Электрические системы управления режимами работы авиационных двигателей

Под режимами работы авиадвигателя подразумевают определённую совокупность параметров процесса, протекающего в авиадвигателе.

Управление режимом осуществляется с помощью управляющих воздействий путём изменения подачи топлива в основную и форсажные камеры сгорания, критического сечения выходного сопла, геометрий проточной части входного устройства и компрессора. Программы управления учитывают особенности конкретного авиадвигателя.

Основными регулируемыми параметрами являются: угловая скорость ротора (частота вращения ротора); параметры автоматических ограничителей; температура газов перед турбиной Т*_Г и за турбиной Т*₄; степень повышения давления воздуха в компрессоре к, давление воздуха p*_к на выходе из компрессора.

Электрические устройства ограничения температуры газов за турбиной. Система регулирования реализует программу, определяемую положением рычага управления двигателем (РУД) РУД и статическим давлением окружающей среды. Ограничение температуры ТГ осуществляется изменением расхода топлива пи перемещении перепускной иглы автомата дозирования топлива (АДТ). Регулятор перестраивается с задержками по времени для исключения перерегулирований в системе, возможных в следствие большой постоянной времени датчика температуры. Система имеет высотную коррекцию - сигналом от датчика давления измеряется настройка регулятора температуры.

Рис.1 Схема регулятора температуры (а) и вид сигналов управления (б): ЗТ-задатчик температуры; ВК-высотный корректор; УМ-усилитель; ФЧУ-фазочувствительный усилитель; КК-корректирующий контур; ШИМ-широко-импульсный модулятор; ЭК-электронный ключ; ИМ-исполнительный механизм; АДТ-автомат дозирования топлива; ДТ-датчик температуры

Основными элементами электрических устройств ограничения температуры являются регуляторы РТ3, РТ-12, РТА.

Электронные системы управления авиадвигателями (ЭСУД) выполняют следующие функции: ограничивают частоту вращения ротора каскада низкого давления по заданной программе; ограничивают среднюю температуру выходящих газов за турбиной Т*₄, определяемую заданными настройками запуска Т_зап, взлёта Т_взл и полёта Т_ном; защищают авиадвигатель от перегрева при запуске и реверсировании тяги. Управление авиадвигателя осуществляется совместно гидромеханическим регулятором частоты вращения ротора высокого давления и автоматом тяги.

Электронные системы управления авиадвигателями (ЭСУД) выполняют следующие функции: ограничивают частоту вращения ротора каскада низкого давления по заданной программе, ограничивают среднюю температуру выходящих газов за турбиной Т*₄, определяемую заданными настройками запуска Т_зап, взлета Т_взл и полета Т_ном; защищают авиадвигатель от перегрева при запуске и реверсировании тяги. Управление авиадвигателя осуществляется совместно гидромеханическим регулятором частоты вращения ротора высокого давления и автоматом тяги.

Электронные системы типов РРД-15БМ, ЭСУ-18, ЭСУД-25, ЭСУД-32, ЭСУД-86, РЭД имеют аналогичные структуры.

Рис2. Схема системы ЭСУД-86

Каждый авиадвигатель управляется своей ЭСУД, состоящей из блока ЭЛ-664, датчиков скорости ДС-41 и рамы. В работе ЭСУД взаимодействует с датчиками П-98 температуры воз6духа Т*_в на входе в авиадвигатель, датчиками ИКД-27 абсолютного давления, термопарами Т-93, измеряющими температуру Т*₄ газов за турбиной, электрогидравлическими клапанами МКВ-158(М) и МКВ-159(Б), управляющим расходом топлива в авиадвигатель, а также электромагнитным клапаном останова и клапаном ограничения подачи топлива (гидроупор) при взлете МКВ-165, установленным в АДТ Электрический сигнал перехода на гидроупор поступает от концевых выключателей выпущенного положения закрылков, при этом режим работы авиадвигателя не может стать меньше номинального.

Электронный блок ЭП-664 структурно делится на канал регулирования частоты вращения ЭРО и канал регулирования средней температуры РСТ газов. Логика включения клапанов определяется режимом их совместной работы с АДТ и обеспечивает защиту двигателя от значительных отклонений от заданных режимов работы при обрыве цепей управления клапанами.

Таб.1 Логика работы электрогидравлических клапанов