CS238160B1

CS238160B1 - Engine output securing device in chosen regime under varying outside conditions

Info

Publication number: CS238160B1
Application number: CS448183A
Authority: CS
Inventors: Jiri Fisera
Original assignee: Jiri Fisera
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1985-11-13

Abstract

Vynálezem je řešen požadavek, aby motor podával požadovaný výkon při pilotem nastavené poloze ovládací páky měněním svých otáček nezávislé na změnách teploty a tlaku vzduchu pracovního prostředí. Zařízení má výkyvnou ovládací páku (6) v pilotní kabině spojenou ovládacím táhlem (5) a výkyvnou dvouramennou pákou (4), která je regulátorovým táhlem (3) spojena g otáčkovoa pákou (2), která přes opěrný talíř (21) mění předpětí pružiny (22) roztěžníku (25) otáčkového regulátoru (1), řídicího měněním připustí paliva otáčky a výkon motoru. Jedno z táhel (5, 3) je na rameni (18, 19) uchyceno posuvně, například pomocí posuvné objímky (8), která je přemíštována šroubem (9), hnaným výstupním hřídelem (27) servomotoru (11), v jednom nebo opačném směru v závislosti na výstupních impulsech, přicházejících z vysilače (12) a odpovídajících překročení horní nebo dolní hranice výkonu motoru ve zvoleném režimu jeho chodu, nastaveném ovládací pákou (6).The invention addresses the need for an engine served the required power by the pilot control lever position by changing speed independent of temperature changes and air pressure of the working environment. The device has a pivoting control lever (6) v cockpit connected by a control rod (5) and a swinging two-arm lever (4), which is connected by the control rod (3) g speed and lever (2), which over support plate (21) changes spring preload (22) the speed controller (25) of the speed controller (1), control by changing the fuel speed and engine power. One of the rods (5, 3) is mounted on the arm (18, 19), for example by means of a sliding sleeve (8) which it is repositioned by a screw (9) driven by the output by the actuator shaft (27) (11) in one or the other direction depending on the output pulses coming from transmitter (12) and corresponding overshoot upper or lower engine power limit in the selected run mode, set control lever (6).

Description

Vynález se týká zařízení zajištujícího výkon motoru ve zvoleném režimu chodu při proměnných vnějších podmínkách řízením dodávky paliva otáčkovým regulátorem, kdy směrodatným parametrem režimu chodu leteckého turbínového motoru je jeho výkon.The present invention relates to a device for providing engine power in a selected mode of operation under variable external conditions by controlling the fuel supply of the speed controller, wherein the power parameter of the aircraft turbine engine is the decisive parameter.

Regulace dodávky paliva do leteckého turbínového motoru je velmi náročná a složitá, má-li plnit požadavky kladené leteckým provozem. Musí kromě jiného zajišťovat i samočinné udržování zvoleného režimu chodu motoru, nastaveného ovládací pákou chodu motoru v pilotní kabině. U otáčkové regulace odpovídají určité zvolené poloze ovládací páky vždy určité otáčky motoru, které udržuje v povolených mezích otáčkový regulátor řízením dodávky paliva do motoru.The regulation of the fuel supply to the aircraft turbine engine is very demanding and complex if it is to meet the air traffic requirements. It shall, inter alia, ensure that the selected engine running mode, set by the engine operating lever in the flight deck, is maintained automatically. In speed control, a certain selected lever position always corresponds to a certain engine speed which is maintained within the permitted limits by the speed controller by controlling the fuel supply to the engine.

Výkon motoru pro dané otáčky, odpovídající zvolené poloze ovládací páky, je proměnný v závislosti na změně vnějších podmínek, jako jsou teplota a tlak vzduchu, v nichž motor pracuje. Pro pilota to představuje značnou nevýhodujztěžující jeho práci tím, že motor má stejný výkon při různých polohách ovládací páky. Pilot musí sám při změně atmosférických podmínek požadovaný výkon motoru dolaďovat ovládací pákou podle palubních motorových přístrojů.The engine power for a given speed, corresponding to the selected lever position, varies depending on changes in external conditions such as temperature and air pressure at which the engine operates. For the pilot, this represents a considerable disadvantage to his work, since the engine has the same power at different lever positions. When changing atmospheric conditions, the pilot must himself adjust the required engine power with the control lever according to the on-board power tools.

Pro vytvoření dobrých podmínek práce pilota, zejména u vícemotorových letadel, je třeba, aby požadovaný výkon motoru ve fázi vzletu a počátku stoupání letadla souhlasil se zvoleným režimem chodu motoru. To znamená, aby požadovanému výkonu motoru odpovídala vždy tatáž nastavená poloha ovládací páky chodu motoru.In order to create good working conditions for the pilot, especially in multi-engine airplanes, the required engine power in the take-off and climb-out phases must match the selected engine run mode. This means that the desired engine power always corresponds to the same set position of the engine control lever.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, je hož podstata spočívá v tom, že ovládací páka, výkyvné uložená na prvním čepu v pilotní kabině, je kloubově spojena s jedním koncem ovládacího táhla, jehož druhý konec je kloubově spojen s prvním ramenem výkyvné uložené dvouramenné páky, na jejímž druhém rameni je posuvně uložen kloubový spoj jednoho konce regulátorového táhla, jehož druhý konec je kloubově spojen s otáčkovou pákou, opírající se o jeden konec pružiny roztěžníku otáčkového regulátoru motoru. Posuvně uložený kloubový spoj je mechanicky spojen s výstupním *1The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device according to the invention, characterized in that the control lever pivotally mounted on the first pin in the cockpit is articulated to one end of the control rod, the other end of which is articulated to the first arm of the pivotally mounted two-arm lever. on the other arm of which the articulated joint of one end of the control rod is slidably mounted, the other end of which is articulated to the speed lever, supported by one end of the spring of the engine speed regulator. The sliding joint is mechanically connected to the output * 1

238 180 hřídelem servomotoru, jehož ovládací vstupy pro oba smysly pohybu výstupního hřídele jsou spojeny s jim odpovídajícími výstupy vysílače, odpovídajícími překročení horní a dolní hranice výkonu motoru ve zvoleném režimu jeho chodu, nastaveném polohou ovládací páky·238 180 actuator shaft, whose control inputs for both senses of output shaft movement are connected to their corresponding transmitter outputs corresponding to exceeding the upper and lower limits of the engine power in the selected mode of its operation, set by the position of the control lever ·

Při poloze ovládací páky, nastavující zvolený režim chodu motoru, jsou servomotor a vysílač spínačem připojeny na proudový zdroj.In the position of the control lever setting the selected mode of motor operation, the servomotor and the transmitter are connected to the power source by a switch.

Výhodou zařízení podle vynálezu je zautomatizování regulace výkonu motoru ve zvoleném režimu bez účasti pilota, který může svou pozornost plně zaměřit na vlastní řízení letadla· Tím se zvyšuje bezpečnost letu.The advantage of the device according to the invention is to automate the engine power regulation in the selected mode without the participation of the pilot, who can fully focus his attention on the actual control of the aircraft.

Příklad jednoho z možných provedení vynálezu je znázorněn na výkresech, kde představuje obr. 1 schematicky mechanické korekční zařízení, včetně jeho elektrického zapojení, obr. 2 detail jiné z mnoha možných alternativ mechanické části zařízení a obr. 3 kinematiku pákového systému zařízení.An example of one embodiment of the invention is shown in the drawings, wherein FIG. 1 schematically represents a mechanical correction device, including its electrical connection; FIG. 2 shows a detail of another of many possible alternatives to the mechanical part of the device;

Ovládací páka 6, otočně uložená na prvním čepu 17 v pilotní kabině, je mechanicky spojena pomocí pákového systému 28 s roztěžníkem 25 otáčkového regulátoru 1. Ovládací táhlo % je otočně spojeno svými konci jednak s dolním koncem ovládací páky 6 a jednak podle obr. 1 s prvním ramenem 18 dvouramenné páky 4, otočně uložené na kozlíku 2· Na jejím druhém rameni 19 je upraven šroub 2» spojený kardanovým kloubem 10 s výstupním hřídelem 27 servomotoru 11. Na šroubu 2 je suvně uložena posuvná objímka 8, kloubově spojená s jedním koncem regulátorového táhla 2» jehož druhý konec je kloubově spojen s otáčkovou pákou 2 otáčkového regulátoru 1, která se opírá přes kladičku 22 o opěrný talíř 21, který mění předpětí pružiny 22 roztěžníku 25, a tím i otáčky řízené otáčkovým regulátorem 1.The control lever 6, rotatably mounted on the first pin 17 in the cockpit, is mechanically coupled by means of the lever system 28 to the rotational regulator 1 slider 25. The control rod 1 is pivotally connected to its lower end of the control lever 6 and FIG. The second arm 19 is provided with a screw 2 »connected by a universal joint 10 to the output shaft 27 of the actuator 11. On the screw 2 a sliding sleeve 8 is articulated, hinged to one end of the regulator. the other end of which is articulated to the speed lever 2 of the speed regulator 1, which is supported by a roller 22 on a support plate 21 which changes the bias of the spring 22 of the pusher 25 and hence the speed controlled by the speed regulator 1.

Alternativně je ovládací táhlo 2 poůle obr. 2 kloubově spojeno s prvním ramenem 38 dvouramenné páky 34. ^v jejímž druhém rameni 22 je v horním ložisku 31 a v dolním ložisku 32 posuvně uložena hřebenová tyč 22» ⁸ jejímž ozubeným hřebenem zabírá ozubené kolo 22» souose uložené spolu s kuželovým kolem 36 na ose uložení dvouramenné páky 34 na kozlíku 2·Alternatively, the control rod 2 is articulated to the first arm 38 of the double-arm lever 34 ⁱⁿ its second arm 22. ^In its second arm 22, in the upper bearing 31 and in the lower bearing 32, a rack 22 » ^{8 is} slidably mounted. mounted together with the bevel gear 36 on the bearing axis of the double-arm lever 34 on the bearing bracket 2 ·

238 160238 160

-3Do kuželového kola 36 zabírá pastorek 35.spojený s výstupním hřídelem 27«The pinion 35 engages the bevel gear 36 connected to the output shaft 27 '

Servomotor 11 dostává elektrický impuls přes vysílač 12 pro pohyb výstupního hřídele 27 v jednom směru prvním vodičem 14 při překročení horní hranice výkonu motoru zvoleného režimu a v opačném směru druhým vodičem 15 při poklesu výkonu motoru pod dolní hranici zvoleného výkonového režimu.The servomotor 11 receives an electrical pulse through the transmitter 12 to move the output shaft 27 in one direction by the first conductor 14 when the upper power limit of the selected mode is exceeded and in the other direction by the second conductor 15 when the motor power falls below the lower limit of the selected power mode.

Druhá část elektrického obvodu je vedena od proudového zdroje 13 přes spínač 16 na svorku servomotoru 11. Spínač 16 zabezpečuje uzavření elektrického okruhu pro pohyb servomotoru 11 a korekci, výkonu motoru pouze při takové poloze ovlá· dací páky 6,-Wvídá zvolenému výkonovému režimu.The second part of the electrical circuit is routed from the power source 13 through the switch 16 to the terminal of the actuator 11. The switch 16 ensures the closing of the electrical circuit for movement of the actuator 11 and correction of motor power only at such a position of control lever 6.

Pohybem otáčkové páky 2 se mění hodnota předpětí pružiny 22 roztěžníku 25 ja tím se mění hodnota připustí paliva do motoru, přímo ovlivňující otáčky a výkon motoru.By moving the speed lever 2, the preload value of the spring 22 of the pusher 25 changes and the value of fuel admitted to the engine directly affects the engine speed and power.

Změna polohy otáčkové páky 2 vůči nastavené poloze ovlá dací páky 6 se dosahuje posouváním posuvné objímky 8 na šrou bu 2 v druhém rameni 19. respektive hřebenové tyče 33 v druhém rameni 39«The change of the position of the rotary lever 2 relative to the adjusted position of the control lever 6 is achieved by moving the sliding sleeve 8 on the screw 2 in the second arm 19 and the rack rod 33 in the second arm 39 "

Vzájemnou polohou druhého ramene 19. 39 vůči otáčkové páce 2 lze dosáhnout, je-li to potřeba, aby ve volnoběžném režimu motoru byl vliv změny účinné délky druhého ramene 19. 39 na změnu polohy otáčkové páky 2 zanedbatelný a ve vzletovém režimu největší. Tím se dosahuje proporcionální změny polohy otáčkové páky 2 vůči ovládací páce _6 mezi volnoběžným a vzletovým režimem chodu motoru»jak blíže vysvítá z kinematiky pákového systému 28 na obr. 3, kde jsou plnými čarami kresleny základní polohy a přerušovanými čarami korigované polohy. Dvouramenná páka 4, 34 je otočně uložena kolem bodu J, otáčkové páka 2 kolem bodu Η. V krajní poloze, z které se provádí korekce, zaujímá příslušná část pákového systému 28 ve volnoběžném režimu polohu JABH a ve vzletovém režimu JDFH. Při korigování dochází k posunu posuvné objímky 8jna příklad do bodu Cja v--tom případě zaujímá příslušná část pákového systému 28 ve volnoběžném režimu polohu JCBH a ve vzletovém režimu polohu JGBH.The relative position of the second arm 19, 39 relative to the pivot lever 2 can be achieved, if necessary, in the engine idling mode, if the effect of changing the effective length of the second arm 19, 39 on the pivot position change is negligible and greatest in take-off mode. This achieves a proportional change in the position of the rotary lever 2 relative to the control lever 6 between the idle and take-off modes of engine operation as illustrated in greater detail from the kinematics of the lever system 28 in FIG. 3, where the basic positions are shown in solid lines and broken lines in the corrected position. The two-arm lever 4, 34 is rotatably mounted about the point J, the rotary lever 2 about the point Η. In the extreme position from which the correction is made, the respective part of the lever system 28 occupies the idle position JABH and the take-off mode JDFH. During correction, the sliding sleeve 8j is moved, for example, to the point Cja, in which case the respective part of the lever system 28 occupies the position JCBH in the idle mode and the position JGBH in the take-off mode.

238 180238 180

Kinematika pákového systému 28 je navržena tak, aby ve volnoběžném režimu při korigování docházelo k minimálnímu pohybu otáčkové páky 2, a aby k největšímu pohybu otáčkové páky 2 docházelo při korigování ve vzletovém režimu, tj. aby bod B byl vrcholem rovnonamenného trojúhelníku ABC a vnitřní úhel mezi druhým ramenem 19. resp. 39 a táhlem 2 ůyl co největší.The kinematics of the lever system 28 is designed so that the minimum speed of the lever 2 is adjusted in idling mode and that the greatest speed of the lever 2 is achieved during correction in take-off mode, ie point B being the apex of the isosceles triangle ABC between the second arm 19, respectively. 39 and the rod 2 be as large as possible.

V konstrukční praxi lze shodného nebo podobného účinku dosáhnout i při jiném uspořádání, než je na uvedeném příkladu znázorněno, například tak, že signály od. vysílače 12 jsou vedeny do servosystému, který přímo mění polohu opěrného talíře 21ja tím předpětí pružiny 22 roztěžníku 25.In construction practice, the same or similar effect can be obtained with an arrangement other than that shown in the example, e.g. the transmitters 12 are routed to a servo system which directly changes the position of the backing plate 21a, thereby biasing the spring 22 of the pusher 25.

Regulace chodu motoru, kde pomocí servosystému se mění předpětí pružiny 22 otáčkového regulátoru l|a tím i otáčky motoru, měnící jeho výkon, se většinou uskutečňuje jen u jednoho vybraného výkonového režimu, jehož důležitost je z letového hlediska rozhodující.Motor control, where the bias of the speed regulator spring 22, and thus the engine speed, changing its power, by means of the servo system, is usually performed in only one selected power mode, the importance of which is decisive from a flight perspective.

Převážně se vybírá vzletový výkonový režim, jednak proto, že ovládací páka 6 chodu motoru v pilotní kabině má pro tento režim dorazovou polohu, jednak proto, že je tento režim velmi náročný na přesnost nastavení výkonu a používá se pouze ve fázi vzletu. Vlastní korigování výkonu v tomto režimu se provádí servosystémem, který je uváděn do činnosti signálem vysílače 12 ze snímače kroutícího momentu nebo tahu motoru, vysílaným při překročení horní nebo dolní hranice výkonu motoru zvoleného režimu. Servosystém mění předpětí pružiny 22 otáčkového regulátoru 1ja tím i otáčky motoru tak dlouho, dokud se výkon motoru nedostane do pásma mezi horní a dolní hranici zvoleného režimu. V ostatních režimech,jako je například režim trvalého nebo cestovního chodu motoru,se korigování servosystémem podle vynálezu neprovádí a režimy jsou udržovány přímo otáčkovým regulátorem 1, protože poloha ovládací páky 6 je vůči otáčkám motoru v malých letových výškách rovněž zkorigována.The take-off power mode is largely selected because both the cockpit control lever 6 has a stop position for this mode, and because this mode is very demanding in terms of power adjustment accuracy and is only used in the take-off phase. The actual power correction in this mode is performed by a servo system which is actuated by a transmitter signal 12 from a torque or thrust sensor transmitted when the upper or lower motor power limit of the selected mode is exceeded. The servo system varies the preload of the speed regulator spring 22 and thus the engine speed until the engine power is within the upper and lower limits of the selected mode. In other modes, such as a continuous or traveling engine mode, the servo system of the invention is not corrected and the modes are maintained directly by the speed controller 1, since the position of the control lever 6 is also corrected to the engine speed at low flight altitudes.

Vynález je velmi vhodný pro regulaci chodu motoru ve zvoleném výkonovém režimu u víčernotořových letadel, kde spínač 16, umístěný v pilotní kabině, umožní při stejných polohách ovládacích pák 6 jednotlivých motorů nastavení stejného výkonu všech motorů.The invention is very suitable for regulating engine operation in a selected power mode in multi-rotor aircraft, where the switch 16 located in the cockpit allows the same power of all engines to be set at the same positions of the control levers 6 of the individual engines.

Claims

A device for providing engine power in a selected mode of operation under variable external conditions, consisting of a control lever in the cockpit, connected by at least one lever and linkage to a speed regulator controlling the fuel supply to the engine, characterized in that the control lever (6); pivotally mounted on the first pin (17) in the cockpit, it is articulated to one end of the control rod (5), the other end of which is articulated to the first arm (18) of the pivotally mounted two-arm lever (4) on its second arm (19). a hinged joint of one end of the control rod (3) is slidably mounted, the other end of which is articulated to the speed lever (2), supported on one end of the spring (22) of the engine speed regulator (25)

2. Device according to claim 1, characterized in that the articulated joint of one end of the control rod (3) is mechanically connected to the output shaft (27) of the actuator (11), whose first control input for moving the output shaft (27) in one direction is connected to the first output of the transmitter (12) corresponding to exceeding the upper limit of the motor power in the selected mode set by the position of the control lever (6), and the second control input of the actuator (11) to move the output shaft (27) in the opposite direction a second transmitter output (12) corresponding to exceeding the lower motor power limit in the selected mode.

Device according to claim 2, characterized in that the actuator (11) and the transmitter (12) are connected to the power source (13) by the switch (16) in the position of the operating lever (6) for setting the selected mode.