Приборы контроля авиационных двигателей

Силовая установка является наиболее ответственной частью ВС которая предназначена для создания тяги и, как следствие этого, определенной подъемной силы и скорости полета.

Безотказная работа авиадвигателя зависит также от надежной работы обслуживающих его устройств, а именно: внешнего топливопитания, смазки, охлаждения и других взаимосвязанных систем.

Для контроля за режимом работы силовой установки на ВС применяется целый ряд измерительных приборов: манометры для измерения давлений топлива, поступающего к форсункам, и масла в главной масляной магистрали; термометры для определения теплового режима и состояния смазки; тахометры для определения развиваемой мощности; топливомеры и расходомеры для измерения, запаса и расхода топлива; измерители вибрации для определения виброскорости (виброускорения).

Данные приборы предназначены для измерения неэлектрических величин, но в то же время они являются электрическими с дистанционной передачей показаний.

Основными элементами дистанционного электрического прибора являются:

-датчик (приемник), чувствительный элемент (ЧЭ) которого воспринимает изменение измеряемой величины, в дальнейшем преобразуемое в сигнал электрического тока (напряжения); в качестве датчиков могут быть использованы индуктивные сопротивления, термосопротивления, термопары, генераторы переменного тока и т.д.;

- указатель (измеритель) - электрический прибор, который преобразует сигналы,

поступающие от датчика, в механические перемещения стрелки, пропорциональные изменению измеряемой величины; в качестве указателей нашли применение магнитоэлектрические логометры с подвижными магнитом или рамками и гальванометры;

- соединительные провода, соединяющие в одну электрическую цепь датчик с указателем.

Авиационные манометры

Манометры в авиации находят применение для измерения давлений воздуха, газов, топлива, масла в силовых установках и в отдельных бортовых системах (тормозной, запуска авиадвигателя, кислородной, противопожарной, выпуска и уборки шасси, закрылков, предкрылков и т .п).

Каждая магистраль соответствующей системы имеет свой цвет: топливная - желтый, масляная - коричневый, гидравлическая - серый, воздушная - черный, кислородная - голубой, противопожарная - красный, водяная - зеленый.

Давление характеризует напряженное состояние жидких и газообразных сред. В качестве меры давления служит отношение усилия, равномерно и нормально распределенного к плоскости, к значению ее пло­щади.

За единицу давления принята техническая атмосфера (1 кгс/см²).

По назначению авиационные манометры делят на манометры, измеряющие абсолютное давление, разность давлений (дифференциальные) и отношение двух давлений.

Манометр для измерения разности между абсолютным давлением контролируемой среды, большим абсолютного давления окружающей среды и абсолютным давлением окружающей среды называют манометром избыточного давления.

Манометр для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля, называется манометром абсолютного давления. Они применяются для измерения давления во всасывающих системах поршневых двигателей. При измерении давлений атмосферы его называют барометром.

Вакуумметр - это манометр для измерения разности между абсолютным давлением окружающей среды и меньшим абсолютным давлением контролируемой среды. Если манометр одновременно является манометром избыточного давления и вакуумметром, его называют мановакуумметром.

Дифференциальный манометр - это манометр для измерения разности двух давлений, ни одно из которых не является давлением окружающей среды.

Дифференциальные манометры используются для измерения избыточных давлений жидкостей и газов в различных отсеках авиационных двигателей (в топливной системе, системе смазки и др.). Диапазоны измерения от единиц до сотен кгс/см².

Манометры отношения давлений служат для контроля степени сжатия газов в различных ступенях газотурбинных двигателей.

Помимо манометров со стрелочной индикацией, на летательных аппаратах широко применяются сигнализаторы и датчики давлений. Сигнализаторы давления включают электрический сигнал при выходе измеряемого давления за допустимые для нормальной работы двигателя пределы. Датчик давления выдает электрическое напряжение, пропорциональное измеряемому давлению и используемое, для автоматического управления системами авиационного двигателя или для дистанционного контроля режимов их работы.

Абсолютное давление – давление в резервуаре, баллоне, котле и.т.п. плюс давление окружающей среды (атмосферы). Условное обозначение А.д., измеряемого в атмосферах, - ата.

При отсчёте по манометру получается не А.д., а разность между ним и атмосферным давлением.

Избыточное давление – давление в сосуде, баллоне, котле и.т.д. без учёта давления окружающей среды (атмосферы). Часто И.д. называют манометрическим. И.д. измеряется в атмосферах и обозначается ати. Сумма избыточного и атмосферного давлений называется абсолютным давлением и обозначается ата.

Давление парциальное – давление, которое оказал бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы из неё были удалены остальные составные части и газ занимал тот же объём и имел ту же температуру, что и смесь газов. Общее давление смеси равно сумме Д.п. составляющих её газов.

По методам измерения давления манометры можно разделить на следующие группы:

а) механические, в том числе жидкостные, весовые и пружинные;

б) электромеханические, основанные на тех же принципах, что и механические, но отличающиеся тем, что механический чувствительный элемент сочетается с электрической дистанционной передачей;

в) электрические, в том числе электронные, газоразрядные, радиоактивные, тепловые и пьезорезисторные.

При выборе метода измерения и типа чувствительного элемента предпочтение следует отдавать электрическим чувствительным элементам не имеющим подвижных частей. Однако эти элементы не позволяют измерять давление в наиболее употребительном диапазоне (1-100 кгс/см²). Механические чувствительные элементы способны измерять давление в указанном диапазоне.

При использовании чисто механических манометров давление должно подводиться с помощью трубопровода непосредственно к приборной доске самолета. Наличие трубопроводов снижает эксплуатационную надежность системы (из-за возможной разгерметизации системы в случае поломки трубопровода) и приводит к запаздыванию показаний при измерении давления газов.

От этих недостатков свободны дистанционные электромеханические манометры, в которых датчик, содержащий механический чувствительный элемент с электрическим преобразователем, устанавливается непосредственно на соответствующем агрегате авиадвигателя. При этом электрические сигналы, снимаемые с датчика, передаются по электропроводам и воспринимаются расположенным на приборной доске электроизмерительным прибором или используются в системе автоматического регулирования и управления двигательной установки.

Абсолютное давление – давление в резервуаре, баллоне, котле и.т.п. плюс давление окружающей среды (атмосферы). Условное обозначение А.д., измеряемого в атмосферах, - ата.

При отсчёте по манометру получается не А.д., а разность между ним и атмосферным давлением.

Избыточное давление – давление в сосуде, баллоне, котле и.т.д. без учёта давления окружающей среды (атмосферы). Часто И.д. называют манометрическим. И.д. измеряется в атмосферах и обозначается ати. Сумма избыточного и атмосферного давлений называется абсолютным давлением и обозначается ата.

Давление парциальное – давление, которое оказал бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы из неё были удалены остальные составные части и газ занимал тот же объём и имел ту же температуру, что и смесь газов. Общее давление смеси равно сумме Д.п. составляющих её газов.