Тема № 9

Электрифицированные системы управления силовыми установками

Занятие №1

"Общие сведения о системах запуска"

Содержание:

1. Введение

2. Системы запуска АД

3. Основные этапы запуска АД

4. Основные способы запуска АД

1. Введение.

Основными двигателями на современных летательных аппаратах являются газотурбинные двигатели (ГТД).

Они используются как на сверхзвуковых истребителях и бомбардировщиках, так и на транспортных самолетах и вертолетах.

Для обеспечения устойчивой и надежной работы авиационного двигателя на различных режимах полета необходимо контролировать и регулировать наиболее важные параметры, характеризующие процессы, протекающие в двигателе. К таким параметрам в первую очередь относятся частота вращения n и температура газов перед турбиной Т*з .

Под режимом работы двигателя подразумевается определенная совокупность параметров, определяющих рабочий процесс и внешние условия, при которых работает авиадвигатель. Параметрами, определяющими внешние условия, являются скорость полета и угол атаки самолета, температура и давление атмосферного воздуха.

Поддержание или изменение режима работы составляет задачу управления авиадвигателем. Поддержание режима работы или программное изменение его при изменении внешних условий представляет собой задачу регулирования. В соответствии с уровнем тяги различают следующие режимы работы авиадвигателя:

• режим малого газа;

• номинальный;

• максимальный;

• форсажный.

1 - входное устройство; 2 - компрессор; 3 - камера сгорания; 4 - турбина; 5 - форсажная камера; 6 - выходное устройство

Управление работы авиадвигателя автоматизировано и осуществляется по определенной программе с помощью рычага управления двигателем (РУД), каждому положению которого соответствует определенный режим работы. Заданный положением РУД режим поддерживается системами автоматического регулирования так, чтобы получить наибольшую эффективность работы авиадвигателя, улучшить данные его по максимальной тяге и экономичности при условии обеспечения устойчивости рабочего процесса и надежности конструкции. Рабочий процесс авиадвигателя определяется многими параметрами.

Оптимальным является такое сочетание параметров, при котором для заданной тяги или мощности обеспечивается минимальный расход топлива и не возникают тепловые и динамические нагрузки в деталях авиадвигателя. Для достижения этого необходимо одновременно управлять большим числом параметров, что усложняет и снижает надежность систем регулирования и управления. Основным регулируемым параметром ТРД является частота вращения ротора n, так как реакция ТРД на внешние возмущающие воздействия сводится к изменению частоты вращения.

Если осуществляется регулирование только по одному параметру n, то при изменении внешних условий, оказывающих влияние на связь между параметрами процесса, протекающего в двигателе, может оказаться, что другие параметры (температура Т*з, степень повышения давления в компрессоре к, давление воздуха на выходе из компрессора Р*₂) достигнут недопустимых значений. Поэтому используют системы автоматического регулирования наиболее важных параметров в двигателе, например Т*з или, в силу неравномерности температурного поля Т*з, регулируется температура за турбиной Т*₄.

Управление и регулирование авиадвигателя на различных режимах работы осуществляется изменением:

1. подачи топлива в основную и форсажную камеры сгорания;

2. геометрии проточной части сверхзвукового входного устройства авиадвигателя при перемещении центрального тела (конуса) или открытии и закрытии выпускных и впускных створок;

3. критического сечения реактивного сопла;

4. режима работы компрессора.

Эти функции выполняются с помощью электрифицированных систем автоматики:

• запуска;

• управления выходными устройствами;

• регулирования температуры газов;

• управления подачей топлива в основную и форсажную камеры сгорания;

• управления входными устройствами;

• регулирования компрессора и др.