RU2425238C2 - Устройство для управления газотурбинным двигателем - Google Patents
Устройство для управления газотурбинным двигателем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425238C2 RU2425238C2 RU2009107244/06A RU2009107244A RU2425238C2 RU 2425238 C2 RU2425238 C2 RU 2425238C2 RU 2009107244/06 A RU2009107244/06 A RU 2009107244/06A RU 2009107244 A RU2009107244 A RU 2009107244A RU 2425238 C2 RU2425238 C2 RU 2425238C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- regulator
- compressor
- gas turbine
- operating mode
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Устройство для управления ГТД содержит топливный насос, выход которого подключен к регулятору механизации компрессора и соединен с магистралью подачи топлива в двигатель, в которой последовательно установлены дозатор и распределительный клапан (РК), причем дозатор подключен к регулятору режима работы двигателя и к электронному блоку сигнализации и управления (ЭРД), а к магистрали подачи топлива в двигатель подключен электромагнитный клапан останова (КО) двигателя, блок датчиков (БД), подключенный к регуляторам режима работы двигателя, механизации компрессора и ЭРД, дополнительно вводятся электромагнит (ЭМТ) и клапан минимального давления (КМД), подключенные к регулятору режимов работы двигателя, причем вход электромагнита подключен к ЭРД. Изобретение позволяет обеспечить повышение надежности работы ГТД и безопасность полета ЛА. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).
Известно устройство для управления ГТД, содержащее последовательно соединенные топливный насос, дозирующую иглу с датчиком перепада давлений и перепускным клапаном, полость задания перепада давлений которого соединена с выходами тахометрических регуляторов переходных и статических режимов (авторское свидетельство СССР №869407, МКИ F02C 9/46, 1980 г.).
Недостатком известного устройства является его низкая эффективность на переходных режимах работы двигателя.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство для управления ГТД, содержащее топливный насос, выход которого подключен к регулятору механизации компрессора и соединен с магистралью подачи топлива в двигатель, в которой последовательно установлены дозатор и распределительный клапан (РК), причем дозатор подключен к регулятору режима работы двигателя и к электронному блоку сигнализации и управления (ЭРД), а к магистрали подачи топлива в двигатель подключен электромагнитный клапан останова (КО) двигателя (авторское свидетельство СССР №824707, МКИ F02C 9/26, 1979 г.).
Недостатком этого устройства является его низкая эффективность на ряде режимов работы двигателя.
Это приводит к следующему.
Регулятор режима работы двигателя работает на переходных режимах по закону
где Gт зад - заданный расход топлива в камеру сгорания (КС) двигателя,
nтк - частота вращения ротора турбокомпрессора двигателя,
Рк - давление воздуха за компрессором двигателя.
При включении на режимах работы двигателя, близких к взлетному, клапанов отбора воздуха из-за компрессора двигателя для противообледенительной системы (ПОС) и обогрева салона вертолета давление воздуха за компрессором падает. При этом настройка регулятора режима работы двигателя снижается, причем настолько, что «подрезает» расход топлива и уменьшает располагаемую мощность на валу свободной турбины. Это снижает располагаемую мощность силовой установки (СУ), передаваемую на несущий винт. На взлетном режиме это снижает надежность работы СУ и, как следствие, безопасность летательного аппарата (ЛА).
Дополнительно известное устройство имеет еще один недостаток.
Регулятор режима работы двигателя ограничивает частоту вращения ротора свободной турбины по закону
где nст - частота вращения ротора свободной турбины двигателя.
Для двигателя ТВ3-117ВМА регулятор режима работы двигателя поддерживает nст зад.=100%.
На режиме моторного планирования, когда набегающий поток воздуха раскручивает воздушный винт (ВВ) ЛА, обгонная муфта в редукторе ВВ снимает нагрузку с выходного вала свободной турбины. Для поддержания заданной частоты вращения свободной турбины регулятор режима работы двигателя снижает расход топлива в КС, при этом располагаемая мощность на выходном валу свободной турбины падает. После окончания моторного планирования раскрутка ВВ воздушным потоком прекращается, обгонная муфта подключает вал ВВ к валу свободной турбины. Из-за того, что располагаемая мощность на валу свободной турбины в этот момент гораздо ниже требуемой, происходит так называемое ударное включение муфты, которое может привести к поломке самой муфты и выходу из строя редуктора. Это снижает надежность работы СУ и, как следствие, безопасность ЛА.
Целью изобретения является повышение качества работы регулятора режимов работы двигателя и, как следствие, повышение надежности работы ГТД и безопасности летательного аппарата (ЛА).
Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления ГТД, содержащее топливный насос, выход которого подключен к регулятору механизации компрессора и соединен с магистралью подачи топлива в двигатель, в которой последовательно установлены дозатор и распределительный клапан (РК), причем дозатор подключен к регулятору режима работы двигателя и ЭРД, а к магистрали подачи топлива в двигатель подключен электромагнитный клапан останова (КО) двигателя, блок датчиков (БД), подключенный к регуляторам режима работы двигателя, механизации компрессора и ЭРД, дополнительно вводятся электромагнит (ЭМТ) и клапан минимального давления (КМД), подключенные к регулятору режимов работы двигателя, причем вход электромагнита подключен к ЭРД.
На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства для управления ГТД, на фиг.2 - схема подключения ЭМТ и КМД к регулятору режимов работы двигателя.
Устройство содержит топливный насос 1, выход которого подключен к регулятору 2 механизации компрессора и соединен с магистралью 3 подачи топлива в двигатель, в которой последовательно установлены дозатор 4 и РК 5, причем дозатор 4 подключен к регулятору 6 режима работы двигателя и к ЭРД 11, а к магистрали 3 подключен КО 7, БД 8, подключенный к регуляторам 2 и 6 и ЭРД 11, ЭМТ 9 и КМД 10, подключенные к регулятору 6, вход ЭМТ 9 подключен к ЭРД 11.
Регулятор 6 содержит автомат 12 разгона (АР), регулятор 13 частоты вращения турбокомпрессора, регулятор 14 частоты вращения свободной турбины, входы которых подключены к БД 8, а выходы - через селектор 15 минимального уровня - к дозатору 4.
Устройство работает следующим образом.
Регулятор 6 для поддержания заданного режима работы ГТД с помощью дозатора 4 формирует заданный расход топлива в двигатель. В зависимости от положения рычага управления двигателем (РУД) и параметров двигателя (измеренные значения этих параметров регулятор 6 получает из БД 8), АР 12, управляющий расходом топлива на переменных режимах по закону (1), регулятор 13 частоты вращения ротора турбокомпрессора, регулятор 14 частоты вращения ротора свободной турбины формируют управляющие сигналы, которые сравниваются в селекторе 15. Сигнал минимального уровня используется в качестве управляющего для дозатора 4.
В зависимости от режима работы двигателя (например, частоты вращения компрессора, приведенной по температуре воздуха на входе в ГТД - измеренные параметры поступают в регулятор 2 из БД 8) регулятор 2 управляет положением элементов механизации компрессора (открывает-закрывает КПВ, изменяет угол установки лопаток ВНА). Для перекладки гидроцилиндров КПВ и ВНА используется топливо из-за топливного насоса 1.
При штатной работе ГТД КО 7 закрыт и не влияет на расход топлива, идущий в РК 5.
При нормальной работе двигателя на взлетном режиме управление дозатором 4 осуществляет регулятор 12 частоты вращения турбокомпрессора.
При включении отборов воздуха на нужды ЛА давление воздуха за компрессором двигателя падает. Для компенсации этого падения устройство работает следующим образом. При достижении турбокомпрессором двигателя наперед заданной частоты вращения (для двигателя ТВ3-117ВМА, например, эта величина равна 95%) на выходе ЭРД 11 формируется сигнал. Этот сигнал подается на ЭМТ 9, который изменяет (увеличивает) настройку АР 12 (для двигателя ТВ3-117ВМА это изменение может достигать 5% от номинального значения - в зависимости от эксплуатационной регулировки). В результате этого АР 12 не вмешивается в работу регулятора 13, обеспечивающего поддержание максимальной мощности двигателя.
На режиме моторного планирования, когда набегающий поток воздуха раскручивает ВВ ЛА, обгонная муфта в редукторе ВВ снимает нагрузку с выходного вала свободной турбины, частота вращения свободной турбины начинает расти, регулятор 14 частоты вращения свободной турбины пытается сохранить заданную частоту, снижая уровень своего выходного управляющего сигнала. Однако величина этого снижения ограничивается уровнем, задаваемым КМД 10: для двигателя ТВ3-117ВМА эта величина равна 120 кг/час. При этом располагаемая мощность на выходном валу свободной турбины и частота вращения свободной турбины сохраняются на уровне, обеспечивающем безударное подключение вала ВВ к валу свободной турбины после окончания моторного планирования.
Таким образом, обеспечивается повышение качества работы регулятора режимов работы двигателя и, как следствие, повышение надежности работы ГТД и безопасности ЛА.
Claims (1)
- Устройство для управления ГТД, содержащее топливный насос, выход которого подключен к регулятору механизации компрессора и соединен с магистралью подачи топлива в двигатель, в которой последовательно установлены дозатор и распределительный клапан (РК), причем дозатор подключен к регулятору режима работы двигателя и к электронному блоку сигнализации и управления (ЭРД), а к магистрали подачи топлива в двигатель подключен электромагнитный клапан останова (КО) двигателя, блок датчиков (БД), подключенный к регуляторам режима работы двигателя, механизации компрессора и ЭРД, отличающееся тем, что дополнительно вводятся электромагнит (ЭМТ) и клапан минимального давления (КМД), подключенные к регулятору режимов работы двигателя, причем вход электромагнита подключен к ЭРД.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107244/06A RU2425238C2 (ru) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Устройство для управления газотурбинным двигателем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107244/06A RU2425238C2 (ru) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Устройство для управления газотурбинным двигателем |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009107244A RU2009107244A (ru) | 2010-09-10 |
| RU2425238C2 true RU2425238C2 (ru) | 2011-07-27 |
Family
ID=42800036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009107244/06A RU2425238C2 (ru) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Устройство для управления газотурбинным двигателем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2425238C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638883C2 (ru) * | 2012-11-30 | 2017-12-18 | Снекма | Устройство управления для двигателя |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114934857B (zh) * | 2022-07-21 | 2022-12-20 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种变循环涡轮发动机 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU344146A1 (ru) * | ||||
| US4487187A (en) * | 1982-12-10 | 1984-12-11 | Don Petro | Electronically controlled fluid floro regulating system |
| DE4038266A1 (de) * | 1990-11-30 | 1992-06-04 | Siemens Ag | Verfahren und vorrichtung zur pruefung der gasdichtigkeit von bauteilen, insbesondere sf(pfeil abwaerts)6(pfeil abwaerts)-dichtigkeit von kondensatoren |
| RU1764379C (ru) * | 1989-12-29 | 1995-05-20 | Научно-производственное предприятие "Эга" | Регулятор подачи газообразного топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя |
| RU2194178C1 (ru) * | 2001-07-20 | 2002-12-10 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Система регулирования газотурбинного двигателя |
| RU2289708C2 (ru) * | 2005-03-03 | 2006-12-20 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Устройство для управления газотурбинным двигателем |
-
2009
- 2009-02-27 RU RU2009107244/06A patent/RU2425238C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU344146A1 (ru) * | ||||
| US4487187A (en) * | 1982-12-10 | 1984-12-11 | Don Petro | Electronically controlled fluid floro regulating system |
| RU1764379C (ru) * | 1989-12-29 | 1995-05-20 | Научно-производственное предприятие "Эга" | Регулятор подачи газообразного топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя |
| DE4038266A1 (de) * | 1990-11-30 | 1992-06-04 | Siemens Ag | Verfahren und vorrichtung zur pruefung der gasdichtigkeit von bauteilen, insbesondere sf(pfeil abwaerts)6(pfeil abwaerts)-dichtigkeit von kondensatoren |
| RU2194178C1 (ru) * | 2001-07-20 | 2002-12-10 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Система регулирования газотурбинного двигателя |
| RU2289708C2 (ru) * | 2005-03-03 | 2006-12-20 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Устройство для управления газотурбинным двигателем |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638883C2 (ru) * | 2012-11-30 | 2017-12-18 | Снекма | Устройство управления для двигателя |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009107244A (ru) | 2010-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8762025B2 (en) | Method and system for controlling a gas turbine and a gas turbine including such a system | |
| US6224021B1 (en) | Thrust control apparatus and method for an airplane | |
| EP3073122B1 (en) | Aero gas turbine engine with compressor and associated method | |
| EP3473842A1 (en) | Electric cruise pump system | |
| EP3118437B1 (en) | Gas turbine engine fuel scheduling | |
| EP3135883B1 (en) | Propulsion system and method of operating a gas turbine engine of a propulsion system | |
| EP1788223A2 (en) | Turbine engine arrangements and control | |
| US8800295B2 (en) | Device and a method for regulating a turbine engine, and an aircraft | |
| RU2379534C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
| EP3269944A1 (en) | A method of operating a gas turbine engine | |
| US8752393B2 (en) | Systems, apparatuses, and methods of gas turbine engine control | |
| US10309249B2 (en) | Control apparatus for a gas-turbine aeroengine | |
| RU2425238C2 (ru) | Устройство для управления газотурбинным двигателем | |
| EP3753846B1 (en) | System and method for operating a multi-engine rotorcraft for ice accretion shedding | |
| US10077720B2 (en) | Control apparatus for a gas-turbine aeroengine | |
| EP2963253B1 (en) | Power generation system and method for controlling power generation system | |
| RU2468229C2 (ru) | Способ контроля системы управления газотурбинным двигателем | |
| RU2365774C2 (ru) | Способ управления двухдвигательной силовой установкой | |
| RU2493051C2 (ru) | Способ управления турбовинтовой силовой установкой самолета | |
| RU2489592C1 (ru) | Способ управления расходом топлива в газотурбинный двигатель | |
| RU2491437C2 (ru) | Способ управления запуском газотурбинного двигателя | |
| RU2432476C2 (ru) | Способ контроля электронно-гидромеханической системы управления газотурбинным двигателем | |
| RU2454557C2 (ru) | Способ управления газотурбинной установкой | |
| RU2425996C1 (ru) | Способ управления газотурбинной установкой | |
| RU2435970C1 (ru) | Способ управления газотурбинной установкой |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |