7.3. Регулятор постоянства оборотов (рпо) назначение, основные технические данные, размещение на двигателе, состав, общие сведения о конструкции и принципе работы элементов.

РПО входит в состав системы управления двигателем (рис. 41). Система управления двигателем выполняет измерение множества параметров работы двигателя. Угол установки лопастей винта регулируется автоматически. Пилот управляет всеми параметрами двигателя при помощи единственного рычага управления двигателем. Зависимость частоты вращения воздушного винта от нагрузки, определяемая системой FADEC, показана на рис. 40.

Обратный клапан

Регулятор

постоянных оборотов

Контрольное отверстие

Пропорциональный

редукционный клапан Rexroth

Блок управления двигателем (ECU)

Насос

Бак

Клапан

регулировки давления/

20 бар

Рис. 41. Система управления двигателем

Аналогично другим системам постоянства оборотов РПО определяет число оборотов двигателя и на основании этих данных устанавливает необходимый шаг винта, изменяя давление масла. Шаг винта регулируется в зависимости от установки мощности двигателя таким образом, чтобы добиться заданной частоты вращения винта. Схема системы управления воздушным винтом показана на рис. 42. Чтобы предотвратить нарушение работы системы при отрицательной перегрузке, предусмотрена капиллярная трубка.

Давление масла на входе в РПО составляет 20 бар (290 фунт/кв. дюйм). При чрезмерном повышении числа оборотов двигателя РПО приводит в действие трехходовой клапан регулятора оборотов винта, выпуская масло из винта. При этом под действием установленных на каждой лопасти противовесов лопасти поворачиваются в сторону увеличения угла установки (шага винта), и число оборотов уменьшается.

При чрезмерном уменьшении числа оборотов двигателя РПО приводит в действие трехходовой клапан регулятора оборотов винта, впуская масло в винт. При этом происходит движение поршня, лопасти поворачиваются в сторону уменьшения угла установки, и число оборотов двигателя увеличивается.

Рис. 42. Принципиальная схема системы управления воздушным винтом

При работе двигателя возникают центробежные крутящие моменты, стремящиеся повернуть лопасть в сторону уменьшения угла установки. К лопастям винта прикреплены противовесы, компенсирующие действие центробежного крутящего момента и поворачивающие лопасть в сторону увеличения угла установки.

Система FADEC обеспечивает управление шагом винта при помощи гидравлических двигателей. Масло редуктора подается насосом с приводом от редуктора через ограничительный клапан на регулятор постоянства оборотов (РПО), который имеет трехходовой клапан с электрическим приводом, регулирующий давление масла в механизме изменения шага винта. Для облегчения винта давление масла увеличивается; для утяжеления – уменьшается. Масло поступает от регулятора во втулку винта через полый вал винта.

Принцип работы

При вращении винта возникают центробежные крутящие моменты, обычно стремящиеся повернуть лопасть в сторону уменьшения угла установки. Винт самолета оснащен противовесами, которые крепятся к каждой лопасти винта и обеспечивают компенсацию центробежных крутящих моментов. Противовесы создают момент, противоположный действующему на лопасти центробежному крутящему моменту, и стремящийся повернуть лопасть в сторону увеличения угла установки.

Управление шагом винта (рис. 39) осуществляется подачей масла высокого давления. Масло из редуктора двигателя закачивается в РПО, который, в свою очередь, регулирует подачу масла в винт в соответствии с требуемым шагом винта. Давление в цилиндре действует на поршень, поворачивающий лопасти в сторону уменьшения угла установки.

отвод масла

к маслоохладителю

точка измерения давления

точка измерения давления на редукционном клапане/

канальное отверстие

регулировка давления на редукционном клапане/

20 бар

Рис. 39. Управление шагом винта

Система управления шагом воздушного винта встроена в систему электронного управления двигателем с полной ответственностью (FADEC). Регулирование шага винта осуществляется системой FADEC автоматически. В зависимости от установки мощности шаг воздушного винта регулируется таким образом, что обеспечивается поддержание заданного числа оборотов (рис. 40).

RPM, об/мин

Рис. 40. Регулирование частоты вращения воздушного винта системой электронного управления двигателем FADEC