle donatılmış akıllı mekanizmaların oluşturulmasına geçişle kolaylaştırılacaktır. Böyle bir "dağıtılmış sistemin" avantajı, sinyal hatlarının ve ilgili ekipmanın ortadan kaldırılması nedeniyle kütleyi azaltmak olacaktır. Bundan bağımsız olarak, bireysel sistemlerin iyileştirilmesi devam edecektir.

Bireysel yabancı gaz türbinli motorlar için umut verici uygulamalar şunlardır:

motor yönetim sisteminin iyileştirilmesi, hava tahliye kontrolü ve buzlanma önleme sistemi ile otomatik çalıştırma ve rölanti sağlanması, düşük gürültü seviyeleri elde etmek için motor sistemlerinin senkronizasyonu ve özelliklerin otomatik korunması ve ayrıca geri vites cihazının kontrolü;

Motoru basınç ve sıcaklık sensörlerinin sinyalleriyle değil, doğrudan HP rotorunun dönüş frekansıyla kontrol etmek için FADEC ACS'nin çalışma prensibindeki değişiklik, bu parametrenin ölçülmesinden daha kolay olması nedeniyle. Mevcut motorlarda dönüştürülmesi gereken çift sıcaklık-basınç sensörleri sisteminden gelen sinyal. Yeni sistem, daha hızlı yanıt almanıza ve kontrol döngüsünün daha küçük yayılmasına olanak tanır;

standart endüstriyel çipler kullanılarak çok daha güçlü bir işlemcinin kurulması ve motorun durumu (çalışabilirliği) ve özellikleri hakkında teşhis ve tahmin sağlanması, PSC tipi FADEC otomatik kontrol sisteminin geliştirilmesi. PSC, sabit itişte belirli yakıt tüketimini en aza indirmek;

entegre bir kontrol sisteminin ACS FADEC'e dahil edilmesi teknik durum motor. Motor, uçuş yüksekliği, dış sıcaklık, itme değeri ve Mach sayısı dikkate alınarak azaltılan fan hızına göre ayarlanır;

motor izleme sistemi EMU'nun (Motor İzleme Birimi) FADEC ile entegrasyonu, daha fazla verinin gerçek zamanlı olarak karşılaştırılmasına izin verecek ve motor "fiziksel sınırlara yakın" çalışırken daha fazla güvenlik sağlayacaktır. Sıcaklık ve stres değişimi gibi faktörlerin toplam yorulma birikim indeksi olarak birlikte dikkate alındığı basitleştirilmiş bir termodinamik modelin uygulanmasına dayanan EMU, zaman içinde kullanım sıklığını kontrol etmenize de olanak tanır. Ayrıca "gıcırtı" sesi, gıcırtılar, artan titreşimler, kesintili çalıştırma, alev alma, motor dalgalanması gibi durumların kontrolü de vardır. FADEC sistemi için bir yenilik, yalnızca demir içeren parçacıkların boyutunu ve miktarını belirlemeye izin vermeyen, aynı zamanda bunları 70 ... 80 oranında ortadan kaldıran bir manyetik metal parçacık algılama sensörü ODMS'nin (Yağ-enkaz Manyetik Sensörü) kullanılmasıdır. % santrifüj kullanarak. Parçacık sayısında bir artış tespit edilirse, EMU, titreşimi kontrol etmenize ve örneğin yatağın tahrip olması gibi tehlikeli süreçleri belirlemenize olanak tanır (EJ200 turbofanlar için);

General Electric tarafından, yanıt süresi çok daha kısa olan ve bellek miktarı, bu şirket tarafından üretilen önceki ACS FADEC çift devreli motorlarınkinden daha büyük olan üçüncü nesil iki kanallı dijital ACS FADEC'in oluşturulması. Bu sayede ACS, güvenilirliği ve motor itişini artırmak için ek yedek yeteneklere sahiptir. FADEC ACS ayrıca, rulman kanalı arızası gibi bilinen arıza modlarının ve arızaların spektral analizine dayalı olarak yaklaşan bileşen/parça arızasının semptomlarını belirlemek ve teşhis etmek için titreşim sinyallerini filtrelemek için gelişmiş bir yeteneğe sahip olacaktır. Bu tanımlama sayesinde uçuş bitiminde bakım ihtiyacı konusunda uyarı alınacaktır. FADEC ACS, Kişilik Panosu adı verilen ek bir elektronik pano içerecektir. Ayırt edici özellikleri, yeni Airbus standardına (AFDX) ve yeni işlevlere (aşırı hız kontrolü, çekiş kontrolü, vb.) uygun bir veriyoludur. Ek olarak, yeni kart, Titreşim Ölçüm Birimi (VMU) ve Elektromekanik İtki Değiştirici Çalıştırma Sistemi (ETRAS) ile iletişimi genişletecek.

2. GAZ TÜRBİN MOTORLARININ GAZ DİNAMİK ŞEMALARI

Süpersonik çok modlu uçakların çalışma koşulları için karmaşık gereksinimler, en çok turbojet (TRD) ve baypas turbojet motorları (TRDD) tarafından karşılanır. Bu motorların ortak özelliği, serbest enerji oluşumunun doğasıdır, fark, kullanımının doğasında yatmaktadır.

Tek devreli bir motorda (Şekil 4), çalışma akışkanının türbinin arkasında sahip olduğu serbest enerji, doğrudan dışarı akan jetin kinetik enerjisine dönüştürülür. Bir baypas motorunda, serbest enerjinin sadece bir kısmı, dışarı akan jetin kinetik enerjisine dönüştürülür. Serbest enerjinin geri kalanı, ek hava kütlesinin kinetik enerjisini arttırmaya gider. Enerji, bir türbin ve bir fan tarafından ek hava kütlesine aktarılır.

Çalışma sürecinin parametrelerinin belirli değerlerinde ve dolayısıyla belirli bir saatlik yakıt tüketiminde ek bir hava kütlesini hızlandırmak için serbest enerjinin bir kısmının kullanılması, motor itişini artırmayı ve özgül yakıt tüketimini azaltmayı mümkün kılar.

Turbojet motorun hava tüketimi bir gaz çıkış hızı olsun. Dahili devredeki çift devreli bir motor için, hava akışı tek devreli bir motorla aynıdır ve gaz çıkış hızı; sırasıyla dış konturda ve (bkz. Şekil 4).

Serbest enerji seviyesini karakterize eden tek devreli bir motorun hava akış hızının ve gaz çıkış hızının, uçuş hızının her bir değeri için belirli değerlere sahip olduğunu varsayacağız.

İlave hava kütlesinin kinetik enerjisinde bir artış sağlayan gaz-hava yolunun elemanlarında kayıpların olmadığı durumlarda turbojet ve turbofan motorlardaki güç akışlarını dengeleme koşulları ifadelerle gösterilebilir.

Pirinç. 4. Tek turboşarj devreli çift devreli ve tek devreli motorlar

(1)

Son ifadenin açıklanmasında, dış devreye aktarılan serbest enerjinin bir kısmının, gelen akışın sahip olduğu seviyeden akış enerjisini seviyeye yükselttiğini not ediyoruz.

(1) ve (2) ifadelerinin doğru kısımlarını eşitleyerek, Notasyonu dikkate alarak, şunu elde ederiz:

, , . (3)

Bir baypas motorunun itme gücü şu ifadeyle belirlenir:

(3) ifadesi göreceli olarak çözülürse ve sonuç (4) ifadesi ile değiştirilirse, o zaman şunu elde ederiz:

Verilen değerler ve t için motorun maksimum itme kuvveti, denklemin çözümünden sonra elde edilir.

(5) numaralı ifade şu şekildedir:

Motor itişi için en basit ifade şu şekilde olur:

Bu ifade, baypas oranındaki bir artışın motor itişinde monoton bir artışa yol açtığını göstermektedir. Ve özellikle, tek devreli bir motordan (m = 0) iki devreli bir motora m = 3 olan geçişe, itme gücünde iki kat bir artış eşlik ettiği görülebilir. Gaz jeneratöründeki yakıt tüketimi değişmediği için, özgül yakıt tüketimi de yarı yarıya azalır. Ancak çift devreli bir motorun özgül itme gücü, tek devreli bir motorunkinden daha düşüktür. V = 0'da özgül itme şu ifadeyle belirlenir:

bu da t arttıkça özgül itmenin azaldığını gösterir.

Baypas motorlarının şemaları arasındaki farkın işaretlerinden biri, iç ve dış devrelerin akışları arasındaki etkileşimin doğasıdır.

İç devrenin gaz akışının fanın arkasındaki hava akışıyla - dış devrenin akışıyla - karıştırıldığı bir baypas motoruna karma baypas motoru denir.

Bu akışların motordan ayrı ayrı aktığı bir çift devreli motora, ayrı devrelere sahip bir çift devreli motor denir.

1 Gaz türbinli motorların gaz dinamik özellikleri

Motorun çıkış parametreleri - itme P, spesifik itme P ud ve spesifik yakıt tüketimi C ud - tamamen, her motor tipi için uçuş koşullarına ve parametresine belirli bir bağımlılık içinde olan çalışma sürecinin parametreleri tarafından belirlenir. Bu, motorun çalışma modunu belirler.

Çalışma sürecinin parametreleri şunlardır: * olarak motor girişindeki hava sıcaklığı T, kompresördeki toplam hava basıncındaki artış derecesi, baypas oranı t, türbin önündeki gaz sıcaklığı, akış hızı gaz-hava yolunun karakteristik bölümleri, bireysel elemanlarının verimliliği vb. .

Uçuş koşulları, bozulmamış akış Tn ve Pn'nin sıcaklığı ve basıncı ile uçuşun hızı V (veya azaltılmış hız λ n veya M sayısı) ile karakterize edilir.

Uçuş koşullarını karakterize eden T n ve V (M veya λ n) parametreleri ayrıca * içindeki T motor çalışma sürecinin parametresini de belirler.

Uçağa monte edilen motorun gerekli itişi, uçak gövdesinin özellikleri, uçuş koşulları ve doğası ile belirlenir. Bu nedenle, yatay bir sabit uçuşta, motor itişi, uçağın aerodinamik sürüklenmesine tam olarak eşit olmalıdır P = Q; hem yatay düzlemde hem de tırmanışta hızlanma sırasında, itme direnci aşmalıdır

ve gerekli hızlanma ve tırmanma açısı değerleri ne kadar yüksek olursa, gerekli itme miktarı da o kadar yüksek olur. Dönüş yaparken aşırı yükte (veya yatış açısında) bir artış ile gerekli itme kuvveti de artar.

İtki sınırları, maksimum motor çalışma modu tarafından sağlanır. Bu moddaki itme ve özgül yakıt tüketimi, uçuş yüksekliğine ve hızına bağlıdır ve genellikle türbin önündeki gaz sıcaklığı, motor rotor hızı ve içindeki gaz sıcaklığı gibi çalışma süreci parametrelerinin dayanım sınır değerlerine karşılık gelir. art yakıcı.

İtkinin maksimumun altında olduğu motor çalışma modlarına gaz kelebeği modları denir. Motorun kısılması - itme kuvvetinin azaltılması, ısı kaynağının azaltılmasıyla gerçekleştirilir.

Bir gaz türbini motorunun gaz dinamik özellikleri, hesaplanan parametrelerin değerleri, elemanların özellikleri ve motor kontrol programı ile belirlenir.

Motorun tasarım parametreleri altında, bu motor için belirlenen motor girişindeki hava sıcaklığında maksimum modlarda çalışma sürecinin ana parametrelerini kastediyoruz = .

Çeşitli motor şemalarının gaz-hava yolunun ana elemanları bir kompresör, bir yanma odası, bir türbin ve bir çıkış ağzıdır.

Kompresörün özellikleri (kompresör kademeleri) (Şekil 5) belirlenir

Pirinç. 5. Kompresörün özellikleri: a-a - stabilite limiti; c-c - kompresörün çıkışındaki kilitleme hattı; s-s - çalışma modları satırı

kompresördeki toplam hava basıncındaki artış derecesinin kompresör girişindeki nispi akım yoğunluğuna ve kompresör rotorunun azaltılmış hızına ve ayrıca verimliliğin toplam havadaki artış derecesine bağımlılığı kompresör rotorunun basıncı ve azaltılmış frekansı:

Azalan hava akış hızı, şu ifadeyle bağıl akım yoğunluğu q(λ c) ile ilgilidir.

(8)

kompresörün giriş bölümünün akış kısmının alanı nerede, yeryüzünde standart atmosfer koşullarında hava akış miktarını temsil eder = 288 K, = 101325 N/m 2 . Boyuta göre. pr toplam basınç ve durgunluk sıcaklığının bilinen değerlerinde hava akışı T* formülü ile hesaplanır

(9)

Çeşitli kararlı durum çalışma modlarında motor elemanlarının ortak çalışması için koşullar tarafından belirlenen çalışma noktalarının sırası, bir çalışma modları hattı oluşturur. Motorun önemli bir performans özelliği, ifade ile belirlenen çalışma modları hattının noktalarındaki kompresör stabilite marjıdır.

(10)

"Gr" endeksi, çalışma modları çizgisi noktasında olduğu gibi, aynı n pr değerinde kompresörün kararlı çalışma sınırının parametrelerine karşılık gelir.

Yanma odası, yakıt yanmasının tamlık katsayısı ve toplam basınç katsayısı ile karakterize edilecektir.

Toplam basınç katsayısı r ile karakterize edilen hidrolik kayıplar ve ısı kaynağının neden olduğu kayıplar nedeniyle yanma odasındaki toplam gaz basıncı düşer. İkincisi, katsayı ile karakterize edilir. Toplam toplam basınç kaybı ürün tarafından verilir.

Hem hidrolik kayıplar hem de ısı girdisinin neden olduğu kayıplar, yanma odasına girişte artan akış hızı ile artar. Akışın toplam basıncının ısı beslemesinden kaynaklanan kaybı da çıkışındaki akışın sıcaklık değerlerinin oranı ile belirlenen gazın ısınma derecesinin artmasıyla artar. yanma odası ve girişinde

Yanma odasına girişteki ısıtma derecesindeki ve akış hızındaki artışa, yanma odasının sonunda gaz hızında bir artış eşlik eder ve gaz hızı ses hızına yaklaşırsa, gaz dinamiği " kanalın kilitlenmesi" meydana gelir. Kanalın gaz dinamik "kilitlenmesi" ile, yanma odasına girişteki hızı düşürmeden gaz sıcaklığında daha fazla artış imkansız hale gelir.

Türbin özellikleri, birinci aşama q(λ ca) nozul aparatının kritik bölümündeki bağıl akım yoğunluğunun ve türbinin verimliliğinin toplam gaz basıncının azalma derecesine bağımlılığı ile belirlenir. türbin, türbin rotorunun azaltılmış hızı ve ilk aşamadaki meme aparatının kritik bölümünün alanı:

Jet nozulu, kritik ve çıkış bölümleri ve hız katsayısı alanlarındaki bir dizi değişiklik ile karakterize edilir.

Uçak santralinin bir unsuru olan hava girişinin özellikleri de motorun çıkış parametreleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Hava girişi karakteristiği, toplam basınç katsayısı ile temsil edilir.

bozulmamış hava akışının toplam basıncı nerede; kompresör girişindeki hava akışının toplam basıncıdır.

Böylece her motor tipi, belirli karakteristik kesit boyutlarına ve elemanlarının özelliklerine sahiptir. Ek olarak, motorun çalışma süreci parametrelerinin değerleri üzerinde belirli sayıda kontrol faktörü ve kısıtlaması vardır. Kontrol faktörlerinin sayısı birden fazlaysa, bazı uçuş koşulları ve çalışma modu, prensipte, çalışma süreci parametrelerinin sınırlı bir değer aralığına karşılık gelebilir. Çalışma süreci parametrelerinin tüm bu olası değerleri aralığından yalnızca bir parametre kombinasyonu uygun olacaktır: maksimum modda - maksimum çekiş sağlayan kombinasyon ve gaz kelebeği modunda - minimum yakıt tüketimini sağlayan bu modu belirleyen itme değeri. Aynı zamanda, çalışma sürecinin bağımsız olarak kontrol edilen parametrelerinin sayısının - motorun çalışma sürecinin kontrol edildiği (veya kısaca - motor kontrolünün) nicel göstergelerine dayanan parametrelerin eşit olduğu akılda tutulmalıdır. motor kontrol faktörlerinin sayısı. Ve bu parametrelerin belirli değerleri, diğer parametrelerin belirli değerlerine karşılık gelir.

Kontrol edilen parametrelerin uçuş koşullarına ve motor çalışma moduna bağımlılığı, motor kontrol programı tarafından belirlenir ve otomatik kontrol sistemi (ACS) tarafından sağlanır.

Motorun çalışmasını etkileyen uçuş koşulları, aynı zamanda motor çalışma sürecinin bir parametresi olan parametre ile en eksiksiz şekilde karakterize edilir. Bu nedenle, motor kontrol programı, çalışma sürecinin kontrollü parametrelerinin veya motorun kontrol edilen elemanlarının durumunun motor girişindeki havanın durgunluk sıcaklığına ve çalışma modunu belirleyen parametrelerden birine bağımlılığı olarak anlaşılır. - türbinin önündeki gaz sıcaklığı, kaskadlardan birinin rotor hızı veya motor itişi Р.

2 Motor yönetimi

Sabit bir geometriye sahip bir motorun yalnızca bir kontrol faktörü vardır - ısı girdisi miktarı.

Pirinç. 6. Kompresörün karakteristiği üzerinde çalışma modları hattı

Doğrudan ısı kaynağının değeri tarafından belirlenen kontrollü bir parametre olarak, parametreler ya da olabilir. Ancak, parametre bağımsız olduğundan, kontrollü bir parametre olarak , ve parametreleri ile ilişkilendirilebilir. ve azaltılmış hız

(12)

Ayrıca, farklı değer aralıklarında, kontrollü bir parametre olarak farklı parametreler kullanılabilir.

Sabit geometrili bir motor için olası kontrol programları arasındaki fark, parametrelerin izin verilen değerlerindeki ve maksimum modlardaki farktan kaynaklanmaktadır.

Motor girişindeki hava sıcaklığı değiştiğinde, maksimum modlarda türbin önündeki gaz sıcaklığının değişmemesi gerekiyorsa, o zaman bir kontrol programımız olacak. Bağıl sıcaklık daha sonra ifadeye göre değişecektir.

Şek. 6, çalışma modları satırındaki her bir değerin, parametrelerin belirli değerlerine karşılık geldiğini gösterir ve . (Şekil 6) ayrıca şunu gösterir:< 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.

= 1'de çalışmayı sağlamak için, bağıl sıcaklık değerinin ifadeye göre = 1 olması gerekir.

koşula eşdeğerdir . Bu nedenle, altına düşerken, değer düşmelidir. (12) ifadesine göre, dönüş frekansı da azalacaktır. Parametreler daha sonra hesaplanan değerlere karşılık gelecektir.

Koşul = const altındaki alanda, parametrenin değeri artarken farklı şekillerde değişebilir - hem artabilir hem de azalabilir ve hesaplanan dereceye bağlı olarak değişmeden kalabilir

kompresördeki toplam hava basıncının arttırılması ve kompresör kontrolünün doğası. Program = const artan ile bir artışa neden olduğunda ve mukavemet koşulları nedeniyle hızın artması kabul edilemez olduğunda program kullanılır.Türbin önündeki gaz sıcaklığı bu durumlarda artarken doğal olarak azalacaktır.

Bu parametrelerin hamları, programlar sağlarken motorun otomatik kontrol sisteminde bir kontrol sinyali görevi görür. Program = const sağlarken bir kontrol sinyali olarak hizmet verebilir - ifadeye uygun olarak at = const ve = const olan bir değer veya daha küçük bir değer

miktarı benzersiz bir şekilde belirler Bir miktarın kontrol sinyali olarak kullanılması kısıtlama nedeniyle olabilir Çalışma sıcaklığı termokupl algılama elemanları.

Kontrol programı = const sağlamak için, değeri bir fonksiyon olacak olan parametre ile program kontrolünü de kullanabilirsiniz (Şekil 7) .

Bir bütün olarak dikkate alınan kontrol programları birleştirilir. Motor, tüm parametrelerin aşağıdakiler tarafından belirlendiği benzer modlarda çalıştığında göreceli değerler, değişmez. Bunlar, GTE akış yolunun tüm bölümlerinde azaltılmış akış hızı, azalan sıcaklık, kompresördeki toplam hava basıncındaki artış derecesi değerleridir. Hesaplanan değerlere karşılık gelen ve kontrol programının iki koşulunu ayıran değer, çoğu durumda zemine yakın standart atmosfer koşullarına karşılık gelir = 288 K. Ancak motorun amacına bağlı olarak değer, hem az hem de çok.

Yüksek irtifa ses altı uçaklarının motorları için, atamak uygun olabilir.< 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
sıcaklık = 1.18 olacak ve motor maksimum modda olacak
çalışmak< 1. Расход воздуха на взлете у такого двигателя ниже

(eğri 1, Şekil 7), (eğri 0) olan bir motorunkinden daha fazladır.

Yüksek hızlı yüksek irtifa uçakları için tasarlanmış bir motor için atamak uygun olabilir (eğri 2). > 288 K olan böyle bir motor için kompresördeki hava tüketimi ve toplam hava basıncındaki artış derecesi, = 288 K olan bir motordan daha yüksektir.

Pirinç. 7. Motor çalışma sürecinin ana parametrelerinin bağımlılığı :a - kompresör girişindeki hava sıcaklığına bağlı sabit bir geometri ile, b - hesaplanan hava sıcaklığına bağlı olarak sabit bir geometri ile

türbin bu durumda maksimum değerine daha yüksek değerlerde ve buna bağlı olarak daha yüksek M uçuş sayılarında ulaşır. Bu nedenle, = 288 K olan bir motor için, türbinin önündeki zemine yakın izin verilen maksimum gaz sıcaklığı M ≥ 0 ve H ≥ 11 km yüksekliklerde - M ≥ 1.286'da olabilir. Motor, örneğin = 328 K'ye kadar bu tür modlarda çalışırsa, türbinin önündeki zemine yakın maksimum gaz sıcaklığı M ≥ 0,8 ve H ≥ 11 km yüksekliklerde - M ≥ 1,6'da olacaktır; kalkış modunda, gaz sıcaklığı = 288/328 olacaktır

= 328 K'ye kadar çalışmak için dönüş hızı, kalkış hızına kıyasla = 1,07 faktörü kadar artırılmalıdır.

> 288 K seçimi, yüksek hava sıcaklıklarında gerekli kalkış itiş gücünü koruma ihtiyacından da kaynaklanabilir.

Böylece, motor rotor hızı artırılarak ve kalkış modundaki özgül itme kuvveti azaltılarak >'de artırılarak hava tüketiminde bir artış sağlanır.

Gördüğünüz gibi, değer, motor çalışma sürecinin parametreleri ve çıktı parametreleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve bununla birlikte, motorun tasarım parametresidir.

3. YAKIT KONTROL SİSTEMLERİ

1 Ana yakıt akışı kontrolörü ve elektronik kontroller

1.1 Ana yakıt regülatörü

Ana yakıt regülatörü, çeşitli kombinasyonlarda mekanik, hidrolik, elektrik veya pnömatik olarak kontrol edilen motor tahrikli bir ünitedir. Yakıt yönetim sisteminin amacı, yanma bölgesindeki yakıt-hava sistemlerinin arzu edilen hava-yakıt oranını yaklaşık 15:1'de tutmaktır. Bu oran, yanma odasına giren birincil havanın ağırlığının yakıtın ağırlığına oranını temsil eder. Bazen 0.067:1'lik bir yakıt-hava oranı kullanılır. Tüm yakıtlar, tam yanma için belirli bir miktarda hava gerektirir, yani. zengin veya yağsız karışım yanacaktır, ancak tamamen değil. Hava için ideal oran ve Jet yakıtı 15:1'dir ve stokiyometrik (kimyasal olarak doğru) karışım olarak adlandırılır. 60: 1'lik bir hava-yakıt oranı görmek çok yaygındır. Bu olduğunda, yazar, yanma odasına giren birincil hava akışı değil, toplam hava akışı tarafından yönlendirilen havanın yakıta oranını temsil eder. Birincil akış toplam hava akışının %25'i ise, 15:1 oranı 60:1 oranının %25'idir. Uçak gaz türbin motorlarında hızlanma sırasında 10:1 ve yavaşlama sırasında 22:1 oranları ile zengin karışımdan fakir karışıma geçiş vardır. Motor, yanma bölgesindeki toplam hava tüketiminin %25'ini tüketiyorsa, oranlar şu şekilde olacaktır: hızlanma sırasında 48:1 ve yavaşlama sırasında 80:1.

Pilot gaz kolunu (GAZ) ileri hareket ettirdiğinde yakıt tüketimi artar. Yakıt tüketimindeki bir artış, yanma odasındaki gaz akışında bir artışa neden olur ve bu da motorun güç seviyesini arttırır. Turbofan ve turbofan (turbofan) motorlarda bu durum itiş gücünün artmasına neden olur. TVD ve turboşaft motorlarında bu, giriş milinin güç çıkışını artıracaktır. Pervanenin dönüş hızı, artan pervane hatvesiyle (kanatlarının montaj açısı) artacak veya değişmeden kalacaktır. Şek. 8. tipik bir havacılık gaz türbin motoru için yakıt-hava sistemlerinin bileşenlerinin oranının bir diyagramını gösterir. Diyagram, yüksek basınçlı rotor hız kontrolörü olan santrifüj kütle yakıt kontrol cihazı tarafından algılandığı şekliyle hava-yakıt oranını ve yüksek basınçlı rotor hızını göstermektedir.

Pirinç. 8. Yakıt - hava çalışma şeması

Rölantide, karışımdaki havanın 20 kısmı statik (sabit) durum çizgisi üzerindedir ve 15 kısım HP rotor hızının %90 ila %100'ü aralığındadır.

Motor aşındıkça, 15:1 hava-yakıt oranı, hava sıkıştırma işleminin verimliliği azaldıkça (düşürülürken) değişecektir. Ancak motor için gerekli basınç artışı derecesinin kalması ve akış durmalarının olmaması önemlidir. Motorun yorulması, kirlilik veya hasar nedeniyle basınç artış oranı düşmeye başladığında, gerekli normal değeri geri yüklemek için çalışma modu, yakıt tüketimi ve kompresör şaft hızı artırılır. Sonuç, yanma odasında daha zengin bir karışımdır. Daha sonra sıcaklık limite yaklaşırsa bakım personeli gerekli temizlik, onarım, kompresör veya türbin değişimini yapabilir (tüm motorların kendi sıcaklık limitleri vardır).

Tek kademeli kompresörlü motorlarda, ana yakıt akış regülatörü, kompresör rotorundan tahrik kutusu aracılığıyla tahrik edilir. İki ve üç kademeli motorlar için, ana yakıt akış regülatörünün tahriki, yüksek basınçlı bir kompresörden düzenlenmiştir.

1.2 Elektronik regülatörler

Hava-yakıt oranını otomatik olarak kontrol etmek için motor yönetim sistemine çok sayıda sinyal gönderilir. Bu sinyallerin sayısı, motorun tipine ve tasarımında elektronik kontrol sistemlerinin varlığına bağlıdır. En yeni nesil motorlar, önceki nesil motorların hidromekanik cihazlarından çok daha fazla sayıda motor ve uçak parametresini algılayan elektronik regülatörlere sahiptir.

Hidromekanik motor kontrol sistemine gönderilen en yaygın sinyallerin listesi aşağıdadır:

Motor rotor hızı (N c) - bir santrifüj yakıt regülatörü aracılığıyla doğrudan şanzımandan motor yönetim sistemine iletilir; hem sabit durum motor çalışma modlarında hem de hızlanma / yavaşlama sırasında yakıt dozajı için kullanılır (çoğu havacılık gaz türbini motorunun rölantiden maksimum moda hızlanma süresi 5 ... 10 s'dir);

Motor giriş basıncı (p t 2) - motor girişine takılı bir sensörden yakıt kontrol körüklerine iletilen toplam basınç sinyali. Bu parametre, koşullar değiştiğinde uçağın hızı ve irtifası hakkında bilgi iletmek için kullanılır. Çevre motorun girişinde;

Kompresör çıkışındaki basınç (p s 4) hidromekanik sistemin körüklerine iletilen statik basınçtır; kompresör çıkışındaki kütle hava akışını hesaba katmak için kullanılır;

Yanma odasındaki basınç (p b) yakıt yönetim sistemi için statik bir basınç sinyalidir, yanma odasındaki basınç ile motorda belirli bir noktadaki kütle hava akışı arasında doğru orantılı bir ilişki kullanılır. Yanma odasındaki basınç %10 artarsa, hava kütlesi akışı %10 artar ve yanma odasındaki körük, programı doğru oranı korumak için yakıt tüketimini %10 artırmaya ayarlayacaktır. "âîçäóõ - òîïëèâî ". Áûñòðîå ðåàãèðîâàíèå íà ýòîò ñèãíàë ïîçâîëÿåò èçáåæàòü ñðûâîâ ïîòîêà, ïëàìåíè è çàáðîñà òåìïåðàòóðû;

Giriş sıcaklığı (t t 2) - yakıt yönetim sistemi için motora girişteki toplam sıcaklığın sinyali. Sıcaklık sensörü, motor girişindeki hava sıcaklığına bağlı olarak genişleyen ve daralan bir boru vasıtasıyla yakıt yönetim sistemine bağlanır. Bu sinyal, motor yönetim sistemine bir yakıt ölçüm programının ayarlanabileceği hava yoğunluğu değeri hakkında bilgi sağlar.

2 Basitleştirilmiş yakıt tüketimi kontrol şeması (hidromekanik cihaz)

Şek. Şekil 9, hava taşıtı gaz türbini motor kontrol sisteminin basitleştirilmiş bir diyagramını göstermektedir. Yakıtı aşağıdaki prensibe göre dağıtır:

ölçüm parçası :yakıt kesme kolunu (10) çalıştırma çevriminden önce hareket ettirmek kesme vanasını açar ve yakıtın motora akmasını sağlar (Şekil 9.). Kapatma kolu gereklidir çünkü minimum akış sınırlayıcı (11) ana kontrol vanasının tamamen kapanmasını engeller. Bu tasarım çözümü, regülatör ayar yayının kırılması veya rölanti durdurmasının yanlış ayarlanması durumunda gereklidir. Gaz kelebeğinin tam arka konumu, MG durdurucunun yanındaki MG konumuna karşılık gelir. Bu, gaz kelebeğinin bir kesme kolu olarak hareket etmesini önler. Şekilde gösterildiği gibi, kapatma kolu aynı zamanda başlatma çevrimi sırasında yakıt yönetim sisteminin çalışma basıncının uygun şekilde artırılmasını sağlar. Bu, kaba yakıtın motora tahmini süreden önce girmemesi için gereklidir.

Ana yakıt pompasının (8) basınç besleme sisteminden gelen yakıt, gaz kelebeğine (dozaj iğnesi) (4) yönlendirilir. Yakıt, valf konisi tarafından oluşturulan açıklıktan geçerken basınç düşmeye başlar. Gaz kelebeği valfinden enjektörlere giden yolda yakıt ölçülü olarak kabul edilir. Bu durumda, yakıt hacme göre değil, ağırlıkça dozlanır. Birim kütle yakıtın kalorifik değeri (kütle kalorifik değeri), yakıtın sıcaklığından bağımsız olarak sabittir, birim hacim başına kalorifik değeri ise sabit değildir. Yakıt şimdi yanma odasına doğru dozajda girer.

Ağırlığa göre yakıt dozajlama ilkesi matematiksel olarak şu şekilde doğrulanır:

Pirinç. 9. Hidromekanik yakıt regülatörü şeması

. (13)

burada: - tüketilen yakıtın ağırlığı, kg/sn;

Yakıt tüketim katsayısı;

Ana dağıtım vanasının akış bölümünün alanı;

Orifis boyunca basınç düşüşü.

Sadece bir motora ihtiyaç duyulması ve bir kontrol valfi portunun yeterli olması koşuluyla basınç düşüşü sabit kaldığı için formülde herhangi bir değişiklik olmayacaktır. Ancak uçak motorları çalışma modlarını değiştirmelidir.

Sürekli değişen yakıt tüketiminde, akış alanının boyutu ne olursa olsun, ölçüm ibresindeki basınç düşüşü değişmeden kalır. Ölçülen yakıtı hidrolik olarak kontrol edilen gaz kelebeği valfinin diyafram yayına yönlendirerek, basınç farkı her zaman yay geriliminin değerine döner. Yayın gerilimi sabit olduğundan, akış alanı boyunca basınç düşüşü de sabit olacaktır.

Bu kavramı daha iyi anlamak için, yakıt pompasının sisteme her zaman fazla yakıt sağladığını ve basınç düşürme valfinin sürekli olarak fazla yakıtı pompa girişine geri verdiğini varsayalım.

ÖRNEK: Dozlanmamış yakıtın basıncı 350 kg/cm2'dir; ölçülen yakıtın basıncı 295 kg/cm2'dir; yay sıkma değeri - 56 kg / cm 2. Bu durumda, basınç düşürücü valf diyaframının her iki tarafındaki basınç 350 kg/cm2'dir. Gaz kelebeği dengede olacak ve pompa girişindeki fazla yakıtı atlayacaktır.

Pilot gaz kelebeğini ileri doğru hareket ettirirse, gaz kelebeği valfi deliği ve ölçülen yakıt akışı artacaktır. Ölçülen yakıtın basıncının 300 kg/cm2'ye yükseldiğini hayal edin. Bu, 360 kg/cm2'ye kadar basınçta genel bir artışa neden oldu; valf diyaframının her iki tarafında, valfi kapanmaya zorlar. Bypass edilen yakıtın azaltılmış miktarı, düşük dozlanmış yakıtın basıncında bir artışa yol açarken, üretim bölümünün yeni alanı için 56 kg/cm2 ; yeniden kurulmayacaktır. Bunun nedeni, artan devir/dakikanın pompadaki yakıt akışını artırmasıdır. Daha önce belirtildiği gibi, fark basıncı ΔP, sistem dengedeyken daima basınç düşürücü valf yayının sıkılmasına karşılık gelir.

Hesaplama bölümü. Motor çalışırken, gaz kelebeğinin (1) hareketi, yayın kayar kapağının servo valf çubuğu boyunca aşağı doğru hareket etmesine ve ayar yayını sıkıştırmasına neden olur. Bu durumda, yayın tabanı, turboşarj rotorunun düşük dönüş hızı durumunda olduğu gibi, merkezkaç ağırlıklarını yakınsamaya zorlar. Servo valfin işlevi, içindeki sıvı aşağıdan yukarıya hareket ettiğinde dozlama iğnesinin sarsılmasını önlemektir. Çarpan bağlantısının (3) bu sırada sabit kaldığını varsayalım, ardından kaydırıcı eğimli düzlemde aşağı ve sola doğru hareket edecektir. Sola doğru hareket eden sürgü, yayının sıkma kuvvetine karşı dağıtım valfine baskı yaparak motorun yakıt tüketimini artırır. Yakıt tüketimindeki artışla birlikte motor rotor hızı artar ve regülatör tahrikinin (5) hızı artar. Santrifüj ağırlıkların dönmesinden kaynaklanan yeni kuvvet, merkezkaç ağırlıkları dikey konumdayken ayar yayının kuvveti ile dengelenecektir. Ağırlıklar artık hız değişimi için pozisyondadır.

Santrifüj ağırlıklar, aşağıdaki yük değişikliklerine hazır olmak için her zaman dikey konuma döner:

a) Aşırı hız koşulları:

motordaki yük azalır ve hızlanır;

merkezkaç ağırlıkları, belirli bir miktarda yakıt tedarikini engelleyerek birbirinden ayrılır;

b) Düşük hız koşulları:

motordaki yük artar ve hız düşmeye başlar;

merkezkaç ağırlıkları birleşerek yakıt tüketimini artırır;

motor hesaplanan hıza geri döner. Santrifüj ağırlıklar dikey bir pozisyon aldığında, yay üzerindeki kuvvetleri yay sıkma miktarı ile dengelenir.

c) Cevher hareketi (ileri):

ayar yayı sıkıştırılır ve merkezkaç ağırlıkları yanlış hız eksikliği koşulları altında birleşir;

yakıt tüketimi artar ve ağırlıklar uzaklaşmaya başlar ve yeni bir yay sıkma kuvveti ile denge konumuna gelir.

Not: Ayar yayı artık daha yüksek bir sıkma kuvvetine sahip olduğundan, gaz kelebeği ayarlanana kadar merkezkaç ağırlıkları orijinal konumlarına geri dönmeyecektir. Buna regülatör statik hatası denir ve kontrol sisteminin mekanizmaları nedeniyle küçük bir rpm kaybı olarak tanımlanır.

Birçok motorda, yanma odasındaki statik basınç, hava kütlesi akışının yararlı bir göstergesidir. Hava kütle akışı biliniyorsa, hava-yakıt oranı daha kesin olarak kontrol edilebilir. Yanma odasındaki (p b) basıncın artmasıyla, onu alan körük sağa doğru genişler. Aşırı hareket, yanma odasındaki (6) basınç sınırlayıcı tarafından sınırlandırılır. Servo bağlantısının sabit kaldığı varsayıldığında, çarpan bağlantısı, artan hava kütlesi akışına yanıt olarak daha fazla yakıt akışı için kontrol valfini açarak kaydırıcıyı sola hareket ettirecektir. Bu, hız, hız başlığı ve hava kütlesi akışında bir artışa neden olacak bir dalış sırasında olabilir.

Giriş basıncının arttırılması, basınç alan körüklerin (7) genleşmesine, çarpan bağlantısının sola kaymasına ve kontrol vanasının daha fazla açılmasına neden olacaktır.

Motor durdurulduğunda, ayar yayı iki yönde genişleyerek kayar kapağın rölanti durağına doğru yükselmesine ve ana kontrol valfini minimum yakıt akışı sınırlayıcıdan uzağa itmesine neden olur. Motor bir sonraki çalıştırıldığında ve rölanti devrine yaklaştığında, regülatör merkezkaç ağırlıkları rölanti durdurmadaki kayar kapağı destekler ve ayrıca kontrol valfini minimum akış sınırlayıcısına doğru hareket ettirir.

3.3 Hidropnömatik yakıt yönetim sistemleri, PT6 HPT (Bendix yakıt sistemi)

Temel yakıt sistemi, motor tahrikli bir pompa, bir hidro-mekanik yakıt regülatörü, bir fırlatma kontrol ünitesi, 14 tek yönlü (tek portlu) yakıt enjektörlü bir çift yakıt manifoldundan oluşur. Gaz jeneratörü gövdesinde bulunan iki tahliye valfi, motor durdurulduktan sonra kalan yakıtın tahliye edilmesini sağlar (Şek. 10).

3.1 Yakıt pompası

Yakıt pompası 1, bir dişli kutusu tarafından tahrik edilen pozitif deplasmanlı bir dişli pompadır. Hidrofordan gelen yakıt, 2x74 mikron (200 delikli) giriş filtresinden yakıt pompasına girer ve ardından çalışma odasına girer. Buradan yüksek basınçlı yakıt, pompa 3 çıkış filtresinden 10 mikron ile hidromekanik yakıt besleme regülatörüne gönderilir. Filtre tıkanırsa, artan diferansiyel basınç yay kuvvetini yenecek, tahliye valfini yuvasından kaldıracak ve filtrelenmemiş yakıtın geçmesine izin verecektir. tahliye valfi 4 ve pompa merkezi portu, çıkış filtresi tıkandığında pompa dişlilerinden yüksek basınçlı filtrelenmemiş yakıtın yakıt regülatörüne gitmesine izin verir. Yakıt kontrol ünitesinden kaynaklanan dahili kanal 5, giriş filtresini baypas ederek yakıt kontrol ünitesinden gelen baypas yakıtını pompa girişine döndürür.

3.2 Yakıt yönetim sistemi

Yakıt yönetim sistemi, bağımsız işlevlere sahip üç ayrı bölümden oluşur: motora sabit durumda ve hızlanma sırasında yakıt besleme programını belirleyen bir hidromekanik yakıt besleme regülatörü (6); Ölçülen yakıtı hidromekanik regülatörün çıkışından ana yakıt manifolduna veya gerektiği gibi birincil ve ikincil manifoldlara yönlendiren bir akış dağıtıcısı olarak görev yapan bir başlangıç ​​akış kontrol ünitesi. Pervanenin ileri ve geri itme üzerindeki kontrolü, normal pervane regülatörünün bir bölümünden (Şekil 10.'da) ve bir yüksek basınçlı türbin maksimum hız sınırlayıcısından oluşan regülatör ünitesi tarafından gerçekleştirilir. Yüksek Basınçlı Türbin Tepe Sınırlayıcı, normal çalışma sırasında türbini aşırı hızdan korur. İtme dönüşü sırasında, pervane kontrolü çalışmaz ve türbin hızı, yüksek basınçlı türbin kontrolü tarafından kontrol edilir.

3.3 Hidromekanik yakıt regülatörü

Hidromekanik yakıt regülatörü, motor tahrikli pompaya monte edilmiştir ve düşük basınçlı rotorun dönüş hızıyla orantılı bir hızda döner. Hidromekanik yakıt regülatörü, gerekli gücü oluşturmak ve düşük basınçlı rotorun hızını kontrol etmek için motora yakıt besleme programını belirler. Motor gücü doğrudan düşük basınçlı rotorun hızına bağlıdır. Bir hidromekanik regülatör bu frekansı ve dolayısıyla motor gücünü kontrol eder. Düşük basınçlı rotor hızı, yanma odasına verilen yakıt miktarı ayarlanarak kontrol edilir.

ölçü parçası. Yakıt, pompa tarafından oluşturulan p 1 basıncı altında hidromekanik regülatöre girer. Yakıt tüketimi, ana gaz kelebeği (9) ve ölçüm iğnesi (10) tarafından ayarlanır. Pompadan p 1 basıncı altında dozlanmamış yakıt, dağıtım valfinin girişine beslenir. Dağıtım valfinden hemen sonraki yakıt basıncına ölçülen yakıt basıncı (p 2) denir. Gaz kelebeği valfi, dağıtım valfi boyunca sabit bir fark basıncı (p 1 - p 2) sağlar. Akış alanı, ölçüm iğnesi, motorun özel gereksinimlerini karşılamak için değişecektir. Yakıt pompasının çıkışından bu gereksinimlerle ilgili olarak fazla yakıt, hidromekanik regülatör ve pompanın içindeki deliklerden giriş filtresinin (5) girişine boşaltılacaktır. Dozaj iğnesi, içi boş bir manşon içinde çalışan bir makaradan oluşur. Valf, bir diyafram ve bir yay tarafından çalıştırılır. Çalışma sırasında yay kuvveti, diyafram boyunca basınç farkı (p 1 -p 2) ile dengelenir. Baypas valfi her zaman fark basıncını (p 1 -p 2) muhafaza edecek ve fazla yakıtı atlayacak bir konumda olacaktır.

Hidromekanik regülatörde aşırı basınç p 1'de bir artışı önlemek için emniyet valfi baypas valfine paralel olarak monte edilir. Valf kapatmak için yay yüklüdür ve girişteki yakıtın p 1 basıncı yayın sıkma kuvvetini aşıp valfi açana kadar kapalı kalır. Vana, giriş basıncı düşer düşmez kapanacaktır.

Gaz kelebeği valfi 9, bir manşon içinde çalışan profilli bir iğneden oluşur. Gaz kelebeği, akış alanını değiştirerek yakıt tüketimini düzenler. Yakıt tüketimi, yalnızca ölçüm iğnesinin konumunun bir fonksiyonudur, çünkü gaz kelebeği, giriş ve çıkıştaki yakıt basıncındaki farktan bağımsız olarak akış alanı boyunca sabit bir basınç düşüşü sağlar.

Yakıt sıcaklığındaki değişiklikler nedeniyle özgül ağırlıktaki değişikliklerin telafisi, yaylı bir gaz kelebeği valfinin altındaki bimetalik bir plaka ile gerçekleştirilir.

Pnömatik hesaplama bölümü. Gaz kelebeği, güç arttıkça iç itmeyi gevşeten bir yazılım hız kamına bağlıdır. Regülatör kolu eksen etrafında döner ve bir ucu deliğin karşısında yer alarak regülatör vanasını 13 oluşturur. Zenginleştirme kolu (14) regülatör kolu ile aynı eksende döner ve bu şekilde regülatör kolunun bir kısmını kaplayan iki uzantıya sahiptir. bir şekilde hareket ettikten sonra aralarındaki boşluk kapanır ve her iki kol birlikte hareket eder. Zenginleştirme kolu, zenginleştirme valfine karşı çalışan yivli bir pimi çalıştırır. Daha küçük başka bir yay, zenginleştirme kolunu regülatör koluna bağlar.

Yazılım hız kamı, ayar yayının 15 gerilimini ara kol vasıtasıyla yönlendirir, bu da kuvveti ayar valfını kapatmak için iletir. Zenginleştirme kolları ve regülatör arasında bulunan zenginleştirme yayı 16, zenginleştirme valfini açmak için bir kuvvet oluşturur.

Giriş milinin dönüşü sırasında regülatörün merkezkaç ağırlıklarının monte edildiği düzenek döner. Ağırlıkların iç kısmındaki küçük kollar regülatör makarasına temas eder. Alçak basınç rotorunun hızı arttıkça, merkezkaç kuvveti ağırlıkları makaraya daha fazla yük bindirmeye zorlar. Bu, zenginleştirme koluna etki ederek makaranın mil boyunca dışarı doğru hareket etmesine neden olur. Merkezkaç ağırlıklarından gelen kuvvet yay gerilimini yener, ayar valfi açılır ve zenginleştirme valfi kapanır.

Zenginleştirme valfi, düşük basınçlı rotorun hızındaki herhangi bir artışta kapanmaya başlar; bu, merkezkaç ağırlıklarının daha küçük yayın sıkıştırma kuvvetinin üstesinden gelmesi için yeterlidir. Düşük basınçlı rotor hızı artmaya devam ederse, zenginleştirme kolu, regülatör koluna temas edene kadar hareket etmeye devam edecek ve bu noktada zenginleştirme vanası tamamen kapanacaktır. Düşük basınçlı rotorun hızı, yerçekiminin daha büyük yayın sıkıştırma kuvvetinin üstesinden gelmesine yetecek kadar artarsa, regülatör valfi açılacaktır. Bu durumda regülatör vanası açılacak ve zenginleştirme vanası kapanacaktır. Zenginleştirme valfi, çalışma hava basıncını sabit tutmak için artan hızla kapanır.

Körük. Körük tertibatı, şek. 11, ortak bir çubukla birbirine bağlanan bir vakum körüğü (18) ve bir regülatör körüğünden (19) oluşur. Vakum körüğü tam basınç ölçümü sağlar, regülatör körüğü körük tertibatına yerleştirilmiştir ve orifis ile aynı işlevi görür. Körüklerin hareketi, bir çapraz mil ve karşılık gelen kollar 20 ile kontrol valfine 9 iletilir.

Tüp, bir ayar manşonu yardımıyla karşı uçtan döküm mahfazaya sabitlenir. Bu nedenle, çapraz milin herhangi bir dönme hareketi, burulma çubuğundaki kuvvette bir artışa veya azalmaya neden olacaktır, (yüksek burulma direncine sahip boru parçası). Burulma çubuğu, sistemin hava ve yakıt bölümleri arasında bir conta oluşturur. Burulma çubuğu, kontrol valfini kapatmak için kuvveti iletmek üzere körük tertibatı boyunca yer alır. Körük, kontrol vanasını açmak için bu kuvvete karşı hareket eder. Regülatör körüğüne dışarıdan p y basıncı uygulanır. Basınç p x regülatör körüğüne içeriden, vakum körüğünün dışından beslenir.

Regülatör körüğünün işlevsel amacını göstermek için Şekil 2'de gösterilmiştir. 11 açıklık olarak. Basınç p y diyaframın bir tarafından ve p x karşı tarafından sağlanır. Diyaframa bağlı vakum körüğüne de px basıncı uygulanır. Vakum körüğüne zıt etki eden p x basıncından gelen yük, diyaframın aynı bölgesine eşit basınç uygulanarak ancak ters yönde söndürülür.

Körüklerin bir kısmına etki eden tüm basınç yükleri, yalnızca diyaframa etki eden kuvvetlere indirgenebilir. Bu kuvvetler:

üst kısmın tüm yüzeyine etki eden basınç P y;

alt yüzey alanına etki eden vakum körüğünün iç basıncı (basınç tahliye alanı içinde);

yüzeyin geri kalanına etki eden basınç p x.

p y basıncındaki herhangi bir değişiklik, etki alanlarındaki fark nedeniyle, p x basıncındaki aynı değişiklikten daha büyük bir diyafram etkisine neden olacaktır.

Değişen motor çalışma koşulları ile basınçlar p x ve p y değişir. Hızlanma sırasında olduğu gibi her iki basınç aynı anda arttığında, körüğün aşağı doğru hareketi kontrol vanasının açılma yönünde sola hareket etmesine neden olacaktır. r y regülatör vanasını boşalttığında, istenilen frekansa ulaşıldığında

düşük basınç rotorunun dönüşü (kaçaktan sonra ayar için), kontrol valfinin delik alanını azaltmak için körük yukarı hareket edecektir.

Her iki basınç da aynı anda düştüğünde, körük yukarı doğru hareket ederek kontrol valfinin ağzını küçültür, çünkü vakum körüğü daha sonra bir yay görevi görür. Bu, yavaşlama sırasında, p y basıncı regülatör valfini ve basınç p x zenginleştirme valfini boşalttığında meydana gelir ve kontrol valfini minimum akış sınırlayıcısına doğru hareket etmeye zorlar.

Pirinç. 10. Hidropnömatik yakıt yönetim sistemi TVD RT6

Pirinç. 11. Körük bloğunun fonksiyonel diyaframı

Yüksek basınç türbin regülatörü (N 2). 2 No'lu yüksek basınçlı rotor hızı kontrol ünitesi, pervane hızı kontrolünün bir parçasıdır. Yakıt kontrol ünitesinin gövdesinden regülatöre giden dahili pnömatik hat 21 aracılığıyla basıncı p y algılar. Santrifüj ağırlıklarının etkisi altında yüksek basınçlı türbinin aşırı hızı durumunda, regülatör bloğundaki (N 2) bir hava baypas deliği (22) açılacak ve regülatör yoluyla pi basıncını tahliye edecektir. Bu olduğunda, kontrol valfi üzerindeki yakıt yönetim sisteminin körükleri aracılığıyla p y basıncı etki ederek kapanmaya başlar ve yakıt tüketimini azaltır. Yakıt tüketimini azaltmak, düşük ve yüksek basınçlı rotorların hızını düşürür. Baypasın açılma hızı, pervane regülatörü kontrol levyesinin (22) ve yüksek basınç geri dönüş levyesinin 24 ayarına bağlıdır. Yüksek basınç türbin hızı ve pervane hızı, N 2 regülatörü tarafından sınırlandırılır.

Kontrol ünitesini çalıştırın. Fırlatma kontrol ünitesi (7) (şekil 12) içi boş yuva içinde çalışan içi boş bir plançer (25) içeren bir yuvadan oluşur. Kumanda çubuğunun 26 külbütörünün dönme hareketi, bir kremayer ve pinyon mekanizması kullanılarak plançerin doğrusal bir hareketine dönüştürülür. Ayar yuvaları 45° ve 72°'de çalışma pozisyonları sağlar. Kuruluma bağlı olarak bu konumlardan biri, kabindeki manivela sistemini kurmak için kullanılır.

Fırlatma kontrol ünitesinin girişinde bulunan minimum basınç valfi (27) hesaplanan yakıt dozajını sağlamak için ünitede minimum basıncı korur. Baypas valfi (28) üzerinden dahili olarak bağlanan ikili manifoldların iki bağlantısı vardır. Bu valf, başlatma için birincil ana manifoldu #1 sağlar ve bloktaki basınç artarsa, baypas valfi açılır ve yakıtın ikincil manifolda #2 akmasına izin verir.

Kol kapalı ve boşaltma konumunda (0º) (Şekil 13, a) olduğunda, her iki manifolda yakıt beslemesi engellenir. Bu sırada boşaltma delikleri (pistondaki delikten) "boşaltma" deliği ile hizalanır ve manifoldlarda kalan yakıtı dışarıya bırakır. Bu, ısı emildiğinde yakıtın taşmasını ve sistemin koklaşmasını önler. Motorun kapatılması sırasında başlatma kontrol modülüne giren yakıt, taşma portu üzerinden yakıt pompası girişine yönlendirilir.

Kol çalışma konumundayken (Şekil 13, b), 1 No'lu manifoldun çıkışı açılır ve baypas bloke edilir. Motor hızlanması sırasında, baypas valfi açılıncaya ve manifold #2 dolmaya başlayana kadar yakıt akışı ve manifold basıncı artacaktır. 2 numaralı manifold dolduğunda, 2 numaralı sisteme aktarılan yakıt miktarı kadar toplam yakıt tüketimi artar ve motor rölantide hızlanmaya devam eder. Kol çalışma konumunun (45° veya 72°) maksimum durma noktasına (90°) taşındığında, başlatma kontrol ünitesi motordaki yakıt dozajını artık etkilemez.

Tipik bir kurulum için yakıt yönetim sisteminin çalışması. Yakıt yönetim sisteminin çalışması aşağıdakilere ayrılmıştır: :

1. Motor çalıştırma. Motor çalıştırma çevrimi, gaz kelebeği rölanti konumuna ve çalıştırma kontrol kolu kapalı konuma getirilerek başlatılır. Kontak ve marş motoru açılır ve LP rotorunun gerekli hızına ulaşıldığında, başlatma kontrol kolu çalışma konumuna geçer. Normal koşullar altında başarılı ateşleme, yaklaşık 10 saniye içinde elde edilir. Başarılı ateşlemeden sonra motor rölantiye hızlanır.

Başlatma sırasında, yakıt yönetim sistemi kontrol valfi düşük akış konumundadır. Hızlanma sırasında kompresörün çıkışındaki basınç artar (P 3). Hızlanma sırasında P x ve P y aynı anda artar (P x = P y). Basınçtaki artış, kontrol valfini daha fazla açmaya zorlayan körükler (18) tarafından algılanır. LP rotoru rölanti devrine ulaştığında, merkezkaç ağırlıklarından gelen kuvvet, regülatör yayının sıkma kuvvetini aşmaya başlar ve regülatör vanasını 13 açar. Bu, kontrol vanasının çalışmasına neden olan bir basınç farkı (P y - P x) oluşturur. düşük hızda çalışma için gerekli olana ulaşılana kadar kapatın. gaz yakıt tüketimi.

Motor rotor hızının seçilen hızdan (rölanti hızı) herhangi bir sapması regülatörün merkezkaç ağırlıkları tarafından algılanacak ve bunun sonucunda ağırlıklardan etki eden kuvvet ya artacak ya da azalacaktır. Santrifüj ağırlıklarından kaynaklanan değişiklikler, regülatör valfinin hareket etmesine neden olacak ve bu da daha sonra doğru hızı eski haline getirmek için yakıt akışında bir değişikliğe neden olacaktır.

Pirinç. 12. Kontrol ünitesini başlatın

hız aşırtma ORE 12'yi rölanti konumundan daha ileriye hareket ettirirken, regülatör yayının sıkma kuvveti artar. Bu kuvvet, merkezkaç ağırlıklarından gelen direnç kuvvetini yener ve kolu hareket ettirerek regülatör vanasını kapatır ve zenginleştirme vanasını açar. P x ve P y basınçları hemen yükselir ve kontrol vanasının açılma yönünde hareket etmesine neden olur. Hızlanma ayrıca artan bir fonksiyondur (P x = P y).

Yakıt tüketimi arttıkça düşük basınçlı rotor hızlanacaktır. Tasarım hız noktasına (yaklaşık %70-75) ulaştığında, merkezkaç ağırlıklarından gelen kuvvet, zenginleştirme valfi yay direncini yener ve valf kapanmaya başlar. Zenginleştirme valfi kapanmaya başladıkça, P x ve P y basınçları artarak regülatör körüklerinin ve dağıtım valfinin hızında artışa neden olarak hızlanma yakıt programına göre hız artışı sağlar.

HP ve LP rotorların hızı arttıkça, pervane ayarlayıcı, HP rotorun seçilen frekansta çalışmasını kontrol etmek ve artan gücü ek itme olarak kabul etmek için pervanenin hatvesini arttırır. Merkezkaç ağırlıklarından gelen kuvvet tekrar ayar yayının sıkışmasını yendiğinde ve ayar valfini açtığında hızlanma tamamlanır.

Ayar. Hızlanma döngüsü tamamlandıktan sonra, motor rotor hızının seçilen hızdan herhangi bir sapması merkezkaç ağırlıkları tarafından algılanacak ve ağırlıklardan darbe kuvvetinde bir artış veya azalma olarak ifade edilecektir. Bu değişiklik, regülatör valfini açmaya veya kapatmaya zorlayacak ve ardından doğru RPM'yi geri yüklemek için gereken yakıt akışı ayarına dönüşecektir. Ayar işlemi sırasında valf, ayar veya "yüzer" konumda tutulacaktır.

yükseklik telafisi Bu yakıt yönetim sisteminde irtifa kompanzasyonu otomatiktir, çünkü vakum körüğü 18, mutlak basınç için referans değeri sağlar. Kompresör çıkış basıncı P 3, motor hızı ve hava yoğunluğunun bir ölçüsüdür. P x kompresörün çıkışındaki basınçla orantılıdır, azalan hava yoğunluğu ile azalacaktır. Basınç, yakıt tüketimini azaltmak için çalışan bir vakum körüğü tarafından algılanır.

Türbin gücü sınırlaması. Pervane regülatörünün bir parçası olan HP rotor regülatör ünitesi, yakıt kontrol ünitesinden hat üzerinden P y basıncını alır. HP türbininde aşırı hız varsa, regülatör bloğunun baypas deliği açılır ve P y basıncını pervane regülatöründen tahliye eder. P y basıncındaki bir düşüş, yakıt kontrol ünitesinin dağıtım valfinin kapanma tarafına doğru hareket etmesine neden olarak yakıt tüketimini ve gaz jeneratörünün hızını azaltır.

Motor durdurma. Fırlatma kontrol kolu kapalı konuma getirildiğinde motor durur. Bu eylem, manuel olarak çalıştırılan pistonu kapalı ve boşaltma konumuna hareket ettirerek yakıt akışını tamamen durdurur ve ikili manifolddan kalan yakıtı boşaltır.

4 Yakıt yönetim sistemi tipi "Bendix DP-L2" (hidropnömatik cihaz)

Bu hidropnömatik yakıt regülatörü, JT15D turbofan motoruna monte edilmiştir (Şekil 13).

Regülatöre yakıt, bir basınç pompasından (P 1) ölçüm valfinin girişine beslenir. Yakıt akışını ayarlamak için bir baypas valfi ile birleştirilmiş bir ölçüm valfi gereklidir. Dağıtım valfinden hemen sonraki yakıt akışı, P 2 basıncına sahiptir. Baypas valfi, sabit bir diferansiyel basınç sağlar (P 1 -P 2).

Öğeler/İşlevler:

giriş yakıtı - yakıt deposundan gelir;

filtre - kaba bir ağa sahiptir, kendiliğinden boşalır;

dişli pompa - P 1 basıncıyla yakıt sağlar;

Filtre - küçük aralıklı bir ağa sahiptir (ince filtre);

emniyet valfi - pompanın çıkışındaki fazla yakıtın basıncındaki P 1 artışını önler ve hızlı yavaşlama sırasında diferansiyel basınç regülatörüne yardımcı olur;

diferansiyel basınç regülatörü - fazla yakıtı (P 0) atlayan ve kontrol valfi çevresinde sabit bir basınç farkı (P 1 - P 2) koruyan bir hidrolik mekanizma.

bimetalik yakıt sıcaklık diskleri - yakıt sıcaklığını değiştirerek özgül ağırlıktaki değişiklikleri otomatik olarak telafi eder; diğer yakıt özgül ağırlığı veya diğer yakıt uygulamaları için manuel olarak ayarlanabilir;

Dozaj valfi - yakıt enjektörlerine P 2 basıncı ile yakıt dozlar; körüğü dozlama iğnesine bağlayan bir burulma çubuğu kullanılarak konumlandırılmıştır;

Minimum akış sınırlayıcı - yavaşlama sırasında kontrol valfinin tamamen kapanmasını önler;

Maksimum akış sınırlayıcı - motorun sınır değerine göre maksimum rotor hızını ayarlar;

Çift körük bloğu - regülatör körüğü, Р x ve Р y basınçlarını algılar, mekanik şanzımanı konumlandırır, yakıt besleme programını ve motor devrini değiştirir. Motor devrini azaltmak için P y basıncı düştüğünde yavaşlama körüğü sonuna kadar genişler;

sıcaklık sensörü - bimetal diskler, körüklerin basıncını kontrol etmek için motor T 2 girişindeki sıcaklığı algılar P x;

zenginleştirme valfi - kompresörün P c basıncını alır ve çift körük bloğu P x ve P y'nin basıncını kontrol eder; yaklaşık olarak aynı çalışma basıncını korumak için artan hızda kapanır;

HP rotor regülatörü - merkezkaç ağırlıkları, rotor hızındaki bir artışla merkezkaç kuvvetinin etkisi altında sıkılır; bu, P y basıncını değiştirir;

Gaz - regülatörü konumlandırmak için bir yük oluşturur.

Kontrol fonksiyonu :

Yakıt pompası, dozsuz yakıtı P 1 basıncında besleme regülatörüne verir.

P basıncı, hidromekanik yakıt regülatörünün basitleştirilmiş şemasında daha önce açıklandığı gibi dağıtım valfi portu çevresinde düşer (Şekil 9). P1 basıncı, motora beslenen ve burada diferansiyel basınç regülatörü olarak adlandırılan basınç düşürme valfinin çalışmasını etkileyen P2'ye dönüştürülür.

Pompa girişine geri aktarılan yakıt P 0 olarak işaretlenir. Jet, pompa girişindeki yakıt basıncından daha büyük bir P 0 basıncını korur.

Pirinç. 13. Pratt & Whitney of Canada JT-15 turbofan motoruna monte edilmiş Bendix DP-L hidropnömatik yakıt regülatörü

Pompa girişine geri aktarılan yakıt P 0 olarak işaretlenir. Jet, pompa girişindeki yakıt basıncından daha büyük bir P 0 basıncını korur.

Pnömatik bölüme kompresör çıkışı P c'den basınç verilir. Değişiklikten sonra ana dağıtım vanasını konumlandıran P x ve P y basınçlarına dönüşür.

Gaz kelebeği ileri hareket ettirildiğinde:

a) merkezkaç ağırlıkları birleşir ve ayar yayının sıkma kuvveti, ağırlıkların direncinden daha büyüktür;

b) regülatör valfi baypas Р y'yi durdurur;

c) zenginleştirme valfi kapanmaya başlar ve P c'yi azaltır (bypass valfi P y kapatıldığında, bu kadar büyük bir basınç gerekli değildir);

d) P x ve P y regülatörün yüzeylerinde dengelenir;

e) Basınç baskın hale geldiğinde (Şekil 11), vakum körüğü ve regülatör körüğünün itişi aşağı kaydırılır; diyafram böyle bir harekete izin verir;

f) Mekanik şanzıman saat yönünün tersine döner ve ana kontrol valfi açılır;

g) motor devrinde bir artışla, merkezkaç ağırlıkları birbirinden ayrılır ve ayar valfi P y'yi baypas etmek için açılır;

g) Zenginleştirme valfi tekrar açılır ve Px basıncı P y basıncının değerine yükselir;

h) Basınçtaki azalma P y, regülatör körüğü ve itişinin ters yönünde hareketi teşvik eder;

i) burulma çubuğu, yakıt tüketimini azaltmak ve motor rotor hızını dengelemek için saat yönünde döner.

Gaz kelebeği rölantide frenlendiğinde:

a) yüksek dönme hızı nedeniyle merkezkaç ağırlıkları bastırılır, ağırlıklardan gelen kuvvet, ayar yayının sıkılmasından daha büyüktür;

b) Regülatör valfi, açma, boşaltma basıncı P y, emniyet valfi ayrıca P y ek basıncını boşaltmak için kıvrılmıştır;

c) Zenginleştirme valfi açılır ve havayı artan basınç P x ile geçirir;

d) Px basıncı regülatörün genleşmesine ve yavaşlama körüğünün durmasına neden olur, regülatör çubuğu da yükselir ve ana kontrol valfi kapanmaya başlar;

e) motor rotor hızının düşmesiyle birlikte basınç Px azalır, ancak vakum körükleri regülatör çubuğunu üst konumda tutar;

f) Dönme hızı düştüğünde merkezkaç ağırlıkları birleşerek P y basıncı ile hava baypasını ve emniyet valfini kapatır;

f) Zenginleştirme valfi de kapanmaya başlar, P y basıncı P x'e göre artar;

g) yavaşlama körüğü aşağı doğru hareket eder, dağıtım valfi hafifçe açılır, rotor hızı sabitlenir.

Herhangi bir sabit gaz kelebeği konumunda dış hava sıcaklığı yükseldiğinde:

a) T 12 sensörü, vakum körüğünün konumunu korurken ve belirtilen hızlanma programını korurken, P x basıncı ile havanın baypasını ve düşük basınç P c'deki stabilizasyonunu azaltmak için genişler; sonra. rölantiden kalkışa kadar hızlanma süresi hem yüksek dış hava sıcaklıklarında hem de düşük sıcaklıklarda aynı kalır.

5 Elektronik yakıt programlama sistemi

Elektronik fonksiyonlu yakıt ölçüm sistemleri geçmişte hidromekanik ve hidropnömatik olanlar kadar yaygın olarak kullanılmamıştır. Son yıllarda, ticari ve ticari havacılık için tasarlanan yeni motorların çoğu elektronik regülatörlerle donatıldı. Elektronik regülatör, elektronik sensörlerin ek olarak dahil edildiği hidromekanik bir cihazdır. Elektronik devre, uçak otobüsü veya kendi özel alternatörü tarafından çalıştırılır ve egzoz gazı sıcaklığı, kanal basıncı ve motor rotor hızı gibi motor çalışma parametrelerini analiz eder. Bu parametrelere göre sistemin elektronik kısmı gerekli yakıt tüketimini doğru bir şekilde hesaplar.

5.1 Sistem örneği (Rolls Royce RB-211)

RB-211, büyük, üç aşamalı bir turbofandır. Hidromekanik yakıt besleme programlama sisteminin bir parçası olan bir kontrol elektronik regülatörüne sahiptir. Elektronik regülatör bloğunun amplifikatörü, motor kalkış modunda çalışırken motoru aşırı ısınmaya karşı korur. Diğer çalışma koşullarında yakıt regülatörü sadece hidromekanik sistemde çalışır.

Şekil analizinden. 14, regülatör yükselticisinin LPC'den ve LP ve HP kompresörlerinin iki hızından giriş sinyallerini aldığı görülebilir.

Regülatör, motor gücü maksimuma yaklaşana kadar hidromekanik yakıt besleme programına göre çalışır, ardından elektronik regülatör amplifikatörü yakıt besleme sınırlayıcı olarak işlev görmeye başlar.

Pirinç. 14. Yakıt besleme programını kontrol eden elektronik regülatörlü yakıt sistemi

Bu sistemdeki diferansiyel basınç regülatörü, Şek. 10, Motor gücü türbindeki maksimum ve belirtilen gaz sıcaklığına ve kompresör şaft hızına ulaşıldığında, diferansiyel basınç regülatörü yakıt enjektörlerine giden yakıt akışını, pompa girişine giden yakıtı azaltır. Bu sistemdeki yakıt besleme regülatörü, HPC rotorunun hızı, yol boyunca basınç (P 1 , P 2 , P 3) ve cevherin konumu hakkında sinyaller alan hidromekanik bir cihaz görevi görür.

Şekilden aşağıdaki gibi. Şekil 14'te, yakıt regülatörü, bir yakıt enjeksiyon programı oluşturmak için motordan aşağıdaki sinyalleri alır:

cevher yükleme açısı;

p 1 - kompresörün (fan) girişindeki toplam basınç;

p 3 - ikinci aşamadaki kompresörün çıkışındaki toplam basınç (ara kompresör);

p 4 - HPC çıkışındaki toplam basınç;

N 3 - HPC rotor hızı;

N 1 - LPC rotorunun (fan) dönüş frekansı;

N 2 - ara kompresörün rotorunun dönüş frekansı;

türbindeki gaz sıcaklığı (LPT çıkışında);

regülatör yükselticisinin fonksiyonlarını bloke etmek için komutlar;

zenginleştirme - yakıt takviyesi, dış sıcaklık 0°'nin altında olduğunda motoru çalıştırmak için kullanılır.

3.5.2 Sistem Örneği (Garrett TFE-731And ATF-3) TFE-731 ve ATF-3, ticari havacılığın yeni nesil turbofan motorlarıdır. Yakıt besleme programını tamamen kontrol eden elektronik kontrol sistemi üniteleri ile donatılmıştır.

Şekil 2'deki şemaya göre. 15 Elektronik bilgisayar aşağıdaki giriş sinyallerini alır:

N 1 - fan hızı;

N 2 - ara kompresörün rotor hızı:

N 3 - yüksek basınçlı kompresör rotor hızı;

Tt 2 - motor girişindeki toplam sıcaklık;

Tt 8 - TVD'nin girişindeki sıcaklık;

pt 2 - toplam giriş basıncı;

giriş gücü - 28 V DC;

kalıcı mıknatıslı alternatör;

cevher yükleme açısı;

VNA'nın konumu;

Ps 6 - TVD'nin çıkışındaki statik basınç.

Pirinç. 15. Yakıt dağıtım programının tam kontrolüne sahip elektronik yakıt sistemi regülatörü

Yakıt regülatörünün elektronik kısmı giriş verilerini analiz eder ve BHA ünitesine komutlar gönderir ve yakıt regülatörünün hidromekanik kısmı tarafından yakıt beslemesini programlar.

Üreticiler, bu sistemin, benzer bir hidro-mekanik sistemden daha eksiksiz ve daha hassas bir şekilde yakıt programını kontrol ettiğini iddia ediyor. Ayrıca, HPT girişindeki sıcaklığı ve diğer önemli motor parametrelerini sürekli izleyerek motoru çalıştırmadan kalkışa kadar aşırı ısınma ve aşırı hızdan, ani hızlanma sırasında durmadan korur.

5.3 Sistem örneği (G.E./Snecma CFM56-7B)

CFM56-7B motoru (şekil 16), FADEC (Tam Yetkili Dijital Motor Kontrolü) olarak bilinen bir sistemle çalışır. Uçak sistemlerinden gelen girdi komutlarına yanıt olarak motor sistemleri üzerinde tam kontrol uygular. FADEC ayrıca kokpit ekranları, motor durumu izleme, bakım raporlama ve sorun giderme için uçak sistemlerine bilgi sağlar.

FADEC sistemi aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

LP ve HP rotorları tarafından sınırlayıcı parametrelerin aşılmasına karşı yakıt besleme ve koruma programlaması yapar;

başlatma döngüsü sırasında motor parametrelerini izler ve türbindeki gaz sıcaklık sınırının aşılmasını önler;

çekişi iki moda göre kontrol eder: manuel ve otomatik;

kompresör akışını ve türbin boşluklarını kontrol ederek optimum motor performansı sağlar;

iki cevher bloke eden elektromıknatısı kontrol eder.

FADEC sisteminin unsurları. FADEC sistemi şunlardan oluşur:

A ve B kanalları olarak adlandırılan iki özdeş bilgisayarı içeren bir elektronik regülatör. Elektronik regülatör, kontrol hesaplamaları yapar ve motorun durumunu izler;

elektronik regülatörden gelen elektrik sinyallerini motorun valf tahrikleri ve aktüatörleri üzerindeki basınca dönüştüren bir hidromekanik ünite;

kontrol ve izleme için valfler, aktüatörler ve sensörler gibi çevresel bileşenler.

Uçak/elektronik regülatör arayüzü (Şekil 16). Hava taşıtı sistemleri, elektronik kontrolöre motor itişi, kontrol komutları, hava taşıtı uçuş durumu ve koşulları hakkında aşağıda açıklandığı gibi bilgi sağlar:

Cevherin konumu ile ilgili bilgiler elektronik kontrolöre uyumsuzluk açısının elektrik sinyali şeklinde girer. Kokpitteki cevherlere mekanik olarak bir çift dönüştürücü bağlanmıştır.

Uçuş bilgileri, motor hedef komutları ve veriler, ARINC-429 bus aracılığıyla uçağın elektronik gösterge ünitesinden her bir motora iletilir.

Seçici ayrık uçak sinyalleri ve bilgi sinyalleri, kablolama yoluyla elektronik kontrolöre beslenir.

Motor geri vitesinin konumuyla ilgili sinyaller, kablolarla elektronik regülatöre iletilir.

Elektronik vali, çalışma koşullarını telafi etmek ve hızlanma sırasında yakıt dağıtımını programlamak için bir temel olarak uçaktan ayrı hava girişi ve uçuş konfigürasyonu (yer/uçuş ve kanat konumu) bilgilerini kullanır.

FADEC arayüzleri FADEC sistemi, yerleşik test ekipmanına sahip bir sistemdir. Bu, kendi dahili veya harici arızasını tespit edebildiği anlamına gelir. FADEC sistemi tüm işlevlerini yerine getirebilmesi için bir elektronik regülatör vasıtasıyla uçak bilgisayarlarına bağlanmıştır.

Elektronik kontrolör, elektronik kontrolör ile hava taşıtı sistemleri arasındaki arayüz olan ortak bilgi görüntüleme sisteminin hava taşıtı görüntüleme ünitesinden komutları alır. Görüntüleme sisteminin her iki birimi, toplam ve statik uçuş basıncı sinyalizasyon sisteminden ve uçuş kontrol bilgisayarından aşağıdaki verileri iletir:

İtki hesaplaması için hava parametreleri (yükseklik, toplam hava sıcaklığı, toplam basınç ve M);

Gaz kelebeğinin açısal konumu.

Pirinç. 16. G.E./Snecma CFM56-7 motorunun yakıt sisteminin şeması

FADEC tasarımı. FADEC sistemi, iki kanallı bir elektronik regülatöre dayalı olarak tamamen yedeklidir. Valfler ve aktüatörler, regülatöre geri bildirim sağlamak için çift sensörle donatılmıştır. Tüm denetlenen girişler çift yönlüdür, ancak izleme ve gösterim için kullanılan bazı parametreler tek taraflıdır.

Sistemin güvenilirliğini artırmak için, bir kanal için tüm giriş sinyalleri bir çapraz veri bağlantısı aracılığıyla diğerine iletilir. Bu, kanallardan birinin kritik girdileri zarar görse bile her iki kanalın da çalışır durumda olmasını sağlar.

A ve B kanallarının ikisi de aynıdır ve sürekli olarak çalışır, ancak birbirinden bağımsızdır. Her iki kanal da her zaman giriş sinyallerini alır ve işler, ancak yalnızca bir kanala aktif kontrol denir ve kontrol sinyalleri üretir. Diğer kanal bir kopyadır.

Çalışma sırasında elektronik regülatöre voltaj uygulandığında aktif ve yedek kanallar seçilir. Yerleşik test ekipmanı sistemi, bağlantı sağlığını korumak ve hizmet verilerini uçak sistemlerine iletmek için arızaları veya arıza kombinasyonlarını tanımlar ve yalıtır. Aktif ve yedek kanal seçimi, kanalların sağlığına bağlıdır, her kanal kendi sağlık durumunu belirler. En kullanışlı olanı aktif olarak seçilir.

Her iki kanal da aynı sağlık durumuna sahip olduğunda, düşük basınçlı rotor hızı 10.990 rpm'yi aştığında motor her çalıştırıldığında aktif ve yedek kanalların seçimi dönüşümlü olarak değişir. Kanal hasarlıysa ve aktif kanal motor kontrol fonksiyonlarını gerçekleştiremiyorsa, sistem motoru korumak için arıza emniyetli moda geçer.

Geri besleme denetleyicisi çalışması. Çeşitli motor sistemlerinin tam kontrolü için elektronik regülatör, geri besleme kontrolünü kullanır. Regülatör, komut adı verilen sistem öğelerinin konumunu hesaplar. Regülatör daha sonra komutu, geri besleme adı verilen öğenin gerçek konumu ile karşılaştırma işlemini gerçekleştirir ve talep adı verilen farkı hesaplar.

Hidromekanik cihazın elektro-hidrolik servo valfi vasıtasıyla elektronik regülatör, elemanlara (vanalar, aktüatörler) hareket etmelerini sağlayan sinyaller gönderir. Sistemin valfi veya güç tahriki hareket ettirildiğinde, elektronik kontrolör, elemanın konumu hakkında bir geri besleme sinyali alır. Elemanların pozisyonundaki değişiklik durana kadar işlem tekrarlanacaktır.

Giriş parametreleri. T 49.5 (egzoz gazı sıcaklığı), T 5 (LP türbin çıkış sıcaklığı), Ps 15 (fan çıkış statik basıncı), P 25 (toplam HPT giriş sıcaklığı) ve WF (yakıt akışı) dışındaki tüm sensörler ikili sensörlerdir. Sensörler T 5 , Ps 15 ve P 25 isteğe bağlıdır ve her motora monte edilmez.

Hesaplamayı gerçekleştirmek için elektronik kontrolörün her kanalı, kendi parametrelerinin değerlerini ve diğer kanalın parametrelerinin değerlerini bir çapraz veri bağlantısı aracılığıyla alır. Her iki değer grubu, her kanalda bir test programı tarafından geçerlilik açısından kontrol edilir. Her okumadaki geçerlilik puanına bağlı olarak kullanım için doğru değer seçilir veya her iki değerin ortalaması kullanılır.

Çift sensör arızası durumunda, mevcut diğer parametrelerden hesaplanan miktar değeri seçilir. Bu, aşağıdaki ayarlar için geçerlidir:

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

×àٌٍîٍà âًàù هيè ے ًîٍîًà âûٌîêî مî نàâë هيè ے (N2);

رٍٍُ هٌ ko ه نав هي ه ي а vy نه ko ىïً هٌٌîًà (P s 3);

زهىï هًàًٍَà يà âُî نه â êî ىïً هٌٌîً âûٌîêî مî نàâë هيè ے (T25);

دlo وهيи ه ٍopliv يko مî نozizًَ‏ù همî klapa يà (FMV);

دlo وهيи ه َïًlav ےهىo مо klapa يka ï هًهïٌَka voz نَُà (VBV);

دîëî وهيè ه ïîâîًîٍ يî مî يàïًàâë ے ‏ù همî aïpaًàٍà (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 (ًٌ. 17). فë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً نâَُêà يàëü يûé êî ىïü‏ٍ هً , ïî ىهù هييûé â àë‏ ىè يè هâûé لëîê, êîٍîًûé çàêً هïë هي يà ïًàâîé ٌٍîًo يه ko وَُа in هيٍ ےًٍа alanında وهي 2 saat. × هٍûً ه ٌٍَа يkovoch يkyُ لdolٍa ٌ 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.

ذ. 17. فë هêًٍî ييûé ًهمَë ےٍîً نâ 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 (ًèٌ. 18). 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 ٌoz نа يи ٌ ه نâvi مàٍ هы CFM 56-7B ve ىه ‏ٍ âçë هٍيَ ‏ ٍےمَ, ًàâ يَ 27.300 ôَ يٍà ى

• Özel HAC RF05.13.01
• Sayfa sayısı 87

1. İşin genel özellikleri

3. Sonuçlar ve sonuçlar

1. DOĞRUSAL DİNAMİK GTE MODELİ. SENSÖR VE AKTÜATÖR MODELLERİ

1.1. Doğrusal yaklaşım sistemleri

1.2. Sıfır ve birinci dereceden doğruluk

1.3. İki denge noktasında bilinen doğrusal yaklaşım sistemleri temelinde inşa edilmiş LDM

1.4. LDM'nin bilinen n lineer yaklaşım sisteminden oluşturulması. En Yakın Denge Teoremi

1.5. Aktüatör ve sensör modelleri

1.6. Hız ölçüm kanallarının modeli

1.7. Gaz sıcaklık ölçüm sensörünün modeli (termokupllar)

1.8. Basınç ve sıcaklık sensörleri modelleri

1.9. Aktüatör Modelleri"

1.10. Yazılım test kompleksi

2. LDM'YE DAYALI GTE KONTROL SİSTEMİ

2.1. Modern GTE otomatik kontrol sistemleri için temel gereksinimler

2.2. ACS'nin LDM'ye dayalı yapısı

2.3. Turboşarj rotorunun ve türevinin gerekli hızını korumak için devrenin tanımı

2.4. Bir yedek devre olan turboşarj rotorunun azaltılmış ve fiziksel hızını sınırlama devreleri

2.5. Güç ve tork kontrol devreleri

2.6. Serbest Türbin Hız Limit Devresi

2.7. Gaz sıcaklığı sınırlama devresi

2.8. Gerekli yakıt tüketimini korumak için kontur

2.9. ACS'de yerleşik basitleştirilmiş motor modeli

2.10. Gradyan toleransı kontrolü

2.11. ACS'nin elektronik kısmı için gereksinimler

2.12. sonuçlar

3. GELENEKSEL TİP ACS'NİN AÇIKLAMASI. KARŞILAŞTIRMALI

3.1. Genel açıklamalar

3.2. Geleneksel bir ACS'nin yapısı

3.3. Turboşarj Rotor Hız Kontrol Döngüsü

3.4. Turboşarjın rotorunun dönüş frekansının türevini sınırlama devresi 71 3.5 Sınırlama ve kontrol için geri kalan devreler 73 3.6. LDM'ye dayalı klasik ACS ve ACS'nin karşılaştırmalı analizi

Önerilen tezler listesi

• Gaz türbini motorlarının otomatik kontrol, izleme ve teşhis sistemlerinin arızalarının geliştirilmesi süreçlerinin bulanık hiyerarşik Markov modelleri 2011, teknik bilimler adayı Abdulnagimov, Ansaf Irekovich

• Turbopropfan motorların koaksiyel propfanları için otomatik kontrol sistemlerinin entegre yarı doğal çalışmalarının teknolojisi 2018, teknik bilimler adayı Ivanov, Artem Viktorovich

• Otomotiv ürünlerinin tezgah testi için bilgi ve ölçüm sistemleri 1999, Teknik Bilimler Doktoru Vasilchuk, Alexander Vasilyevich

• Hava taşımacılığı iniş güvenliğini sağlamak için yeni nesil otomatik kontrol ve test komplekslerinin oluşturulması 2013, Teknik Bilimler Doktoru Viktor Nikolaevich Sheludko

• Otomatik kontrol sistemleri için temassız DC motorlara ve dijital dönüş parametreleri sensörlerine sahip aktüatörlerin geliştirilmesi ve araştırılması 1983, teknik bilimler adayı Kurchanov, Vladimir Nikolaevich

Teze giriş (özetin bir kısmı) "Gaz türbinli motorlar için otomatik kontrol sistemlerinin analizi" konusunda

Sorunun aciliyeti. Gaz türbinli motorlar, şu anda askeri ve sivil havacılıkta ve ayrıca enerji ve deniz taşımacılığında kullanılan gaz pompa istasyonları ve küçük ölçekli enerji santralleri için tahriklerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

IV ve V nesil motorların oluşturulması, yönetim alanında karşılık gelen ilerlemeyi gerektirir. 70'lerin ortalarından bu yana, dijital elektronik kontrolörler kullanan santrallerin kontrolüne geçiş önemli hale geldi. Bu, hem daha gelişmiş ve karmaşık kontrol algoritmalarının kullanılmasını gerektiren kontrol görevlerinin karmaşıklığı hem de elektronik teknolojilerin geliştirilmesiyle kolaylaştırıldı, bunun sonucunda elektronik kontrol cihazlarının operasyon için tipik koşullarda çalışabilirliğini sağlamak mümkün oldu. bir motorda.

Merkez Havacılık Motorları Enstitüsü (NI Baranov'dan sonra adlandırılan SSC RF CIAM), geleneksel olanlara ek olarak yapması gereken akıllı bir uyarlamalı otomatik kontrol sisteminin (ACS) yapısı ve belirli yazılım yöntemleri ve algoritmik yapısı hakkında öneriler formüle etti. aşağıdaki kontrol fonksiyonları:

Motorun durumunun tanınması (karakteristik bileşenlerin bozulması, arızaların meydana gelmesi, sabit durumda veya geçici koşullarda çalışma vb.);

Motor durumunun tanınmasının sonuçlarına göre kontrol hedefinin oluşturulması;

Belirli bir hedefe ulaşılmasını sağlayan bir motor kontrol yönteminin seçimi (belirli motor çalışma koşulları için optimal olan bir dizi kontrol programının seçimi);

Seçilen programları kullanırken belirtilen kontrol kalitesini sağlamak için kontrol algoritmalarının parametrelerinin oluşturulması ve seçimi.

Önemli matematik problemi, güvenilir ve verimli bir dijital otomatik kontrol ve izleme ünitesinin oluşturulmasını çözmeden, modern koşullar pratik olarak imkansız, motorun, sensörlerin ve aktüatörlerin matematiksel modellerinin geliştirilmesi, bunların belirli pratik kullanım koşullarına uyarlanmasıdır. Genel olarak, ACS geliştirme döngüsünün tamamının, farklı karmaşıklık seviyelerindeki çeşitli modellerden oluşan bir kompleks kullanılarak sağlanabileceği kabul edilmektedir. Kompleks, bir bütün olarak, başlıcaları olan bir dizi gereksinimi karşılamalıdır:

Tüm enerji santrali çalışma modlarında değişen uçuş koşulları altında sabit ve geçici çalışma modlarını simüle etme imkanı;

Kontrol problemlerini çözmek için yeterli, kararlı ve geçici modlarda modelleme doğruluğunun elde edilmesi;

Bilgisayarda kabul edilebilir hesaplama süresi;

Yarı doğal stantlarda kullanılması amaçlanan modeller için doğal (gerçek) ve hızlandırılmış zamanda hesaplamalar yapabilme.

Ancak günümüzde, şiddetli rekabet, önde gelen yabancı üreticilerin önemli ölçüde gerisinde kalması ve yerleşik ekonomik bağların bozulması karşısında, zaman faktörünün ACS geliştirme süreci üzerinde artan bir etkisi vardır. Ne yazık ki, yukarıdaki gereksinimlerin tümü, özellikle deneyimli uzmanların akut eksikliğinin varlığında kısa sürede karşılanamaz. Öte yandan, arızaları tanıma, bireysel bileşenlerin ve düzeneklerin işleyişindeki bozulmayı teşhis etme görevi, bir motor modelinin kullanılmasını içerir. otomatik kontrol ve izleme ünitesine gömülü sensörler ve aktüatörler. Bu model, en katı performans gereksinimlerine tabidir ve teşhis kalitesi ve arıza tespiti olasılığı, doğrudan doğruluğuna bağlıdır.

Tasarımın farklı aşamalarında yapı ve içerik olarak farklı modellerin kullanılması, büyük ek zaman maliyetleri gerektirir. Makale, etkili bir ACS'nin geliştirilmesi sırasında ortaya çıkan bir dizi sorunu çözmek için oldukça basit doğrusal dinamik modeller (LDM) kullanma olasılığını araştırıyor.

ACS'ye gömülü yazılımı doğrulamak için algoritmaları optimize ederek geliştirme süresinde önemli bir azalma sağlanabilir. Ana rol, incelenen sistemin modeli tarafından oynanır. Buradaki temel sorun, pahalı bir yarım ölçekli stand yerine, otomatik kontrol sisteminin motor, sensörler, aktüatörler, ölçüm ve kontrol kanallarının bir modelini birleştiren özel bir test yazılım paketinin oluşturulmasıdır. Yarı doğal bir test tezgahı, üzerine kurulu bir motorun, sensörlerin ve aktüatörlerin çalışmasını simüle eden bir sistemdir. Yarı doğal standın önemli bir kalitesi, elektronik ACS'yi sadece yazılım veya donanımı değil, bir bütün olarak kontrol etmek için kullanılmasıdır. Yazılım test kompleksi, yalnızca dijital ACS yazılımını ve içine gömülü algoritmaları test etme sorununu etkin bir şekilde çözer. Bu durumda, donanım uygulamasının özellikleri, yarı doğal stantlarda olduğu gibi doğrudan değil, dolaylı olarak - ölçüm ve kontrol kanalları modelleri aracılığıyla dikkate alınır. Bu durumda, ACS donanımının gerekli doğrulaması, hangi giriş sinyallerinin simüle edildiği ve kontrol eylemlerinin kontrol edildiği test paneline atanabilir.

Yarı doğal bir stant, bir test konsolundan veya bir yazılım test kompleksinden daha etkili bir doğrulama aracıdır, ancak oluşturulmasının karmaşıklığı, ACS'nin kendisinin oluşturulmasıyla orantılıdır ve hatta bazı durumlarda onu aşar. ACS'nin “dün” oluşturulması gerektiği şekilde son tarihlerin belirlendiği koşullarda, yarı ömür standı oluşturma sorunu bile gündeme gelmez.

Gaz türbinli motorlar için mümkün olan en kısa sürede ve minimum malzeme ve mühendislik kaynakları harcaması ile otomatik kontrol sistemleri oluşturma sürecinde yenilerin geliştirilmesi ve mevcut matematiksel yöntemlerin uyarlanması acil bir iştir. Karmaşıktır ve farklı aşamalarda çeşitli matematik ve mühendislik problemlerini çözmeye indirgenir. Bilgisayarların katılımı ve matematiksel modellerin düşünceli kullanımı olmadan sorunu çözmek mümkün değildir. Bir gaz türbini motorunun çalışmasında kullanılan ana model türleri, kontrol sisteminin hidromekanik ve elektronik bileşenleri, sensörleri ve aktüatörleridir.

Eleman modelleri. Bu tür modellerde sistemin tasarım özellikleri doğrudan parametre olarak kabul edilir. Eleman-eleman modellerinin geliştirilmesi önemli miktarda zaman gerektirir, ancak bu durumda, yapısal elemanlardaki sürtünme, aktüatörler üzerindeki kuvvetler, hidromekanik cihazlarda delik bölümlerinin şeklindeki değişiklikler gibi çeşitli faktörler doğru bir şekilde tanımlanabilir. , düğümlerin aşınması, karar vermede gecikme vb.

Yaklaşık doğrusal olmayan modeller. Çalışmayı tüm mod aralığında yeniden üretirler, nesnenin dinamik özelliklerini ve statik özelliklerini basitleştirilmiş bir şekilde tanımlarlar. Modeller "büyük" araştırma için tasarlanmıştır ve doğal (gerçek) zaman ölçeğinde hesaplamalar yapılmasına izin verir. (Gerçek zamanlı olarak hesaplama yapabilme yeteneğinin bilgisayarın gücü, seçilen programlama dili, işletim sistemi, programlama kalitesi ve hesaplamaların optimizasyon düzeyi).

doğrusallaştırılmış modeller. Sistemin davranışı, statik özelliğin sınırlı bir dizi noktasının yakınında yeniden üretilir. Tipik eşdeğer doğrusal olmayan öğelerin kullanımına izin verin. Bu tür modeller genellikle "küçükte", örneğin düzenlemenin kararlılığını incelemek için kullanılır. Yaklaşık doğrusal olmayan modeli doğrusallaştırılmış bir modelle değiştirmek mümkündür. Böyle bir değiştirme için seçeneklerden biri, bölümünde açıklanmıştır. Bu yaklaşımın avantaj ve dezavantajları çalışmanın ilk bölümünde detaylı olarak tartışılmıştır.

Bir gaz türbini motor kontrol sisteminin oluşturulmasıyla ilgili problemlerin çözümünde eleman-eleman modelleri, çoğunlukla otomatik kontrol sistemlerinin hidromekanik bileşenlerini ve montajlarını tanımlamak için kullanılır. Yaklaşık doğrusal olmayan modeller, tüm çalışma modlarında gaz türbinli motorların çalışmasını tanımlamak için kullanılır. Kontrol sistemlerinin kararlılığının incelenmesinde doğrusallaştırılmış GTE modellerinin kullanılması uygun kabul edilir.

Son yıllarda, havacılık teknolojisinin modernizasyonu konusu, motorların ve kundağı motorlu silahlarının modernizasyonu da dahil olmak üzere güncel hale geldi. Görev, minimum malzeme maliyeti ile maksimum etkiyi elde etmektir. Özellikle, aynı işlevleri sürdürürken, ACS'nin maliyeti, modern, daha ucuz bir eleman tabanı kullanılarak ve ACS'ye dahil olan elektronik ünitelerin sayısı azaltılarak düşürülebilir. Bununla birlikte, kontrol algoritmalarını geliştirerek ve karmaşıklaştırarak, teşhis sistemini geliştirerek ve motorun çalışma süresi ve teknik durumunu hesaba katarak ACS'nin kalitesini artırmak mümkün hale gelir.

Uçak motorları için ACS'nin gelişimini etkileyen bir dizi önemli faktör çakıştığında benzersiz bir durum ortaya çıktı, yani:

Gaz türbinli motorların kontrol ve teşhis problemlerinin daha önce erişilemeyen araçların katılımıyla yeni bir düzeyde çözülmesine izin veren elektronik bilgi işlem cihazlarının devrim niteliğindeki gelişimi;

Maliyetlerini azaltmak ve işin güvenilirliğini artırmak için mevcut ACS'nin acilen modernize edilmesi ihtiyacı;

Modern dijital ACS'nin yaygın olarak tanıtılmasındaki gecikme, son yıllardaki krizle bağlantılı olarak ve bununla bağlantılı olarak, teorik araştırma sonuçları ile fiilen kullanılan cihazların matematiksel aparatları arasındaki artan boşluk.

Sonuç olarak, yeni bir orijinal ACS yapısı geliştirme görevi, etkin bir şekilde belirleyici görev Dijital elektronik sistemlerin yeni olanaklarını dikkate alan GTE kontrolü. Aynı zamanda, çalışmalarının kalitesini ve güvenilirliğini artırmak için daha önce başarıyla kullanılan bir dizi algoritmayı iyileştirmek mümkün hale geldi.

Tez çalışmasının amacı, modern kontrol ilkeleri üzerine inşa edilmiş etkili bir dijital ACS motoru geliştirmektir. Bu hedefe ulaşmak için aşağıdaki görevler belirlendi ve çözüldü:

1. Gaz türbini motor kontrolü problemlerini etkin bir şekilde çözmeyi mümkün kılan orijinal bir ACS yapısı geliştirilmiştir;

2. Hesaplamanın doğruluğunu artırmak için GTE'nin doğrusal dinamik modeli iyileştirildi;

3. Ölçüm kanallarındaki parazit etkisini azaltmak için gaz sıcaklık sensörlerinden ve hız sensörlerinden gelen sinyalleri işlemek için orijinal algoritmalar geliştirilmiştir;

4. ACS'de kurulu yazılımın bir parçası olarak algoritmaların motor modeli, sensörler ve aktüatörler ile birlikte test edilmesini sağlayan bir yazılım paketi oluşturulmuştur.

Makale, IL-114 uçağında kullanılan TV7-117S motorunun ACS BARK-65'ini (Otomatik Kontrol ve Kontrol Ünitesi) geliştirme sürecinde kazanılan deneyime dayalı olarak bir ACS oluşturma, modelleme ve sistem analizinin sonuçlarını açıklamaktadır. BARK-65, motoru etkin bir şekilde kontrol etme yeteneğini gösterdiği tezgah testleri aşamasını başarıyla geçti.

Uçağın elektrik santrali, uçağın kanadındaki motor yuvalarına yerleştirilmiş iki adet değiştirilebilir TV7-117S motorundan oluşmaktadır. Her motor, altı kanatlı, ters çevrilebilir bir pervane SV-34'ü çalıştırır.

TV7-117S motor kontrol sistemi, BARK-65 dijital kontrol ünitesi ve hidromekanik rezervinden oluşur. BARK-65, modern bir dijital tek kanallı motor kontrol sistemidir. Hidromekanik aktüatörler, yakıt tüketim kontrol devrelerinde ve turbo şarj kılavuz kanatlarında hidromekanik rezerv sağlamak için kullanılmaktadır. Sistemin güvenilirliğini artırmak için, ana kontrol programlarını ve kısıtlamalarını oluşturan ve yürüten tüm sensörler, ölçüm devreleri, elektrik kontrol devreleri çok kanallıdır.

Uçak motorları için ACS'nin oluşturulmasında gerekli ilk deneyim, sınırlayıcı operasyon parametrelerini sınırlayan ACS BARK-78'in geliştirilmesi sürecinde elde edildi. son değişiklik VK-2500 markasıyla bilinen TVZ-117 motorları. BARK-78, daha önce kullanılan ERD (elektronik motor kontrolörü) ve RT (sıcaklık kontrolörü) elektronik birimlerinin işlevlerini yerine getirir, aslında oldukça basit bir cihazdır, açıklaması bu yazıda verilmemiştir, ancak bir dizi yazılım ve donanım BARK-78'de kullanılan çözümler, BARK-65 kundağı motorlu silahların oluşturulmasında da kullanıldı. Bunlar, giriş analog sinyallerinin gradyan-tolerans kontrolü sistemini ve ikinci bölümde açıklanan termokupl atalet kompansatörünü içerir.

İlk bölüm, bir gaz türbini motorunun doğrusal dinamik bir modelini oluşturmaya yönelik algoritmayı açıklamaktadır. Önerilen yönteme dayanmaktadır, fark en yakın denge noktasını bulma yönteminde yatmaktadır. Aşağıda, yazılım test kompleksindeki motor modeliyle birlikte dahil edilen ölçüm kanalları ve yürütme kanalları modellerinin açıklamaları bulunmaktadır.

İkinci bölümde, bir önceki bölümde sunulan malzemeler temel alınarak GTE kontrol sistemi oluşturulmuştur. Optimum kontrolörler oluşturmaya yönelik yöntemler açıklanmıştır. Kontrol algoritmalarının kalite ve yazılım karmaşıklığının, çeşitli kontrol programlarının ve kısıtlamaların seçiminin gerçekleştirildiği seviyeye bağımlılığı göz önünde bulundurulur. Elde edilen ACS'yi model ve nesne üzerinde test etme yöntemleri için gereksinimler formüle edilmiştir. Yapılan testlerin eksiksizliği sorunu göz önünde bulundurulur. Elde edilen ACS yapısına dayalı olarak basitleştirilmiş bir motor modeli için uygulama seçenekleri verilmiş, bunun için nihai gereksinimler ve doğruluğu formüle edilmiştir. Arızaları ve arızaları tespit etmek için karmaşık bir algoritma oluşturulmuştur. ACS'nin elektronik kısmı için gereksinimler sonuçlandırılmaktadır. Durum, herhangi bir nedenle ACS gereksinimlerinin uygulanabilir olmadığı durumlarda araştırılır. BARK-65'in motor üzerinde simülasyonu ve testi sırasında elde edilen malzemelerin bir karşılaştırması yapılmıştır.

Üçüncü bölümde, klasik prensipler üzerine inşa edilen ACS'nin sentezi ve analizi yapılmıştır. Geliştirme sürecinde, malzemeler (ACS'nin yapısı, tipik kontrol bağlantıları), (bir termokupl atalet kompansatörünün sentezi, bir sıcaklık sınırlayıcısının sentezi) ve ayrıca , , ve diğerleri kullanıldı. . Çeşitli ACS uygulamalarının sonuçları, motorun LDM'sini, aktüatörlerin eleman-eleman modellerini ve ölçüm devrelerinin modellerini içeren birinci bölümde açıklanan yazılım test kompleksi kullanılarak analiz edildi. Uygulama kolaylığı açısından kazanan "klasik" ACS, belirtilen parametreleri koruma ve sınırlama doğruluğu açısından kaybeder.

3. Sonuçlar ve sonuçlar

Geliştirme sürecinde aşağıdaki yöntemler ve sonuçlar uygulanmıştır. Yani:

Lineer dinamik modele dayalı motor modeli;

ACS hidromekanik aktüatörlerin eleman-eleman modelleri;

Elektronik için gereksinimler formüle edilmiştir;

Bazı sensörlerin arızalanması durumunda, ilgili motor parametrelerini (motorun durumunu belirleyen değişkenler) hesaplamanın mümkün olduğu, basitleştirilmiş bir motor modeli oluşturulmuştur;

Sistem modeli temelinde, BARK-65'e dahil edilen programın kapsamlı bir hata ayıklaması ve doğrulaması gerçekleştirildi;

Gradyan tolerans kontrolünün çalışmasının sonuçlarının analizini, farklı ölçüm kanallarından alınan bilgileri ve basitleştirilmiş bir motor modeli tarafından sağlanan bilgileri birleştiren orijinal bir teşhis sistemi oluşturulmuştur;

Çalışmanın ana sonucu, modern gereksinimleri karşılayan bir gaz türbini motoru için verimli bir otomatik kontrol sisteminin oluşturulmasıdır. Ana kontrol döngülerini ve sınırlamaları özetleyen özgün bir yapıya sahiptir. Çalışmanın sonuçları evrensel niteliktedir ve diğer iki şaftlı gaz türbinli motorlar için otomatik kontrol sistemlerinin geliştirilmesinde etkili bir şekilde kullanılabilir ve kullanılmıştır. TV7-117V (TV7-117S helikopter modifikasyonu) ve VK-1500 (AN-3 uçağında kullanılması gerekiyordu) için benzer bir yapıya sahip ACS, şu anda tezgah testleri aşamasında. TV7-117 serisinin değiştirilmiş motorlarını, yaklaşık 20 ton deplasmanlı, 120 km / s hıza kadar çıkabilen yüksek hızlı teknelere kurma seçeneği değerlendiriliyor.

benzer tezler "Sistem analizi, yönetimi ve bilgi işleme (endüstriye göre)" uzmanlığında, 05.13.01 VAK kodu

• Yüksek voltajlı güç kaynağı ile nakliye elektrikli ekipmanlarının elektriksel güç uyumluluğunun sağlanması 2004, Teknik Bilimler Doktoru Reznikov, Stanislav Borisovich

• Bağımsız uyarımlı bir endüktör motora dayalı bir elektrikli sürücünün geliştirilmesi ve araştırılması 2002, teknik bilimler adayı Postnikov, Sergey Gennadievich

• ACS GTE'nin dinamik modellerinin ve elemanlarının istatistiksel yöntemlerle tanımlanması 2002, Teknik Bilimler Doktoru Arkov, Valentin Yulievich

• Belirli bir dinamik doğrulukla servo kontrollü elektrikli sürücünün yapıları ve algoritmaları 2011, teknik bilimler adayı Pankrats, Yuri Vitalievich

• Dinamik modlarda dizel motorların verimliliğini artırmak için yöntem ve araçların geliştirilmesi 2010, Teknik Bilimler Doktoru Kuznetsov, Alexander Gavriilovich

tez sonuç "Sistem analizi, yönetimi ve bilgi işleme (endüstriye göre)" konusunda, Sumachev, Sergey Alexandrovich

GENEL OLARAK ÇALIŞMA ile ilgili sonuçlar

Kağıt, iki şaftlı gaz türbinli motorlar için evrensel bir otomatik kontrol sistemi oluşturmaya yönelik bir yöntemi göstermektedir. Ana görevi çözerken - LDM'ye dayalı ACS sentezi, bir dizi yardımcı görev çözüldü, yani:

En yakın LDM denge noktasını belirlemede iyileştirilmiş doğruluk;

Orijinal bir termokupl atalet dengeleyici geliştirildi;

Rotorların dönüş frekansını ölçmek için çeşitli yöntemlerin bir analizi yapılmıştır;

Dijital bir ACS'ye gömülü yazılım ve algoritmaların işleyişini test etmek için bir yazılım test kompleksi oluşturulmuştur;

Geleneksel yaklaşımlara dayalı ACS geliştirildi ve üretildi Karşılaştırmalı analiz iki farklı kendinden tahrikli tabanca: LDM'ye dayalı kendinden tahrikli silahlar ve geleneksel kendinden tahrikli silahlar.

Makalede sunulan sonuçlar, BARK-65 kundağı motorlu silahların ve TV7-117S motorunun tezgah testleri sırasında test edildi. Testler sırasında, ACS'nin belirtilen parametreleri koruma ve sınırlamadaki yüksek verimliliği doğrulandı. ACS işleminin güvenilirliğini artırmayı amaçlayan bir dizi önlem, ölçüm ve kontrol kanallarının arızalarını yüksek olasılıkla tespit etmeyi mümkün kıldı ve sınırlı bir parametre seti için sensörlerden alınan verileri değerlerle çoğaltmak mümkün oldu. modelden hesaplanmıştır. Ek, tezgah testleri sırasında kaydedilen bazı ilginç osilogramların yanı sıra çalışmada açıklanan algoritmaların uygulanmasına ilişkin bir eylemi sunar.

Karmaşık bir yaklaşım görevi çözmede, klasik yaklaşımlar ve yöntemler revize edildiğinde, yüksek modern düzeyde bir ACS oluşturmayı mümkün kıldı.

ACS'nin LDM'ye dayalı yapısı, kontrol kalitesini iyileştirmek, kararlılık marjını ve operasyon güvenilirliğini artırmak için modernizasyonuna izin verir.

Çalışmada sunulan sonuçlar evrenseldir, açıklanan ACS yapısı, TV7-P7S motorunun ve VK-1500 motorunun diğer modifikasyonları için dijital kontrol üniteleri oluşturmak için kullanılmıştır.

TEZ KONUSU ANA YAYINLAR

1. Sumaçev S.A. Dinamik bir termokupl atalet dengeleyici modelinin oluşturulması.//Kontrol süreçleri ve kararlılık: Bildiriler XXX bilimsel konferans fakülte PM-PU. - St. Petersburg: OOP Kimya Araştırma Enstitüsü, St. Petersburg Devlet Üniversitesi, 1999. - S. 193-196.

2. Sumachev S.A., Kormacheva I.V. Bir termokuplun dinamik atalet dengeleyicisi: gaz türbini motorlarının sıcaklığını sınırlamak için uygulama.//Kontrol süreçleri ve kararlılık: PM-PU fakültesinin XXXI bilimsel konferansının bildirileri. - St. Petersburg: OOP Kimya Araştırma Enstitüsü, St. Petersburg Devlet Üniversitesi, 2000. - S. 257-260.

3. Sumachev S. A. İki şaftlı bir gaz türbini motorunun matematiksel modeli ve ACS'si. //Yönetim ve sürdürülebilirlik süreçleri: PM-PU fakültesinin XXXII bilimsel konferansının bildirileri. - St. Petersburg: OOP Kimya Araştırma Enstitüsü, St. Petersburg Devlet Üniversitesi, 2001. - S. 93-103.

4. Sarkisov A.A., Golovin M.G., Dushits-Kogan T.D., Kochkin A.A., Sumachev S.A. RD-33 motoru ve modifikasyonları için entegre bir kontrol ve izleme sistemi geliştirme deneyimi. // Tez. bildiri Uluslararası bilimsel konferans "XXI. Yüzyılın Motorları" 1 saat Moskova, 2000 -S. 344.

5. Golovin M.G., Dushits-Kogan T.D., Sumachev S.A. Gaz türbini güç türbininin önündeki gaz sıcaklığını sınırlama sorununu çözmede yeni. // Tez. bildiri Uluslararası bilimsel konferans "XXI yüzyılın motorları" 1 saat Moskova, 2000 - S. 362.

Tez araştırması için referans listesi Teknik Bilimler Adayı Sumakev, Sergey Aleksandroviç, 2002

1. Antonchik M.Ö. Program hareketlerini stabilize etme yöntemleri. SPb.: Ed. Petersburg Devlet Üniversitesi, 1998.

2. Belkin Yu.S., Boev B.V., Gurevich O.S. ve uçak enerji santrallerinin otomatik kontrolünün diğer Entegre sistemleri. M.: Mashinostroenie, 1983.

3. Berezlev V.F. ve gaz türbinli motorların rotorlarının dönüş frekansının diğer otomatik kontrol sistemleri. Kiev: KİTAP, 1985.

4. Bodner V.A. Uçak motoru otomatik kontrol sistemleri. -M.: Mashinostroenie, 1973.

5. Vanyurikhin G.I., Ivanov V.M. Durağan olmayan nesneler için hareket kontrol sistemlerinin sentezi. -M.: Mashinostroenie, 1988.

6. Gantmakher F.R. Matris teorisi. M. Nauka, 1966.

7. Gardner M.F., Burns J.L. Toplu sabitlere sahip lineer sistemlerde geçici süreçler. Devlet fiziki ve matematiksel literatür yayınevi. M.: 1961.

8. Gimadiev A.G., Shakhmatov E.V., Shorin V.P. Uçak gaz türbin motorları için otomatik kontrol sistemleri. Kuibyshev: KuAI, 1990.

9. Golberg F.D., Vatenin A.V. Kontrol nesneleri olarak gaz türbinli motorların matematiksel modelleri. Moskova: MAI yayınevi, 1999.

10. Yu Gurevich O.e., Bliznyukov L.G., Trofimov A.S. Uçak santralleri için otomatik kontrol sistemleri. // Makine mühendisliğinde dönüşüm. M. "Informconversion", 2000. - No. 5 (42) - S. 50.

11. GDemidovich B.P. Matematiksel kararlılık teorisi üzerine dersler. Moskova: Nauka, 1967.

12. Dobryansky G.V., Martyanova T.S. Uçak gaz türbini motorlarının dinamiği. M.: Mashinostroenie, 1989.

13. Zhabko A.n., Kharitonov V.L. Kontrol problemlerinde lineer cebir yöntemleri. SPb.: Ed. Petersburg Devlet Üniversitesi, 1993.

14. Ivanov V.A. ve otomatik kontrol teorisinin diğer matematiksel temelleri. Proc. üniversiteler için ödenek. Ed. B.K. Chemodanov. -M., Yüksek Lisans, 1971.

15. Kabanov CA. Tahmine dayalı modellerde sistem yönetimi. - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 1997.

16. Quartsev A.P. Yazılım geliştirme ve test otomasyonu. Samara: Samara Devlet Havacılık ve Uzay Üniversitesi, 1999.

17. Klyuev A.Ş., Glazov B.V., Mindin M.B. Otomatik kontrol ve proses kontrol diyagramlarını okuma tekniği. M., "Enerji", 1977.

18. Maksimov N.V. Gaz türbinli uçak motorları için gaz sıcaklık regülatörleri. Riga: RKIIGA, 1982.

19. Ayrık sistemlerin matematiksel modellemesi. / Düzenleyen Fizik ve Matematik Bilimleri Adayı M.K. Çirkov. St. Petersburg, St. Petersburg Devlet Üniversitesi yayınevi, 1995.

20. Gaz türbinli motorlar için testlerin optimize edilmesi ve kontrol sistemlerinin modellenmesi için yöntemler / V.T.'nin genel editörlüğü altında. Dedeş. M.: Mashinostroenie, 1990.

21. Uçak motorları için otomatik kontrolörlerin parametrelerinin modellenmesi ve seçimi: ders kitabı / P.A. Sunarchin ve diğerleri -UFA: Ufa durumu. havacılık teknoloji uni-t., 1994.

22. AD MYSHKIS, Gecikmeli argümanlı lineer diferansiyel denklemler. M.: 1972.

23. Nelepin R.A., Kamachkin A.M., Turkin I.I., Shamberov V.N. Doğrusal olmayan kontrol sistemlerinin algoritmik sentezi. L.: Leningrad Devlet Üniversitesi Yayınevi, 1990.

24. Nechaev Yu.N. Uçak santrallerinin kontrol yasaları ve özellikleri. -M.: Mashinostroenie, 1995.

25. Panteleev A.V., Yakimova A.Ş. Örneklerde ve problemlerde karmaşık bir değişkenin fonksiyonları ve işlemsel hesap teorisi / öğretici. M.: Vyssh.shk., 2001.

26. Prasol OB A.B. Dinamik süreçleri incelemek için analitik ve sayısal yöntemler. SPb.: Ed. Petersburg Devlet Üniversitesi, 1995.

27. Sinyakov A.N. Uçaklar ve enerji santralleri için otomatik kontrol sistemleri. -M.: Mashinostroenie, 1991.

28. Sirotin S.A., Sokolov V.I., Sharov A.D. Uçak motorlarının otomatik kontrolü. -M.: Mashinostroenie, 1991.

29. Skibin V.A., Pavlov Yu.I., Dobrovolsky V.I. Metody izmereniya, priborov i oborudovanie, primeneniye pri stenochnykh ispytaniya dvigateley leatnikovykh mashupam [Uçak motorlarının tezgah testinde kullanılan ölçüm yöntemleri, cihazlar ve ekipmanlar]. M.: NIT'ler CIAM: MGATU, 1996.

30. Soloviev E.V., Gladkova V.N., Akopova T.P. Otomatik kontrol sistemlerinin dinamik özelliklerinin incelenmesi tahrik sistemi. Moskova: MAI Yayınevi, 1990.

31. Solntsev V.N. Manevra kabiliyetine sahip uçaklardan oluşan "elektrik santrali uçakları" kompleksinin otomatik kontrolü için entegre uyarlamalı optimal sistemlerin matematiksel desteği. - M.: Radyo ve iletişim, 1999.

32. Uçak santrallerinin otomatik kontrol teorisi. A. A. Shevyakov tarafından düzenlendi. M.: Mashinostroenie, 1976.

33. Ayrık sistemlerin teorisi ve uygulamaları. / Düzenleyen Fizik ve Matematik Bilimleri Adayı M.K. Chirkova, Teknik Bilimler Adayı S.P. Maslova. St. Petersburg, St. Petersburg Devlet Üniversitesi yayınevi, 1995.

34. IL-96-300, Tu-204, IL-114 uçakları için enerji santrallerinin tasarımı ve işletilmesi / Editör: Teknik Bilimler Doktoru B.A. Solovyov. -M.: Ulaştırma, 1993.

35. Yugov O.K. Uçak elektrik santralinin optimum kontrolü. -M. Mühendislik, 1978.

36.N.H. Jo, J.H. Seo. Doğrusal Olmayan Sistemler İçin Durum Gözlemci Tasarımının Giriş Çıkış Doğrusallaştırma Yaklaşımı // Otomatik kontrolde IEEE işlemleri. Cilt 45. N. 12. 2000. S.2388-2393.

37. Hasan K. Halil. Minimum Fazlı Doğrusal Olmayan Sistem için Evrensel İntegral Denetleyiciler // otomatik kontrolde IEEE işlemleri. Cilt 45. N. 3. 2000. S.490-494.

38. G. Kulikov, V. Arkov, T. Breikin. Optimal Düzleştirme ile Gaz Türbinlerinin Gerçek Zamanlı Modellenmesi // 11* IF AC Atölye Kontrol Optimizasyon Uygulamalarının ön baskıları. Cilt 1. St. Petersburg, 2000, s. 212-217.

39. Thomas J. Rodling. Entegre Uçuş Kontrol Sistemleri // IEEE Havacılık ve Elektronik Sistemleri. Cilt 16. 5. 2001. S. 17-22.

Lütfen yukarıda sunulan bilimsel metinlerin inceleme için gönderildiğini ve orijinal tez metinlerinin (OCR) tanınmasıyla elde edildiğini unutmayın. Bu bağlamda, tanıma algoritmalarının kusurlu olmasıyla bağlantılı hatalar içerebilirler. Teslim ettiğimiz tez ve özetlerin PDF dosyalarında böyle bir hata bulunmamaktadır.