8. Системы запуска двигателей

8.1. Электрическая система запуска двигателя тв2-117а

Газотурбинные двигатели ТВ2-117А (АГ), установленные на вертолете МИ-8, оборудованы электрической системой запуска, в состав которой входят:

- стартер-генераторы ГС-18МО;

• пусковая панель ПСГ-15 (ПСГ-15М);

• система зажигания;

• топливная аппаратура системы запуска.

Запуск двигателей осуществляется от аэродромного источника питания постоянного тока или от бортовых аккумуляторных батарей. После запуска двигателя генератор ГС-18МО автоматически переходит с режима стартера в режим генератора.

Пусковая панель ПСГ-15 (ПСГ-15М) предназначена для автоматического управления запуском двигателей. Панель обеспечивает запуск двигателей на земле и в полете, холодную прокрутку и прекращение процесса запуска.

Панель установлена на стенке шпангоута № 5Н за сиденьем левого пилота.

На основании панели размещены: программный механизм ПМЖ-2-60 (у ПСГ-15) или 2ПМ8060А (у ПСГ-15М) (моторное реле с электродвигателем Д-2РТ, редуктор, блок кулачков, блок рычагов и переключателей); регулятор тока РУТ-600Д-2 (или РУТ-600ТВ) (электромагнитный регулятор реостатного типа); сопротивления; коммутационная аппаратура; два штепсельных разъема.

Рис.28. Установка пусковой панели ПСГ-15

Система зажигания предназначена для воспламенения топливовоздушной смесь при запуске двигателя на земле и в условиях полета. Система зажигания каждого двигателя включает в себя агрегат зажигания СКНА-22-2Т (СКНА-22-2А) и две полупроводниковые свечи СП18У (СП-18УА).

Агрегат зажигания представляет собой низковольтную конденсаторную систему являющуюся источником электрической энергии, необходимой для образования электрического разряда между электродами запальной свечи. Установлен в отсеке двигателя.

Запальная свеча представляет собой полупроводниковую, экранированную свечу (угольник с керамической изоляцией и фланцевым креплением). Рабочий зазор свечи равен (1,4±0,4) мм, пробивное напряжение - не более 2000В.

Свечи монтируются в пусковых воспламенителях двигателя, установленных на корпусе диффузора камеры сгорания двигателя.

Параметры работы стартер-генератора ГС-18МО

Номинальное напряжение 24В

Количество временных циклов 3

Продолжительность циклов (программ):

-запуск двигателя на земле (42 ±2)с

-запуск двигателя в полете (42 ±2с

-холодная прокрутка (30 ± 1,5)с

Режим работы повторно-кратковременный

Число включений б

Продолжительность включений не более 44с

Перерыв между включениями 3 мин (после шестого

включения - полное охлаждение)

Панели ПСГ-15 и ПСГ-15М по схеме внешних соединений и посадочным местам взаимозаменяемы.

Рис.29. Внешний вид двигателя ТВ2-117А

В топливную аппаратуру системы запуска входит блок электромагнитных клапанов, предназначенный для открытия и закрытия канала подвода пускового топлива к пусковым форсункам и для включения продувки пусковых топливных магистралей после прекращения подачи к ним топлива. Работа блока электромагнитных клапанов происходит по сигналам пусковой панели ПСГ-15 (ПСГ-15М). Блоки клапанов установлены на корпусах компрессоров двигателей.

Импульсатор питания И-2 предназначен для увеличения высотности запуска двигателей и улучшения наземного запуска в зимних условиях. Импульсатор выдает электрические сигналы частотой 60 импульсов в минуту, которые управляют включением клапана пускового топлива двигателей. В цепь питания электросхемы импульсатора введен выключатель ВГ-15К «ИМПУЛЬСАТОР ВКЛ-ВЫКЛ», установленный на щитке предохранителей, справа у шпангоута № 4Н. Рядом установлена лампа СЛЦ-51 с зеленым светофильтром, мигающая при работе импульсатора. Выключатель импульсатора законтрен нитками во включенном положении и опломбирован.

Пусковая система двигателей с установленным импульсатором питания И-2 отлажена под импульсную подачу топлива. Допускается эксплуатация этих двигателей без импульсатора. В этом случае при запуске «горячего» двигателя запуск может быть нестабильным. Для обеспечения надежности запуска необходимо предварительно произвести холодную прокрутку двигателя. Импульсатор И-2 установлен в кабине пилотов, на стенке правого аккумуляторного отсека.

ПРИМЕЧАНИЕ: В серийном производстве импульсатор устанавливается на вертолетах выпуска с июля 1972г.График работы микровыключателей программного механизма ПСГ-15 (ПСГ-15М)

Рис.30. График работы ПСГ-15

Процесс запуска двигателя происходит в следующей последовательности:

1. При нажатии на кнопку "Запуск" (1-я секунда) питание через автомат защиты сети "Зажигание" и контакты кнопки "Запуск" подается на поляризованное реле включения программного механизма и загорается табло «Автомат, включен» на щитке запуска. В цепи питания реле установлена кнопка, которая исключает возможность запуска двигателя при включенном тормозе несущего винта.

Программный механизм пусковой панели обеспечивает включение агрегатов и элементов системы запуска: стартера-генератор ГС-18МО, агрегат зажигания СКНА-22-2А, генератор импульсов в И-2 и электромагнитный клапан пускового топлива. При этом напряжение на зажимах стартера равно 2...3В, а пусковой ток 200...250А. Начинается медленная раскрутка двигателя (выборка люфтов в передачах).

Через 2с с момента нажатия кнопки "Запуск" кулачок программного механизма блокирует кнопку от повторного случайного нажатия.

2. На 3-й секунде на якорь стартера подается питание 24В (при параллельном соединении групп аккумуляторных батарей). В результате ток, потребляемый стартером, увеличивается до 1100—1200А и начинается энергичная раскрутка двигателя.

3. При достижении давления топлива после насоса высокого давления НР-40ВА Рт-3...4 кгс/см² открывается клапан постоянного давления. Топливо поступает в пусковые воспламенители и поджигается.

При достижении Nтк=17...21 % открывается запорный клапан насоса-регулятора и в камеру сгорания поступает рабочее топливо. Воспламенение рабочего топлива сопровождается появлением и резким ростом температуры газов, частота вращения турбокомпрессора начинает возрастать интенсивнее.

Рис.31. Электрощиток запуска двигателей

3. На 9-й секунде кулачок программного механизма подает питание на контакторы, которые переключают группы аккумуляторных батарей на последовательную работу. Это приводит к увеличению напряжения на клеммах стартера с 24 на 48В, увеличению силы тока источников питания до 110А и интенсивному увеличению Nтк.

4. При достижении Nтк=34...36% (но не ранее 12с) по сигналам агрегата КА-40 включается регулятор тока РУТ-600-Д2, отключается подача пускового топлива, зажигание и импульсатор И-2, включается продувка пусковых форсунок и магистралей пусковой топливной системы. В случае, если подача пускового топлива производится импульсами, при включенном импульсаторе, а также, если вышеуказанные переходы на реализуются по достижении Nтк=34...36%, то будут выполнены на 30-й секунде. Также на 30-й секунде программный механизм выключает систему зажигания.

7. На частоте вращения турбокомпрессора Nтк=40...50% возможен кратковременный заброс температуры газа (до 600° С). Объясняется это тем, что автомат запуска резко уменьшает перепуск топлива на слив, а регулятор оборотов турбокомпрессора еще не вступил в работу. Точка заброса температуры газа может быть перемещена по линии Nтк в зависимости от регулировки автомата запуска.

8. При достижении Nтк=50...56% гидравлическая система двигателя закрывает клапаны перепуска воздуха из компрессора в атмосферу.

9. При Nтк=57...63% агрегат КА-40 выдает команду на отключение пусковой панели и переключение стартера в генераторный режим. Если это не произойдет (из-за неисправности), то на 40-й секунде кулачок программного механизма включает ускоренную доработку цикла и отключает все элементы запуска. Программный механизм устанавливается в исходное положение (табло «Автоматика включена» гаснет), а обмотки возбуждения стартера подключаются к регулятору напряжения, и стартер переходит на генераторный режим работы. Для включения генератора в бортовую сеть необходимо включить переключатель на панели постоянного тока.

10. При достижении Nтк близких к 56...58% открывается распределительный клапан второго контура рабочих форсунок и рабочее топливо поступает во второй контур.

11. Двигатель выходит на режим малого газа.

При холодной прокрутке (переключатель в положении «Прокрутка») процесс включения и выключения агрегатов системы аналогичны, но:

• не происходит переключения источников питания с 24В на 48В;

• не работает система зажигания и не подается топливо в камеру сгорания;

• не включается регулятор тока РУТ-600Д-2.