15

ТЕМА № 16. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГТД.

Занятие № 6. Система управления расходом топлива в форсажной камере сгорания

Время-2 часа.

Цель занятия: Изучить общую характеристику, регулятор расхода топлива, элементы системы формирования управляющих сигналов и работу системы управления расходом топлива в ФКС.

Учебные вопросы:

1. Общая характеристика системы.

2. Регулятор расхода топлива в форсажную камеру сгорания (G_ТФ ).

3. Элементы системы формирования управляющих сигналов.

4. Работа системы управления расходом топлива в форсажной камере сгорания._.

1.Общая характеристика системы.

1.1.Назначение, принцип работы системы.

Система автоматического управления расходом топлива в форсажную камеру сгорания (САУ G_ТФ) обеспечивает:

• - запуск форсажной камеры;

• - вывод двигателя на режим " минимальный форсаж " (совместно с регулятором выходного устройства) независимо от положения РУД в диапазоне форсажных режимов;

• - вывод двигателя на заданный форсажный режим;

• - программное управление расходом топлива в ФК в условиях полёта при фиксированном положении РУД в зависимости от величин Р*_к и Т*_в;

• - изменение расхода топлива в форсажную камеру сгорания при управлении форсажными режимами в зависимости от положения РУД;

• - выключение форсажной камеры.

Система управления расходом топлива в форсажную камеру — гидромеханическая, программная. Реализация предусмотренной программы управления обеспечивает в условиях полета при фиксированном положении РУД в диапазоне форсажных режимов поддержание неизменной величины температуры газа в форсажной камере, т.е. Т*_Фi = const. Поэтому эту систему можно также назвать системой автоматического управления температурой газа в форсажной камере, или сокращенно САУ Т*_Ф .

Систему автоматического управления расходом топлива в форсажной камере удобно рассматривать как состоящую из системы топливопитания, с объектом управления - двигателем и регулятора.

Система топливопитания включает в себя;

• форсажный топливный насос (ФТН);

• топливомасляный радиатор (ТМР);

• дозирующий кран I коллектора (ДКф_Ф1) с регулятором постоянного перепада давления (РППД ₁);

• дозирующий кран II и III коллекторов (ДК_Ф2,3) с регулятором постоянного перепада давления (РППД _2,3);

• распределитель форсажного топлива по коллекторам (РТФ);

• топливоподводящие трубопроводы, запорные клапаны, коллекторы и форсунки.

Функциональная схема системы топливопитания представлена на рис. 1.

Из центробежного форсажного топливного насоса топливо поступает к дозирующим кранам и через них к форсажному распределителю топлива и по коллекторам I, II и III через форсунки в форсажную камеру.

На каждом из дозирующих кранов поддерживается постоянный перепад давления. Поэтому расход топлива через каждый дозирующий кран зависит от площади окна проходного сечения. На дозирующем кране I коллектора площадь проходного сечения однозначно определяется продольным перемещением внутреннего золотника крана относительно корпуса (m_дк1), а на дозирующем кране II, III коллекторов - продольным перемещением m_дк2,3 и поворотом φ_дк2,3 золотника.

Таким образом, расход топлива через I коллектор определяется продольным перемещением золотника m_ДК1, а через II и III коллекторы - как продольным перемещением (m_дк2,3), так и поворотом (φ_дк2,3) золотника крана.

Продольные перемещения m_дк1 , m_дк2,3 и поворот φ_дк2,3 золотников дозирующих кранов, а следовательно, и расход Gтф определяется регулятором, функциональная схема которого представлена на рис. 2.

При перемещении РУД в диапазоне форсажных режимов управляющее воздействие h через гидрозамедлитель передается к программному задающему устройству (ПЗУ), в котором формируется сигнал, определяющий заданное значение угла поворота золотника дозирующего крана II и III форсажных коллекторов, а, следовательно, и расход топлива по углу поворота РУД.

Гидропривод дозирующего крана, выполненный по следящей схеме, обеспечивает поворот золотника дозирующего крана (φ_дк2,3 ) в соответствии с заданным значением, следовательно и изменение расхода топлива во II и Ш коллекторы в соответствии с заданной программой.

Продольное перемещение дозирующего крана обеспечивается гидроприводом в соответствии с заданным программным задающим устройством значением m_дк2,3з в зависимости от величины Р_К* и Т_В*.

Продольные перемещения m_дк2,3 через рычаг (усилитель) передаются с соответствующим усилением на дозирующий кран первого коллектора. Таким образом, расход топлива в I коллекторе также является функцией Р_К* и Т_В*.

При α_{РУД пф} = const программное изменение расхода топлива в форсажную камеру в зависимости от величины Р_К* с учетом коррекции по Т_В* обеспечивает в условиях полета сохранение примерно постоянной величины температуры газа в форсажной камере Т_ф*_макс= const.

При другом положении РУД в диапазоне форсажных режимов поворот золотника дозирующего крана во II и III коллекторы обеспечит ступенчатое изменение расхода топлива, и в условиях полёта системой, обеспечивающей продольное перемещение m_дк2,3 будет поддерживаться постоянным другое значение Т_Фi*= const.