CS204359B1 - Zařízení pro nouzové ovládání lopatkových motorů se spalovací turbinou - Google Patents

Description

Vynález se týká lopatkových motorů se spalovací turbinou, vybavených regulační soustavou, v níž alespoň některé základní prvky, zajišťující dodávku paliva do motoru a regulaci jeho množství, jsou hydraulického typu. Vynález řeší možnost nouzového ovládání těchto motorů v případech, kdy dojde k poruše, jejímž následkem je samovolný růst nebo pokles průtočného množství paliva, dodávaného do spalovací komory motoru.

U dosud známých lopatkových motorů, a zejména leteckých lopatkových motorů, se jejich vysazení v důsledku poruchy regulační soustavy zabraňuje zpravidla všestranně dokonalou konstrukcí prvků regulační soustavy, -která zajišťuje vysokou spolehlivost její funkce, uplatněním přísných provozních norem, preventivním charakterem systému provozní údržby, několikanásobným jištěním funkce těch prvků regulační soustavy, jejichž porucha může způsobit vysazení motoru, případně i zajištěním nouzového způsobu dodávky paliva a ovládání motoru v případech, kdy již došlo k poruše některého prvku regulační soustavy, ohrožující bezpečný chod motoru. V posledním případě se jedná o použití buď zcela autonomních systémů, jejichž činnost je zcela nezávislá na regulační soustavě motoru, nebo systémů, které v případě poruchy zasahují do činnosti regulační soustavy takovým způsobem, že vyřazují z činnosti její určité části, obsahující ty prvky, jejichž správná funkce pro zajištění nouzových režimů práce motoru není bezpodmínečně nutná, ale jejichž nesprávná funkce ohrožuje chod motoru — nouzová dodávka paliva a ovládání motoru jsou tedy zajištěny využitím těch prvků re» gulační soustavy, které jsou nezbytné pro tuto činnost, zatímco ostatní prvky regulační soustavy se odpojují mechanickým přerušením komunikací, kterými jsou za normálního stavu funkčně vřazeny do regulační soustavy.

V současné době se v leteckém provozu používají i takové lopatkové motory se spalovací turbinou, které nemají žádný systém zajištění nouzové dodávky paliva a nouzového ovládání pro případ vysazení regulační soustavy motoru. Dodatečné zajištění možnosti nouzového ovládání těchto motorů v případech, kdy došlo k vysazení regulační soustavy, dosud známými způsoby vyžaduje buď překonstruování podstatných částí stávající regulační soustavy, a nebo, pokud by se jednalo o vytvoření autonomního nouzového systému, dojde ke zvýšení hmotnosti motoru a ke zvětšení prostoru, potřebného k zástavbě motoru do letounu. Z těchto důvodů jsou dosud známé principy a konstrukční provedení nouzových systémů ovládání motoru těžko použitelné na motorech, které byly zkonstruová204359 ny a dosud se .používají bez těchto systémů.

Zařízení podle vynálezu, ve shodě s některými dosud známými zařízeními pro nouzové ovládání lopatkových motorů, nepředchází vzniku poruchy regulační soustavy, ale slouží k zajištění nouzového ovládání lopatkového motoru v případech, kdy k poruše regulační soustavy již došlo. Dále, ve shodě s některými dosud známými zařízeními, využívá zařízení podle vynálezu z původní regulační soustavy motoru čerpací část a škrticí ventil, spojený s pákou ovládání motoru. Na rozdíl od dosud známých zařízení však nevyřazuje zbytek regulační soustavy z činnosti jeho odpojením, ale ponechává jej v činnosti s tím, že výstupní signál z tohoto zby.tku regulační soustavy, za normálních okolností sloužící k regulaci dodávky paliva do motoru pro každou polohu páky ovládání motoru a po vzniku poruchy regulační soustavy neschopný této funkce, koriguje na takové hodnoty, které jsou potřebné pro zajištění nouzového chodu a nouzového ovládání lopatkového motoru.

Podstatou zařízení podle vynálezu je, že prostor pracovní komory na jedné straně regulačního prvku výkonnosti čerpací části je připojen pomocí kanálu zajištění dodávky paliva a jeho uzavíracího elementu k drenážnímu potrubí, zatímco prostor pracovní komory na druhé (opačné) straně regulačního prvku výkonnosti čerpací části je k drenážnímu potrubí připojen pomocí kanálu omezení dodávky paliva a jeho uzavíracího prvku.

Oproti dosud známým zařízením přináší zařízení podle vynálezu nové účinky a vlastnosti především v tom smyslu, že vhodným ovládáním uzavíracího elementu kanálu zajištění dodávky paliva a uzavíracího prvku kanálu omezení dodávky paliva je zajištěna potřebná korekce signálu, který je na regulační prvek výkonnosti čerpací části přiváděn od porušeného zbytku regulační soustavy, čímž je zajištěn takový režim práce čerpací části regulační soustavy, který zabezpečuje dodávku paliva do spalovacích komor lopatkového motoru, postačující pro jeho nouzový chod a jeho nouzové ovládání. Přitom, krom připojení kanálu zajištění dodávky paliva a kanálu omezení dodávky paliva zařízení podle vynálezu k pracovní komoře regulačního prvku výkonnosti čerpací části, není nutno dělat žádné konstrukční zásahy do původní regulační soustavy. Zařízení podle vynálezu je tedy vhodné zejména k aplikaci na lopatkových motorech, které byly zkonstruovány a zavedeny do provozu bez záložního systému pro nouzové ovládání motoru.

Na připojeném výkrese je schematicky znázorněn příklad použití zařízení 3 podle vynálezu na leteckém lopatkovém motoru 1, vybaveném regulační soustavou 2 s čerpací částí 7, s regulačním prvkem výkonnosti čerpací části 8, a se škrticím ventilem 6 ve výtlaku čerpací části 7, ovládaným pákou 5. Původní regulační soustava 2 neobsahuje žádné zařízení pro zajištění nouzového chodu lopatkového motoru 1. Při své normální funkci regulační soustava 2 zabezpečuje dodávku Q paliva do motoru takovou, aby splňovala jistou, předepsanou závislost na poloze páky 5. Tato závislost je v tomto příkladě realizována takovým způsobem, že zbytek regulační soustavy 9 snímá tlakový spád na škrticím ventilu 6, podle jeho velikosti upravuje tlaky v prostorech pracovní komory na obou funkčních stranách regulačního prvku výkonnosti čerpací části 8, ten se posouvá a při daných otáčkách N lopatkového motoru 1 reguluje výkonnost čerpací části 7 na hodnotu, odpovídající předepsané závislosti. Krom toho zbytek regulační soustavy 9 může zajišťovat i další regulační funkce — ty však s předmětem vynálezu nesouvisí. Zařízení 3 podle vynálezu nijak neovlivňuje činnost regulační soustavy 2, pokud kanál zajištění dodávky paliva 10 i kanál omezení dodávky paliva 13 jsou uzavřeny. Dojde-li k poruše regulační soustavy 2, ohrožující stabilitu chodu lopatkového motoru 1, pak lopatkový motor 1, aniž se změnila poloha páky 5, samovolně akceleruje nebo deceleruje. Akceleruj e-li lopatkový motor 1 samovolně a do- < sáhne-li přitom omezované hodnoty otáček N, .dá čidlo 4 signál k otevření uzavíracího prvku 14. Tím vstoupí do činnosti kanál omezení dodávky paliva 13 a vypouští palivo z prostoru pracovní komory na příslušné straně regulačního prvku výkonnosti čerpací části 8 tak, že jeho působením čerpací část 7 zmenší dodávku paliva Q do motoru a otáčky N klesnou pod omezovanou hodnotu. Čidlo 4 přeruší signál na otevření uzavíracího prvku 14, ten se uzavře, a tím přeruší činnost kanálu omezení dodávky paliva 13. Tak se opět obnoví původní režim práce regulační soustavy 2, lopatkový motor 1 opět začne samovolně akcelerovat, a popsaný proces omezování otáček N se bude periodicky opakovat. Vhodnou volbou průtočného průřezu škrticího prvku 15 lze dosáhnout přijatelných amplitud a frekvence parametrů lopatkového motoru 1 v tomto cyklickém procesu. Dojde-li k samovolné deceleraci lopatkového motoru 1, pak zásahem pilota, nebo automaticky, se otevře uzavírací element 11 a uvede do činnosti kanál zajištění dodávky paliva 10. Ten bude vypouštět palivo z prostoru pracovní komory na druhé (ve vztahu k předchozímu případu opačné) ze dvou funkčních stran regulačního prvku výkonnosti čerpací části 8, takže jeho působením čerpací část 7 zvětší dodávku Q paliva do motoru. Rychlost tohoto regulačního procesu lze ovlivnit volbou velikosti průtočného průřezu škrtícího elementu 12. Povede-li zvýšení dodávky Q paliva do motoru k dosažení omezované hodnoty otáček N, bude další růst otáček N zastaven stejným způsobem, jako v předchozím případě. V obou popsaných případech činnosti zařízení 3 podle vynálezu má pilot možnost ovládat lopatkový motor 1 změnou polohy páky 5, avšak je zřejmé, že závislost velikosti dodávky Q paliva do motoru na poloze páky 5 bude • obecně jiná, než při normální činnosti neporušené regulační soustavy 2. Ovládání uzavíracího elementu 11 a uzavíracího prvku 14 může být dálkové, automatické i neautomatické, samo o sobě není předmětem vynálezu.

Claims (1)

1. Zařízení pro nouzové ovládání lopatkových motorů se spalovací turbinou, sestávající z kanálu zajištění dodávky paliva s uzavíracím elementem a z kanálu omezení dodávky paliva s uzavíracím prvkem, vyznačené tím, že kanál zajištění dodávky paliva (10) je připojen k pracovní komoře regulačního prvku výkonnosti čerpací části (8) regulační soustavy (2) na jedné ze dvou funkčních stran regulačního prvku výkonnosti čerpací Části (8), a kanál omezení dodávky paliva (13) je připojen k pracovní komoře regulačního prvku výkonnosti čerpací části (8) na druhé ze dvou funkčních stran regulačního prvku výkonnosti čerpací části (8), přičemž kanál zajištění dodávky paliva (10) i kanál omezení dodávky paliva (13) ústí do drenážního potrubí (16).