DE2843043A1 - CONTROL SYSTEM, IN PARTICULAR FUEL CONTROL SYSTEM FOR AN ENGINE - Google Patents
CONTROL SYSTEM, IN PARTICULAR FUEL CONTROL SYSTEM FOR AN ENGINEInfo
- Publication number
- DE2843043A1 DE2843043A1 DE19782843043 DE2843043A DE2843043A1 DE 2843043 A1 DE2843043 A1 DE 2843043A1 DE 19782843043 DE19782843043 DE 19782843043 DE 2843043 A DE2843043 A DE 2843043A DE 2843043 A1 DE2843043 A1 DE 2843043A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- control system
- generator
- switch
- engine
- controlling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/46—Emergency fuel control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/05—Purpose of the control system to affect the output of the engine
- F05D2270/051—Thrust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/09—Purpose of the control system to cope with emergencies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/09—Purpose of the control system to cope with emergencies
- F05D2270/093—Purpose of the control system to cope with emergencies of one engine in a multi-engine system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
Dipl.-lng. A. Wasmeier "-S- Dipl.-lng. H. GrafDipl.-Ing. A. Wasmeier "-S- Dipl.-Ing. H. Graf
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1Patent attorneys P.O. Box 382 8400 Regensburg 1
An das D-8400 REGENSBURG 1To the D-8400 REGENSBURG 1
Deutsche Patentamt greflinger strasse 7German Patent Office Greflinger Strasse 7
Telefon (09 41) 5 47 53Telephone (09 41) 5 47 53
8 München 2 Telegramm Begpatent Rgb.8 Munich 2 Telegram Begpatent Rgb.
Telex 6 5709 repat dTelex 6 5709 repat d
Ihr Zeichen Ihre Nachricht Unser Zeichen Tag 16. AugUSt 1978 G/HeYour reference your message Our reference day August 16, 1978 G / He
Your Ref. Your Letter Our Ref. DateYour Ref. Your Letter Our Ref. Date
G/p 9578G / p 9578
Anmelder: THE GAREETT CORPORATION, 9851-9951 Sepulveda Boulevard,Applicant: THE GAREETT CORPORATION, 9851-9951 Sepulveda Boulevard,
Post Office Box 9224-8, Los Angeles, California 90009, USAPost Office Box 9224-8, Los Angeles, California 90009, USA
Titel: "Steuersystem, insbesondere Treibstoff-Steuersystem für einen Motor"Title: "Tax system, in particular fuel tax system for an engine "
Priorität: USA Nr. 842.751 vom 17. Oktober 1977Priority: U.S. No. 842,751 dated October 17, 1977
Ö098 1 6/07S7Ö098 1 6 / 07S7
Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 300 Gerichtsstand RegensburgAccounts: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 300 Jurisdiction Regensburg
Postscheck München 893 69-801Post check Munich 893 69-801
16.8.1978 G/He -*T- G/p 9578August 16, 1978 G / He - * T- G / p 9578
"Steuersystem, insbesondere Treibstoff-Steuersystem für einen Mobor""Control system, especially fuel control system for a Mobor"
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem, insbesondere ein Treibstoff-Steuersystem für einen Motor mit einer die Treibstoffzufuhr an den Motor steuernden Einrichtung.The invention relates to a control system, in particular to a fuel control system for an engine with a fuel supply to the device controlling the motor.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein derartiges Steuersystem zur Erhöhung der Leistung bzw. des Schubes bei Motoren oder Gasturbinen beim Auftreten von Fenlverhalten oder Defekten in einem oder aber in mehreren Antriebsmotoren.In particular, the invention relates to such a control system to increase the power or the thrust in engines or gas turbines in the event of failure or defects in one or in several drive motors.
In jüngster Zeit werden Gasturbinen in großem Umfange als Antriebsmotoren für Flugzeuge verwendet. Derartige Gasturbinen erfreuen sich großer Beliebtheit, da sie eine hohe Leistung bei guter Treibstoff ausnutzung bzw. bei geringem Treibstoffverbrauch liefern. Diese hochentwickelten Motoren bzw. Turbinen verwenden allgemein ein kompliziertes Treibstoff-Steuersystem. Ein Beispiel der jüngsten Entwicklung bei derartigen Treibstoff -Steuersystemen ist in der US-Patent 3.971*208 beschrieben, wobei dieses Steuersystem eine minimale Läufergeschwindigkeit (Leerlaufgeschwindigkeit) und eine maximale Läufergeschwindigkeit (Startgeschwindigkeit) festlegt. Die maximale Läufergeschwindigkeit ist dabei auf einen Wert festgelegt, der das Flugverhalten des Plugzeugs sowie die Lebensdauer des Motors bzw. der Turbine optimiert.Recently, gas turbines have been widely used as propulsion motors for aircraft. Such gas turbines please very popular as they have high performance with good fuel utilization or deliver with low fuel consumption. These sophisticated engines or turbines are commonly used a complicated fuel control system. An example of the most recent Development in such fuel control systems is described in US Pat. No. 3,971 * 208, this control system defines a minimum runner speed (idle speed) and a maximum runner speed (start speed). The maximum runner speed is set to a value the flight behavior of the plug stuff as well as the service life of the engine or the turbine optimized.
Während des Startvorgangs bzw. während der Beschleunigung eines Flugzeugs auf der Startbahn können Probleme auftreten, die sich daraus ergeben, daß ein teilweiser oder vollständiger Leistungsverlust in einer oder aber in mehreren Tubinen des Flugzeugs auftritt. Wenn dieses Problem dann auftritt, wenn das Flugzeug den V-. Punkt passiert hat, an dem für das Flugzeug nicht mehr genügend Startbahn zur Verfügung steht, um vollständig anhalten zu können, kann dies zu schwerwiegenden Folgen führen, es sei denn, eine zusätzliche Leistung steht zur Verfügung, um ein sicheres Abheben des Flugzeuges zu ermöglichen. Für diesen Zweck wurd-en NotsystemeProblems can arise during take-off or while an aircraft is accelerating on the runway result from this that a partial or complete loss of power occurs in one or in several tubins of the aircraft. If this problem occurs when the aircraft is in the V-. The point has happened at which there is no longer enough for the plane If the runway is available to be able to stop completely, this can lead to serious consequences, unless an additional one Power is available to enable the aircraft to take off safely. Emergency systems were created for this purpose
909816/0757909816/0757
16.8.1978 W/He - £-- G/p 95788/16/1978 W / He - £ - G / p 9578
sowohl bei Flugzeugen mit einem einzigen Triebwerk als auch bei Flugzeugen mit mehreren Triebwerken verwendet.used in both single-engine aircraft and multi-engine aircraft.
Diese Systeme lassen sich grundsätzlich in verschiedene Typen einteilen. Bei einem Systemtyp wird bei einem Auftreten eines Fehlers in einem Steuercomputer oder in dem Treibstoffsteuersystem für eine von zwei Turbinen der arbeitsfähige Computer bzw. das arbeitsfähige Steuersystem für beide Turbinen gleichzeitig verwendet. Beispiele für diese Systeme sind in den US-Patenten 3.811.273 und 3.875.390 beschrieben. Diese Systeme liefern jedoch keine zusätzliche Leistung.These systems can basically be divided into different types. In one type of system, if a failure occurs in a control computer or in the fuel control system for a of two turbines the working computer or the working control system is used for both turbines at the same time. Examples for these systems are described in U.S. Patents 3,811,273 and 3,875,390. However, these systems do not provide additional performance.
Bei anderen Systemen wird eine zusätzliche Leistung in Notsituationen dadurch erzeugt, daß eine Wasser-Methanol-Mischung in die Triebwerke eingespritzt wird. Derartige Systeme sind in den US-Patentschriften 3.434.281 und 3.518.923 beschrieben. Diese Systeme benötigen zusätzliche Flussigkeittanks und Pumpen aowie besondere Vent i1-S t eue rsys t eme.Other systems provide an additional service in emergency situations generated by injecting a water-methanol mixture into the engines. Such systems are in US patents 3,434,281 and 3,518,923. These systems need additional liquid tanks and pumps as well as special vent i1 control sys t eme.
Bei anderen Systemen werden einfach Einrichtungen, die zusätzliche Leistung liefern, oder aber defekte Antriebsmotoren abgetrennt, so daß die vorhandene Leistung in den übrigen Motoren verbleibt. Beispiele sind hierfür in den US-Patenten 2.322.114 und 3.514.055 beschrieben. Diese Systeme liefern jedoch ebenfalls keine zusätzliche Leistung. In other systems there are simply facilities that add additional Deliver power, or disconnect defective drive motors so that the existing power remains in the other motors. Examples of this are described in U.S. Patents 2,322,114 and 3,514,055. However, these systems do not provide any additional performance either.
Eine andere Gruppe von Systemen liefert tatsächlich eine Erhöhung der Motorenleistung, ohne daß hierfür zusätzliche Treibstofftanks usw. erforderlich sind. Diese Systeme stellen einen Fehler bzw. ein Fehlverhalten eines Motors fest, wobei dann Magnetventile eines Treibstoffnotversorgungssystems betätigt werden, um die Treibstoffzufuhr an die Motoren zu erhöhen. Typische Beispiele hierfür sind in den US-Patentschriften 2.628.472, 3.161.021 und 3.987.279 beschrieben.Another group of systems actually provides an increase in engine power without the need for additional fuel tanks etc. are required. These systems detect a fault or malfunction of an engine, in which case solenoid valves an emergency fuel supply system to increase the fuel supply to the engines. Typical examples these are described in US Patents 2,628,472, 3,161,021 and 3,987,279.
Diese Systeme weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So können beispielsweise diese Systeme nicht arbeiten, wenn ein Fehler in der Versorgungseinrichtung für den Steuerkreis oder aber für die Magnetventile vorliegt. Weiterhin müssen bei diesen bekanntenHowever, these systems have a number of disadvantages. So can For example, these systems will not work if there is a fault in the utility for the control circuit or for the solenoid valves are present. Furthermore, these must be known
9098 1 6/07S79098 1 6 / 07S7
16.8.1978 G/He -Sr- G/p 9578August 16, 1978 G / He -Sr- G / p 9578
Systemen im Falle eines abgebrochenen Starts die die Treibstoffzufuhr steuernden Ventile, falls die Einrichtung betätigt wurde, wieder abgeschaltet werden, um eine Reduzierung der Motorleistung zu erreichen, und um das Flugzeug anzuhalten.Systems in the event of an aborted start the fuel supply controlling valves, if the device has been actuated, are switched off again in order to reduce the engine output and to stop the plane.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuersystem aufzuzeigen, welches automatisch arbeitet und welches diese Nachteile vermeidet.The object of the present invention is to provide a control system which works automatically and which avoids these disadvantages.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Steuersystem der eingangs geschilderten A:;t erfindungsgemäß gekennzeichnet durch Trimm- bzw. Abstimmmittel, die die Motorparameter von einem ersten vorgegebenen Wert auf einen zweiten Wert begrenzen, sowie durch Mittel zum Abschalten der Trimm-Mittel,um den Motorparametern zu gestatten, den ersten vorgegebenen Wert zu erreichen.To solve this problem, a control system is that described above A:; t characterized according to the invention by trimming or tuning means, which limit the engine parameters from a first predetermined value to a second value, as well as by means for switching off the trim means to allow the engine parameters to be the first to achieve the specified value.
Bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem ist die die Treibstoffzufuhr steuernde Einrichtung bzw. ein entsprechender Steuer-Rechner, der vorzugsweise für jeden Motor bzw. für jedes Triebwerk vorgesehen ist, nicht auf den optimalen Motorbetrieb eingestellt, sondern auf einen höheren Wert bzw. auf eine höhere Motor- bzw. Läufergeschwindigkeit, die für den verstärkten Schub bzw. für die verstärkte Leistung in einer Notsituation erforderlich ist. Der die Treibstoffzufuhr steuernden Einrichtung bzw. dem entsprechenden Rechner wird dabei wenigstens ein Trimm-Signal zugeführt, welches dieser Einstellung entgegenwirkt und die maximale Motorleistung auf den für den Normalbetrieb verwendeten optimierten Wert lenkt. Unter "Trimm-Signal" wird daher im folgenden ein Signal verstanden, daß beim Anlegen an der die Qteibstoffzufuhr steuernden Einrichtung diese Einrichtung so einstellt bzw. trimmt, daß eine Motorleistung für Normalbetrieb erreicht wird, und zwar bei optimalen Betriebswerten.In the control system of the present invention, that is the fuel supply controlling device or a corresponding control computer, which is preferably provided for each engine or for each engine is not set to the optimal motor operation, but to a higher value or to a higher motor or rotor speed, which is necessary for the increased thrust or for the increased performance in an emergency situation. The who Fuel supply controlling device or the corresponding At least one trim signal is fed to the computer, which counteracts this setting and increases the maximum engine power steers the optimized value used for normal operation. Under "Trim signal" is therefore understood in the following to be a signal that, when the device controlling the supply of substances is applied, it The device adjusts or trims so that an engine output for normal operation is achieved, namely at optimal operating values.
Beim Auftreten eines Motor- bzw. Triebwerkdefektes, wie er sich beispielsweise bei einer Differenz in der Läufergeschwindigkeit ewtier Triebwerke ieigt, wird das oder werden die Trimm-Signale entfernt bsw. abgeschaltet, so daß die Triebwerke eine erhöhte Leistung abgeben können. Das erfindungsgemäße System, welches auch al. «APRiSystem» bezeichnet wird, kann einfach betäti -When an engine or powerplant defect occurs, as it is For example, if there is a difference in the rotor speed, all engines tend to slow down, this or the trim signals will removed bsw. shut down so that the engines increased Able to deliver. The system according to the invention, which also al. "APRiSystem" can be easily operated
009616/0787 igt 009616/0787 igt
werden,will,
16.8.1978 W/He - Λ^- G/p 95788/16/1978 W / He - Λ ^ - G / p 9578
und zwar einfach durch Abschalten der elektrischen Versorgungseinrichtung, wodurch die Trimm-Signale entfallen. Da bei dem erfidungsgemäßen System die höheren Betriebswerte (höhere Leistung) bereits im Rechner vorgegeben sind und nicht die Betätigung von zusätzlichen Steuerventilen für die Vergrößerung des Treibstoffflusses notwendig ist, ist es auch nicht erforderlich, von Hand oder auf andere Weise die Betätigung des automatischen, die Leistung erhöhenden Systems zu beenden, wenn vom Pilot entschieden wird, den Start abzubrechen und die Motoren anzuhalten. Die Motorleistung kann einfach durch Betätigung der Gashebel herabgesetzt werden.simply by switching off the electrical supply device, whereby the trim signals are omitted. Since in the system according to the invention the higher operating values (higher performance) are already specified in the computer and not the actuation of additional control valves for increasing the fuel flow is necessary, it is also not necessary by hand or otherwise terminate operation of the automatic power enhancement system if so decided by the pilot will abort the start and stop the engines. The engine output can be reduced simply by operating the throttle will.
Eine gegenüber Fehlverhalten gesicherte Arbeitsweise ist bei dem erfindungsgemäßen System dadurch sichergestellt, daß die Betätigung dieses Systems bzw. das Wirksamwerden dieses Systems durch Entfernung der Trimm-Signale von dem Rechner für die Steuerung des Treibstoff flusses erfolgt. Bei einem Fehler im elektrischen Versorgungssystem für das APR-System entfallen diese 'Trimm-Signale" automatisch, wodurch die Triebwerke mit höherer Leistung arbeiten. Falls eine Erhöhung der Triebwerkleistung nicht erwünscht ist, kann diese erhöhte Leistung vom Piloten durch entsprechende Einstellung der Gashebel kompensiert werden.In the system according to the invention, a mode of operation that is secured against incorrect behavior is ensured by the fact that the actuation this system or the operation of this system by removing the trim signals from the computer for controlling the fuel the river takes place. In the event of a fault in the electrical supply system for the APR system, these 'trim signals' are automatically omitted, whereby the engines work with higher power. If an increase in engine power is not desired, this can be increased Power can be compensated by the pilot by adjusting the throttle accordingly.
Die Erfindung und ihre weiteren Vorteile werden im folgenden anhand der Figuren sowie der zugehörigen Beschreibung mehr verdeutlicht. Es zeigen:The invention and its further advantages are set out below clarified more clearly based on the figures and the associated description. Show it:
Fig. 1 in schematischer Darstellung als Blockdiagramm ein Gasturbinen-Treibstoff steuersystem entsprechend der Erfindung;Fig. 1 in a schematic representation as a block diagram of a gas turbine fuel control system according to the invention;
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm des APR-Systenu zur Verwendung in dem Treibstoff steuersystem gemäß Fig. 1;Fig. 2 is a schematic representation of a block diagram of the APR system for use in the fuel control system of FIG. 1;
Fig. 5 und 4 graphische Darstellungen bzw. Kennlinien, die die Arbeitsweise des APR-Systems gemäß Fig. 2 verdeutlichen.Figs. 5 and 4 are graphs or characteristics showing the Illustrate the operation of the APR system according to FIG.
§09818/071?§09818 / 071?
16.8.1978 W/He - 1*~- G/p 9578August 16, 1978 W / He - 1 * ~ - G / p 9578
In der Pig. 1 ist 10 ein Gasturbinenmotor, der mit einem geeigneten Treibmittel betrieben wird und der mit einem Treibmittelversorgungssystem 12 versehen ist, wenn letzteres geeignete Speichertanks sowie Ventile zum Steuern des Treibmittelflusses von den Tanks an den Motor enthalten kann. Das Treibmittelversorgungssystem 12 steuert den Treibmittelfluß an den Gasturbinenmotor 10 in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das von einem Rechner 14 für die Treibstoffsteuerung geliefert wird. Der Rechner 14· weist geeignete Eingangs- sowie Ausgangssignale auf, und zwar in Abhäqg.gkeit von den Erfordernissen des jeweiligen Motorsteuersystems. Ein Beispiel derart-iger Eingangs- und Ausgangssignale ist in der voranstehend genannten US-Patentschrift 3.971.208 (Schwent) dargestellt. In the pig. 1, 10 is a gas turbine engine that is compatible with a suitable Propellant is operated and which is provided with a propellant supply system 12, if the latter is suitable storage tanks as well as valves for controlling the flow of propellant from the tanks to the engine. The propellant supply system 12 controls the flow of propellant to the gas turbine engine 10 as a function of a control signal that is sent by a computer 14 for fuel control is supplied. The computer 14 has suitable input and output signals, depending on the individual the requirements of the particular engine control system. An example of such input and output signals is shown in FIG U.S. Patent 3,971,208 (Schwent) mentioned above.
Zwei spezielle Eingangssignale werden bei der Beschreibung der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung verwendet, und zwar ein Geschwindigkeits-Rückkopplungssignal über eine Leitung 16 und ein Temperatur-Rückkopplungssignal über eine Leitung 18 zur Messung der Rotationsgeschwindigkeit des Läufers bzw. des Rades der Turbine, insbesondere der Geschwindigkeit des Hochdruckläufers bei einer Turbine mit mehreren Läufern, sowie zur Besserung der Abgastemperatur·Two particular input signals will be used in describing the operation of the present invention, namely one Velocity feedback signal on line 16 and a temperature feedback signal on line 18 for measurement the speed of rotation of the rotor or the wheel of the turbine, in particular the speed of the high-pressure rotor in the case of a turbine with several rotors, as well as to improve the exhaust gas temperature
Der Rechner 14 steuert den Schub bzw. die Leistung, die von dem Motor 14 abgegeben wird, in Abhängigkeit von Befehlen, die durch die Position oder den Winkel eines Gashebels 20 bestimmt sind. Dieser Gashebel ist mechanisch mit dem Schleifer eines Potentiometers 22 verbunden, welches elektrisch über Leitungen 24 und 26 mit dem Rechner 14 in Verbindung steht, die einen Spannungsabfall am Potentiometer 22 bewirken, der zwischen Werten liegt, die der maximalen bzw. der minimalen Geschwindigkeit entsprechen. Der Schleifer des Potentiometers 22 ist mit einer Leitung 28verbunden, über die dem Rechner 14 ein Signal zugeführt wird, welches dem Winkel des Gashebels bzw. der gewünschten Geschwindigkeit entspricht· In Abhängigkeit von diesem Signal überträgt der RechnerThe computer 14 controls the thrust or the power that is output by the engine 14, depending on commands that by the position or angle of a throttle lever 20 are determined. This throttle is mechanical with the wiper of a potentiometer 22 connected, which is electrically connected to the computer 14 via lines 24 and 26, which causes a voltage drop cause the potentiometer 22, which lies between values that correspond to the maximum and the minimum speed. Of the Slider of the potentiometer 22 is connected to a line 28, via which the computer 14 is fed a signal which the The angle of the throttle or the desired speed corresponds The computer transmits depending on this signal
16.8.1978 W/He -^T- G/p 95788/16/1978 W / He- ^ T- G / p 9578
ein Steuersignal an das Treibmittelversorgungssystem 12, welches dann, eine geeignete bzw. vorgegebene Menge an Treibmittel an den Motor 10 liefert.a control signal to the propellant supply system 12, which then, a suitable or predetermined amount of propellant to the Motor 10 delivers.
Es ist notwendig, den Rechner 14 so zu programmieren, daß die Geschwindigkeit des Hochdruckläufers sowie die Temperatur der Auspuffgase auf einen bestimmten Wert begrenzt werden, um so die Leitung eines Flugzeugs sowie die Turbinenlebensdauer zu optimieren. Diese Grenzen bestimmen die maximale Leistung, die von dem Motor bzw. der Turbine erzeugt werden kann. Dieser Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit des Läufers und Temperatur der Auspuffgase ist in der Fig. 3 dargestellt, wobei eine Trennlinie A für eine durchschnittliche Gasturbine dargestellt ist. Die Temperatur der Auspuffgase bzw. der austretenden Gase ist dabei auf der vertikalen Achse aufgetragen, während die Geschwindigkeit des Hochdruckläufers (Temperatur korrigiert) auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Die unterbrochene Linie B gibt die maximal zulässige Temperatur für das austretende Gas an, während die unterbrochene Linie C eine Charakteristik entsprechend der maximal zulässigen Läufergeschwindigkeit (100%) bei optimaler Leistung darstellt. In besonderen NotSituationen ist es erwünscht, die Leistung des Motors zu erhöhen.It is necessary to program the computer 14 so that the speed of the high pressure rotor and the temperature of the Exhaust gases can be limited to a certain value in order to increase the performance of an aircraft as well as the turbine life optimize. These limits determine the maximum power that can be generated by the engine or the turbine. This connection between the speed of the rotor and the temperature of the exhaust gases is shown in FIG. 3, with a dividing line A is shown for an average gas turbine. The temperature of the exhaust gases or the exiting gases is plotted on the vertical axis, while the speed of the high-pressure rotor (temperature corrected) on the horizontal axis is plotted. The broken line B indicates the maximum permissible temperature for the escaping gas while the broken line C has a characteristic accordingly represents the maximum permissible runner speed (100%) at optimal performance. In special emergency situations it is desirable to increase the power of the engine.
Da frühere TreibstoffSteuersysteme so ausgelegt sind, daß Turbinentemperatur und Läufergeschwindigkeit begrenzt werden, wird bei diesen Systemen jeder Befehl, der eine höhere Leistung fordert, durch die Funktionsweisen des Steuersystems unterdrückt. Aus diesem Grunde war es notwendig, für eine zusätzliche Leistung unabhängig gesteuerte, beispielsweise elektromagnetisch betätigte Steuerventile vorzusehen.Because previous fuel control systems were designed so that turbine temperature and runner speed are limited, with these systems every command that calls for higher performance is suppressed by the functioning of the control system. For this reason it was necessary for an additional service to be independent Provide controlled, for example electromagnetically operated control valves.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Rechner 14 so programmiert, daß er eine höhere Austrittstemperatur für den Motor bzw. die Turbine zuläßt, wie dies durch die Linie D angedeutet ist, sowie gleichzeitig auch eine höhere Läufergeschwindigkeit zuläßt, wie dies durch die Linie E angezeigt ist. Hierdurch kann die Leistung bzw. der Schub der Turbine von einem Niveau entsprechend dem Punkt F auf der Kurve A zu einem höherenIn accordance with the present invention, the computer 14 is programmed to provide a higher exit temperature for the Motor or turbine allows, as indicated by line D, and at the same time a higher rotor speed as indicated by line E. This allows the power or the thrust of the turbine from one Level corresponding to point F on curve A to a higher level
909816/0757909816/0757
16.8.1978 W/He -^Tr^ G/p 95788/16/1978 W / He - ^ Tr ^ G / p 9578
Niveau entsprechend dem Punkt G gesteigert werden.Level can be increased according to point G.
Es wäre jedoch nicht, wie bereits oben erwähnt wurde, erwünschenswert, daß die Turbine kontinuierlich mit diesen hohen Grenzwerten betrieben werden kann. Aus diesem Grunde ist ein automatisches "Gegensteuerungssystem11 30 (APR-System) vorgesehen, um den Rechner 14 zwischen einer normalen Arbeitsweise bzw. Betriebsweise, bei der die Turbine eine Leistung entsprechend dem Punkt ~8 in der Fig. 3 erzeugen kann, und einer APR-Arbeitsweise umzuschalten, in der die Turbine eine Leistung bzw. einen Schub entsprechend dem Punkt G erzeugen kann.However, as already mentioned above, it would not be desirable for the turbine to be able to be operated continuously with these high limit values. For this reason, an automatic "counter control system 11 30 (APR) system provided for the computer 14 between a normal mode of operation or mode of operation in which the turbine can generate 3 is a power corresponding to the point ~ 8 in the Fig., And a To switch to APR mode of operation in which the turbine can generate power or thrust corresponding to point G.
Das APR-System 30 liefert zwei Ausgangssignale für jede gesteuerte Turbine. Ein Geschwindigkeit-Trimm-Signal wird über eine Leitung 32 einem Punkt 34 zugeführt, der in der Leitung 28 vorgesehen ist, und wird dort zu dem Geschwindigkeitskommandosignal addiert. Ein Temperatur-Trimm-Signal wird über die Leitung 36 an einen Verbindungspunkt 38 geleitet, der im Temperaturrückkopplungsweg 18 vorgesehen ist.The APR system 30 provides two output signals for each controlled Turbine. A speed trim signal is fed via a line 32 to a point 34 which is provided in the line 28, and is added to the speed command signal there. A temperature trim signal is sent over line 36 to a junction point 38, which is provided in the temperature feedback path 18.
Das Geschwindigkeits-Trimm-Signal ändert das vom Potentiometer abgegebene Gesehwindigkeits-Befehlssignal in der Weise, daß der Rechner 14 ein GescJiwindigkeits-Befehlssignal erhält, nach welchem die Geschwindigkeit auf einem Wert entsprechend C und nicht auf dem maximalen Wert E gehalten werden soll, wenn zwar der Gashebel sich in der Stellung für die maximale Geschwindigkeit befindet, jedoch das APR-System 30 ein Geschwindigkeits-Trimm-Signal erzeugt« Dementsprechend tritt bei allen Stellungen des Gashebels eine Reduzierung der Läufergeschwindigkeit auf.The speed trim signal changes that from the potentiometer issued speed command signal in such a way that the computer 14 receives a speed command signal, after which the speed to a value corresponding to C and not to the maximum value E should be kept when the throttle lever is in the position for maximum speed, however the APR system 30 generates a speed trim signal " Correspondingly, the rotor speed is reduced in all positions of the throttle lever.
Gleichzeitig wird die Addition von Temperatur-Trimm-Signal und Temperaturrückkopplungssignal in der Weise, daß dem Rechner eine Ausgangstemperatur der Turbine angezeigt wird, die (Ausgangstemperatur) um den Wert L· T (gleich der Temperaturdifferenz zwischen den Werten B und D der Fig. 3) größer ist als der tatsächliche Wert der Ausgangsetemperatur.At the same time, the addition of the temperature trim signal and the temperature feedback signal in such a way that an output temperature of the turbine is displayed to the computer, the (output temperature) by the value L · T (equal to the temperature difference between the values B and D in FIG. 3 ) is greater than the actual value of the outlet temperature.
909816/0757909816/0757
16.8.1978 G/He - **" - G/p 95788/16/1978 G / He - ** "- G / p 9578
46 - 46 -
Erzeugt somit das APR-System seine Ausgangs-Trimm-Signale, so wird die Leistung der Turbine so begrenzt, daß die Turbine nur innerhalb der normalen Grenzen arbeiten kann. Wenn das APR-System 30 keine Trimmsignale erzeugt, kann die Leistung von der normalen Grenze (Punkt J?) an die bei Notsituationen vorgegebene Grenze (Punkt G) auf der Linie A ansteigen, und zwar durch Anheben der Geschwindigkeit des Hochdruckläufers sowie der zulässigen Temperatur auf Werte, die ohne Vorhandensein der Trimm-Signale vom Rechner 14 zugelassen werden.Thus, if the APR system generates its output trim signals, see above the power of the turbine is limited so that the turbine only can work within normal limits. When the APR system 30 does not generate any trim signals, the power can move from the normal limit (point J?) To the limit specified in emergency situations (Point G) on line A by increasing the speed of the high-pressure rotor and the permissible temperature to values that are permitted by the computer 14 without the presence of the trim signals.
Das APR-System ist in der Fig. 2 am besten dargestellt. Dieses System besteht aus zwei im wesentlichen gleichen Einheiten 30 L und 30 R zur Steuerung des Rechners fürdie Treibstoffsteuerung der linken bzw. rechten Turbine. Identische Bauelemente werden unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern beschrieben, wobei jedoch bei solchen Bauelementen, die in beiden Einheiten vorhanden sind, für die Bauelemente der Einheit 30 L der Zusatz "L" und für die Bauelemente der Einheit 30 R der Zusatz 11R" verwendet wird.The APR system is best shown in FIG. This system consists of two essentially identical units 30 L and 30 R for controlling the computer for fuel control of the left and right turbines, respectively. Identical components are described using the same reference numerals, but being used in such devices that are present in both units for the components of unit 30 L of the suffix "L", and for the components of the unit 30 R of the auxiliary 11 R " .
Dieses zwei Kanäle aufweisende System ist für ein Flugzeug mit zwei Turbinen bestimmt. Es versteht sich jedoch, daß eine beliebige Zahl von Turbinen mit einem APR-System entsprechend der Erfindung verbunden werden kann.This two-channel system is for an aircraft with two turbines determined. It will be understood, however, that any number of turbines can be equipped with an APR system in accordance with the invention can be connected.
Sowohl die linke als auch die rechte Einheit besitzt einen Generator 40 zur Erzeugung des Geschwindigkeit-Trimm-Signals, wobei dieser Generator das Geschwindigkeit-Trimm-Signal über die entsprechende Leitung 32 überträgt. Weiterhin besitzt jede Einheit einen Generator 42 zur Erzeugung des Temperatur-Trimm-Signals, wobei dieser Generator das Temperatur-Trimm-Signal über die Leitung 36 überträgt. Die Generatoren 40 und 42 erzeugen ihre Signale solange, so lange sie von ihrer Versorgungswelle 44, mit der sie über entsprechende Leitungen verbunden sind, versorgt werden.Both the left and right units have a generator 40 for generating the speed trim signal, this generator sending the speed trim signal via the corresponding Line 32 transmits. Furthermore, each unit owns a generator 42 for generating the temperature trim signal, this generator the temperature trim signal via the Line 36 transmits. The generators 40 and 42 generate their signals as long as they are connected to their supply shaft 44 which they are connected via corresponding lines, are supplied.
©0981g/07S7© 0981g / 07S7
■16.8.1978 G/He - V>r- G/p 9578■ August 16, 1978 G / He - V> r- G / p 9578
Jede Versorgungswelle 44 liefert weiterhin auch eine Betriebsspannung für einen — U-Detektor 46. Dieser Detektor erhält ein Signal, welches eine Funktion der Differenz zwischen der Geschwindigkeit der Hochdruckläufer der beiden Turbinen ist. Dieses Signal kann an sich durch irgendwelche bekannte Mittel erzeugt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dieses Signal über die Leitung 48 von einer Einrichtung 46 geliefert, die zur Synchronisierung der Turbinengeschwindigkeit dient. Die Einrichtung 46 kann eine beliebige , an sich bekannte Einrichtung dieser Art sein.Each supply shaft 44 also provides an operating voltage for a - U detector 46. This detector receives a Signal which is a function of the difference between the speed of the high pressure rotors of the two turbines. As such, this signal can be generated by any known means. In a preferred embodiment of the invention this signal is supplied via line 48 from a device 46 which is responsible for synchronizing the turbine speed serves. The device 46 can be any device of this type known per se.
Jeder Detektor 46 ist mit einem Heiais 50 verbunden, wobei dieses Relais 50 von dem Detektor 46 dann angesteuert wird, wenn die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Turbinen einen vorbestimmten Wert übersteigt. Jedes der beiden Relais 50 kann Kontakte in den Einheiten $0 L sowie 50 R betätigen. So besitzt beispielsweise das Relais 50 L einen Kontakt 50 La in der Einheit 30 L sowie einen Kontakt 50 Lb in der Einheit 30 R. Das Relais 50 R hat Kontakte 50 Ra in der Einheit 30 R und 50 Rb in der Einheit 30 L.Each detector 46 is connected to a heater 50, this being Relay 50 is controlled by the detector 46 when the Difference between the speeds of the turbines exceeds a predetermined value. Each of the two relays 50 can have contacts in the units $ 0 press L and 50 R. For example, owns the relay 50 L has a contact 50 La in the unit 30 L and a contact 50 Lb in the unit 30 R. The relay 50 R has contacts 50 Ra in unit 30 R and 50 Rb in unit 30 L.
Die Leistung für jede Versorgungseinheit 44 wird einer Spannungsquelle 52 über einen Schalter 54 und einen Verbindungspunkt 56 entnommen. Von dem Verbindungspunkt 56 erfolgt die Versorgung der Versorgungsquellen 44 über unabhängige, parallele Wege. Eine Leitung 58 verbindet den Verbindungspunkt 56 über einen Schalter 60 mit einem Verbindungspunkt 62. Die Versorgungsquelle 44 L ist . über eine Diode 66, eine Verbindungsleitung 64, den Verbindungspunkt 62 und die Diode 68 mit der Versorgungsquelle 44 R verbunden. Eine Leitung 70 verbindet den Verbindungspunkt 56 über die Kontakte 50 La und 50 Rb sowie über eine Diode 72 mit der Versorgungsquelle 44L. Eine Leitung 7^ verbindet den Verbindungspunkt 56 über die Kontakte 50Lb und 50Ra sowie über eine Diode 76 mit der Versorgungsquelle 44R.The power for each supply unit 44 is supplied to a voltage source 52 via a switch 54 and a connection point 56 taken. The supply of the takes place from the connection point 56 Sources of supply 44 via independent, parallel paths. One line 58 connects the connection point 56 via a switch 60 with a connection point 62. The supply source 44 L is. Connected via a diode 66, a connecting line 64, the connection point 62 and the diode 68 to the supply source 44R. A line 70 connects the connection point 56 via the contacts 50 La and 50 Rb and through a diode 72 to the supply source 44L. A line 7 ^ connects the connection point 56 via contacts 50Lb and 50Ra and through a diode 76 to the supply source 44R.
§09816/0757§09816 / 0757
16.8.1978 G/He - V^~ Λ* _ G/p 95788/16/1978 G / He - V ^ ~ Λ * _ G / p 9578
Der in der Fig. 2 geöffnete Ausgang des als Wechselschalter ausgebildeten Kontaktes 5OLa ist mit einer geeigneten Anzeigevorrichtung, z.B. mit einer Lampe 78 verbunden, während der in der Fig. geöffnete Ausgang des als Wechselschalter ausgebildeten Kontaktes 5ORb mit einer Spannungsquelle 80 verbunden ist.The open in Fig. 2 output of designed as a changeover switch Contact 5OLa is connected to a suitable display device, e.g. The open output of the contact 5ORb designed as a changeover switch is connected to a voltage source 80.
Die Arbeitsweise des automatischen Leistungs-Reserve-Systems (APR-Systems) wird im folgenden näher beschrieben.Es wurde bereits erwähnt, daß der Rechner 14 (Fig. 1) so eingestellt ist, daß er ein Arbeiten der Turbine 10 bei den höheren Leistungswerten erlaubt, die von den APR-System JO zugelassen werden. Solang jedoch Geschwindigkeits- und Temperatur-Trimm-Signale von den Generatoren 40 und 42 eingehen, die jeder Turbine zugeordnet sind, wird der Rechner 14 auf eine Arbeitsweise innerhalb der normalen Grenzen begrenzt. Diese Signale werden solange erzeugt, solange die Versorgungsquellen 44L und 44R die Generatoren ansteuern. The operation of the automatic power reserve system (APR system) is described in more detail below. It has already been mentions that the computer 14 (Fig. 1) is set so that it allows the turbine 10 to operate at the higher power levels permitted by the APR systems JO. However, as long as speed and temperature trim signals are received from generators 40 and 42 associated with each turbine the computer 14 is limited to operate within normal limits. These signals are generated as long as as long as the supply sources 44L and 44R drive the generators.
Die Schalter 54- und 60 sind handbetätigbare Schalter, die ebenso wie die Lampe 78 an einer Flugzeugkonsole vorgesehen sind. Beim öffnen des Schalters 54- wird dasAPR-System von der Versorgung abgeschaltet, so daß auch die Generatoren 40 und 42 beim Betätigen dieses APR-Schalter die Abgabe des Geschwindigkeits-Trimm-Signals bzw. des Temperatur-Trimm-Signals beenden. Wenn der Schalter 5^- geschlossen ist, ist eine automatische Funktion des APR-Systems 30 möglich.Switches 54 and 60 are hand-operated switches that are as well such as the lamp 78 provided on an aircraft console. When the switch 54- is opened, the APR system is disconnected from the supply switched off, so that the generators 40 and 42 when this APR switch is operated, the output of the speed trim signal or the temperature trim signal. When the switch 5 ^ - is closed, it is an automatic function of the APR system 30 is possible.
Bei geschlossenem Schalter 54· dient der Schalter 60 als Ein- und Aus-Schalter. Solange der Schalter 60 geschlossen ist, werden die Versorgungsquellen 44 erregt, so daß Geschwindigkeits- sowie Temperatur-Trimm-Signale erzeugt werden. Wenn daher der Schalter 60 geschlossen ist, ist das APR-System abgeschaltet bzw. entschärft, so daß ein automatisches Arbeiten unoglich ist. Wenn der Schalter 60 geöffnet ist, erfolgt die Erregung der Versorgungsquellen bzw. Einrichtungen 44 über die Kontakte der Relaissysteme 50, so daß ein automatisches Arbeiten in der oben beschriebenenWhen switch 54 is closed, switch 60 serves as an and off switch. As long as the switch 60 is closed, the supply sources 44 are energized, so that speed as well as Temperature trim signals are generated. Therefore, when switch 60 is closed, the APR system is switched off or disarmed, so that automatic work is impossible. When the switch 60 is open, the excitation of the supply sources or devices 44 takes place via the contacts of the relay systems 50, so that an automatic working in the above-described
909S16/07S7909S16 / 07S7
16.8.1978 G/He -12— G/p 9578August 16, 1978 G / He -12- G / p 9578
Weise möglich wird. Bei geöffnetem Schalter 60 ist daher das System eingeschaltet.Way becomes possible. When switch 60 is open, this is the case System switched on.
Bei eingeschaltetem System erfolgt eine Ansteuerung der Versorgungsquelle 44L von der Spannungsquelle 52 über den Schalter 54» den Kontakt 5OLa sowie über den Kontakt 5ORb. Die Ansteuerung der Versorgungsquelle 44R von der Spannungsquelle 52 erfolgt über den Schalter 54, den Kontakt 5OLb und den Kontakt 50Ra.When the system is switched on, the supply source is activated 44L from the voltage source 52 via the switch 54 » contact 5OLa and contact 5ORb. The control of the Supply source 44R from voltage source 52 takes place via the Switch 54, contact 5OLb and contact 50Ra.
Wenn beide Turbinen in der vorbeschriebenen Weise arbeiten, d.h. wenn die Differenz in der Geschwindigkeit der Läufer kleiner ist als ein vorgegebener Pegel, der vom Detektor 46 gemessenwird, sind die Relais 50 erregt, so daß die zugehörigen Kontakte die Kreise für die Erregung bzw. Ansteuerung der Versorgungsquelle 44 schließen. Tritt eine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Läufer der Turbinen auf, die (Differenz) größer ist als ein vorgegebener, von dem Detektor ermittelbarer Wert, so wird das von der Einrichtung 46 abgegebene Signal dazu führen, daß die Detektorjan 46L und 46R die zugehörigen Relais 5OL und 5OR abschalten. Das Abschalten des Relais 5OL führt zu einem öffnen der Kontakte 50La und 50Lb. Das Abschalten des Relais 5OR führt zu einem öffnen der Kontakte 50Ra und 50Rb.When both turbines work in the manner described above, i.e. when the difference in the speed of the rotors is smaller than a predetermined level measured by detector 46 the relays 50 are energized so that the associated contacts close the circuits for the excitation or control of the supply source 44. If there is a difference between the speeds of the rotors of the turbines, which (difference) is greater than a specified one, value which can be determined by the detector, the signal emitted by the device 46 will result in the detector jan 46L and 46R switch off the associated relays 5OL and 5OR. Switching off the relay 5OL leads to an opening of the contacts 50La and 50Lb. Switching off the relay 5OR leads to an open of contacts 50Ra and 50Rb.
Das öffnen der Kontakte für eines der Relais beendet die Ansteuerung bzw. die Versorgung der beiden Versorgungsquellen 44L und 44R und bewirkt damit auch die Beendigung der Erzeugung der Geschwindigkeit- und Temperatur-Trimm-Signale. Die Verwendung von zwei Detektoren 46L und 46R sowie von zwei zugehörigen Relais 5OL und 5OR erhöht somit die Redondanz in der Weise, daß die Betätigung einesDetektors sowie des zugehörigen Relais die erwünschte Erhöhung des Schubes bei beiden Turbinen bewirkt.The opening of the contacts for one of the relays ends the control or the supply of the two supply sources 44L and 44R and thus also causes the termination of the generation of the speed and temperature trim signals. The use of two detectors 46L and 46R and two associated relays 5OL and 5OR thus increases the redundancy in such a way that the actuation of a detector and the associated relay achieve the desired increase of the thrust in both turbines.
Wenn die Kontakte 50La und 50Rb offen sind, wird gleichzeitig der zugehörige Arbeitskontakt dieser Relais geschlossen, um die Lampe 78 bzwο die entsprechende Anzeigeeinrichtung mit der Spannungsquelle 80 zu verbinden«, Das Aufleuchten der Lampe 78 zeigt dem Piloten an, daß das APR-System angesprochen hat bzw«, in Funktion getreten ist.If the contacts 50La and 50Rb are open, the associated normally open contact of these relays is closed at the same time to the lamp 78 or the corresponding display device with the voltage source 80 to connect ", the lighting up of the lamp 78 indicates to the pilot, that the APR system has responded or has come into operation.
909810/0757909810/0757
16.8.1978 G/He - 1^-- G/p 95788/16/1978 G / He - 1 ^ - G / p 9578
falls das Relais 5OL oder 5OR nicht in der gewünschten Weise arbeitet, wird die Lampe nicht aufleuchten und wird damit ein Fehlverhalten eines der beiden Kanäle bzw. einer der beiden Einheiten anzeigen. Solange nicht beide Kanäle ausfallen, wird das APR-System nach wie vor in seinem automatischen Zustand zuverlässig arbeiten.if the relay 5OL or 5OR does not work in the desired way, the lamp will not light up and there will be a malfunction of one of the two channels or one of the two units Show. As long as both channels do not fail, the APR system will still work reliably in its automatic state.
Die Anzeigevorrichtung bzw. die Lampe 78 stellt weiterhin ein Mittel zum Testen der automat-isehen Arbeitsweise des APR-Systems 30 vor dem Start dar. Bei geschlossenem Schalter 54- und bei geöffnetem Schalter 60 (eingeschalteter Zustand) kann der Gashebel 20 für jede Turbine so eingestelltwerden, daß eine Differenz zwischen den Läufergeschwindigkeiten der beiden Turbinen auftritt, bzw. ein Wert Δ H" auftritt, der größer ist als der vorgegebene Wert, der notwendig ist, um die Relais 50 zu betätigen. Dies sollte dann zu einemAnspreehen der Relais 5OL und 5OR führen, um die Kontakte 50La bzw. 50Rb umzuschalten und dabei die Lampe bzw. Anzeigevorrichtung 78 anzusteuern. Falls eines der Relais 5OL oder 5OR nicht arbeitet, wird die Lampe nicht ansprechen, da einer der beiden Kontakte in seiner ursprünglichen Stellung bzw. in seiner Ruhestellung verbleibt. Falls die Anzeigevorrichtung bzw. die Lampe des APR-Systems während dieses Testes nicht aufleuchtet, kann der Pilot anhand seiner Fluginstrumente feststellen, ob lediglich .in einem Kanal oder aber in beiden Kanälen ein Fehler aufgetreten ist.The display device or lamp 78 also provides a means for testing the automatic operation of the APR system 30 before the start. With switch 54 closed and switch open Switch 60 (on state) the throttle lever 20 for each turbine can be adjusted so that a difference between the rotor speeds of the two turbines occurs, or a value Δ H "occurs which is greater than the specified Value that is necessary to operate the relay 50. This should be then lead to a response of the relays 5OL and 5OR to the contacts 50La or 50Rb to switch and thereby the lamp or display device 78. If one of the relays 5OL or 5OR does not work, the lamp will not respond because one of the two contacts is in its original position or in its rest position remains. If the indicator or the lamp of the APR system does not illuminate during this test, the pilot can using his flight instruments to determine whether an error has occurred in only one channel or in both channels.
Fig. 4 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Schub bzw. der Leistung der Turbine, die (Leistung) auf der vertikalen Achse aufgetragen ist, und dem Winkel des Gashebels, der (Winkel) auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Die Kurve H zeigt dabei speziell die Beziehung zwischen dem Schub der Turbine und dem Winkel des Gashebels, wenn die Turbine normal gesteuert wird, was bedeutet, daß die Geschwindigkeits- und Temperatur-Signale dem Rechner 14 zugeführt werden. Die Kurve I zeigt die gleiche Beziehung für die gleiche Turbine, allerdings unter Notwendigkeiten, in denen die Geschwindigkeits- und Temperatur-Trimm-Signale nicht am Rechner 14 anliegen. Insbesondere an dem mit "TO" auf der horizontalen Achse bezeichneten Punkt,der die Stellung des Gashebels entsprechend der Turbinenleistung beimStarten anzeigt, zu entnehmen ist, wird beim AbschaltenFig. 4 shows the relationship between the thrust and the power of the turbine, which (power) is plotted on the vertical axis, and the angle of the throttle, which is (angle) on the horizontal Axis is plotted. Curve H specifically shows the relationship between the thrust of the turbine and the angle of the throttle lever, when the turbine is controlled normally, which means that the speed and temperature signals are fed to the computer 14 will. Curve I shows the same relationship for the same turbine, but under the necessities in which the speed and temperature trim signals are not present on the computer 14. In particular, at the point marked "TO" on the horizontal axis, which determines the position of the throttle lever according to the turbine power when starting, it can be seen when switching off
9098ie/07579098ie / 0757
16.8.1978 W/He - VT-^ z^ G/p 957$8/16/1978 W / He - VT- ^ z ^ G / p $ 957
der Trimm-Signale mit Hilfe des APR-Systems 30 eine erhebliche Steigerung der Leistung bzw. des Schubes erreicht. Beim Rückführen dB Gashebels in die Ruhe- bzw. Ausgangsstellung (entsprechend minimaler Leistung) nimmt diese durch das APR-System 30 bewirkte Leistungserhöhung in ihrem Wert kleiner. Die Arbeitsweise des APR-Systems 30 kann daher nicht nur getestet werden, wenn die Turbinen ihre Leerlaufgeschwindigkeit bzw. Drehzahl, aufweisen, sondern es ist auch nicht nötig, die Arbeitsweise des Systems von Hand zu beenden, um die Turbine auf einen Leistungswert herunterzuschalten, der es erlaubt, ein Flugzeug sicher anzuhalten.of the trim signals with the aid of the APR system 30 a considerable Increase in performance or thrust achieved. When returning the dB throttle to the rest or starting position (corresponding to minimum power) takes this caused by the APR system 30 Increase in performance smaller in value. How the APR system works 30 can therefore not only be tested when the turbines are at their idling speed or rotational speed, but rather it it is also not necessary to terminate the system's operation manually, to switch the turbine down to a power level that allows an aircraft to be stopped safely.
des Arbeitens
Zum Vorbereiten des APR-Systems 30 vor dem Start des Flugzeugs wird der Schalter 50 geschlossen. Der Schalter 60 befindet sich
dabei in seiner geschlossenen Stellung (entschärften Stellung), so daß die Versorgungsquellen 44 erregt bzw. angesteuert werden.
Dies führt dazu, daß die Generatoren 40 und 42 Ausgangssignale an den Recher 14 liefern, wodurch sich die Turbinen in ihrem üblichen
Arbeitszustand befinden. Falls keine Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Läufer der Turbinen auftritt, die (Differenz)
größer ist als ein vorgegebener Wert, werden die Kontakte der Relais 50 aktiviert, wodurch die Versorgungsquellen 44 erregt
werden. Nachdem dies stattgefunden hat, kann der Schalter 60 geöffnet werden.of working
To prepare the APR system 30 before the aircraft takes off, the switch 50 is closed. The switch 60 is in its closed position (disarmed position) so that the supply sources 44 are excited or controlled. This results in the generators 40 and 42 providing output signals to the Recher 14, whereby the turbines are in their normal operating condition. If there is no difference between the speeds of the rotors of the turbines, which (difference) is greater than a predetermined value, the contacts of the relays 50 are activated, whereby the supply sources 44 are excited. After this has taken place, switch 60 can be opened.
Zum Starten werden die Gashebel in ihre Startstellung gebracht, wodurch eine entsprechende Vergrößerung des Schubes entlang der Kurve H der Fig. 4 erreicht wird. Um ein Ansprechen des APR-Systems aufgrund einer ungüachen Bewegung der Gashebel zu vermeiden, verbleibt der Schalter 60 in seiner "entschärften" Stellung (geschlossenen Stellung) solange, bis das Flugzeug von der Rollbahn abgehoben hat. Falls jedoch ein Fehler bzw. ein Fehlverhalten in einer der Turbinen auftritt, so führt dies zu einer Änderung der Turbinengeschwindigkeit, und zwar dadurch, daß ein ΔΝ-Signal von der Einrichtung 45 an die Detektoren 46 übertragen wird. Sobald dieses Signal eine Differenz in der Turbinengeschwindigkeit bzw. in der Geschwindigkeit der Turbinenläufer anzeigt,die (Differenz) wenigstens gleich einem vorgegebenen Wert ist, so werden dieTo start, the throttle levers are brought into their starting position, whereby a corresponding increase in the thrust along the Curve H of Fig. 4 is reached. To address the APR system avoiding improper movement of the throttle the switch 60 remains in its "disarmed" position (closed Position) until the aircraft has lifted off the runway. However, if there is an error or misconduct in one of the turbines occurs, this leads to a change in the turbine speed, namely by the fact that a ΔΝ signal from the device 45 is transmitted to the detectors 46. As soon this signal indicates a difference in the turbine speed or in the speed of the turbine rotors, which (difference) is at least equal to a predetermined value, the
909816/0757909816/0757
16.8.1978 G/He - go-_ G/p 957-58/16/1978 G / He - go-_ G / p 957-5
Relais 5OL und 5OS erregt, wodurch die Kontakte geöffnet und die Versorgungsquellen 4-4- abgeschaltet werden. Als Ergebnis hiervon werden auch die Gescnwindigkeits- und Temperatur-Trimm-Signale abgeschaltet, und zwar von beiden Turbinen, was zu einer Vergrößerung in der Geschwindigkeit des Hochdruckläufers führt sowie zu einer Erhöhung der zulässigen Ausgangstemperatur der Turbinen, wodurch der Schub von der Kurve H der Fig. 4- zu dem entsprechenden Punkt auf der Kurve I geändert wird. Es versteht sich von selbst, daß diese Leistungs- bzw. Schubvergrößerung lediglich bei der Turbine vorgenommen wird, die einwandfrei arbeitet. Die Vergrößerung des Schubes bzw. der Leistung an der defekten Turbine hängt dabei von der Art sowie von dem Ausmaß des Defektes ab. In jedem Fall wird jedoch eine beachtliche Erhöhung des zur Verfugung stehenden Schubes für das Flugzeug erreicht.Relays 5OL and 5OS energized, which opens the contacts and the Supply sources 4-4- are switched off. As a result of this the speed and temperature trim signals are also switched off from both turbines, resulting in an increase in size leads to the speed of the high-pressure rotor and to an increase in the permissible output temperature of the turbines, whereby the thrust from curve H of Fig. 4- to the corresponding one Point on curve I is changed. It goes without saying that this increase in power or thrust is only possible in the case of the turbine is made that works flawlessly. The increase in the thrust or the power on the defective turbine depends on it on the type and extent of the defect. In either case, however, there will be a considerable increase in what is available Thrust for the aircraft reached.
Das öffnen der Relaiskontakte trennt die Versorgungsquellen 44-vollständig von der Spannungsquelle 52 ab, so daß eine unbeabsichtigte Verringerung der Leistung durch ein unerwünschtes selbsttätiges Auftreten der Trimm-Signale nicht möglich ist. Dies könnte lediglich dann passieren, wenn durch die Mannschaft bzw. Crew die Stellung des Schalters 60 von der offenen in die geschlossene Stellung geändert wird, wodurch die Trimmsignale wieder am Rechner 14- anliegen.The opening of the relay contacts completely separates the supply sources 44 from the voltage source 52, so that an unintentional Reduction of the power through an undesired automatic occurrence of the trim signals is not possible. this could only happen when the team or crew changes the position of switch 60 from open to closed Position is changed, whereby the trim signals are again applied to the computer 14-.
Falls das APR-System JO aus irgendwelchen Gründen nicht arbeiten bzw. ausfallen sollte, so daß die Kontakte der Relais 5OL und 5OR in der geschlossenen Stellung verbleiben, so hat der Pilot die Möglichkeit^ durch Änderung der Stellung des Schalters 57 von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung von Hand die Leistung zu vergrößern, wobei die Versorgungsquellen 4-4- und damit auch die Trimm-Signale sofort abgeschitet werden.In case the APR system JO does not work for any reason or should fail, so that the contacts of the relays 5OL and 5OR remain in the closed position, the pilot has the option ^ by changing the position of the switch 57 from the closed position to the open position by hand to increase the power, with the supply sources 4-4- and thus also the Trim signals are cut off immediately.
Die Erfindung bezieht sich somit auf ein System zur Erhöhung der Leistung bzw. des Schubes, wobei die Leistung durch Veränderung der Eingangssignale eines den Treibstoffluß steuernden Rechners gesteuert wird, um eine Erhöhung der Temperatur sowie der Geschwindigkeitsparameter und damit eine Erhöhung der Leistung zu gestatten.The invention thus relates to a system for increasing the power or the thrust, the power being changed the input signals of a computer controlling the fuel flow is controlled in order to increase the temperature and the speed parameters and thus to allow an increase in performance.
909818/07S7909818 / 07S7
16.8.1978 G/He - ?*"- G/p 9575August 16, 1978 G / He - ? * "- G / p 9575
Kein zusätzliclies Steuerventil ist erforderlich.. Das System.-liefert darüber hinaus auch eine zusätzliche Sicherheit dadurch, daß kein manuelles Abschalten notwendig ist, um ein Flugzeug anzuhalten. Weiterhin besitzt das erfindungsgemäße System eine gegenüber Störungen gesicherte Arbeitsweise, die zu einer Erhöhung der !Leistung beim Auftreten eines Fehlers bei der Versorgung des APR-Systems bzw. der Versorgung der ΑΡΕ-Einheit führt.No additional control valve is required. The system.-delivers In addition, there is also additional safety in that no manual shutdown is necessary in order to stop an aircraft. Furthermore, the system according to the invention has a mode of operation that is secured against malfunctions, which leads to an increase in performance when an error occurs in the supply of the APR system or the supply of the ΑΡΕ-unit.
909816/0757909816/0757
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US84275177A | 1977-10-17 | 1977-10-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2843043A1 true DE2843043A1 (en) | 1979-04-19 |
DE2843043C2 DE2843043C2 (en) | 1986-05-15 |
Family
ID=25288171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2843043A Expired DE2843043C2 (en) | 1977-10-17 | 1978-10-03 | Device for providing a power reserve in aircraft gas turbine engines |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5851137B2 (en) |
CA (1) | CA1139113A (en) |
DE (1) | DE2843043C2 (en) |
ES (1) | ES474267A1 (en) |
FR (1) | FR2406078A1 (en) |
GB (1) | GB1591217A (en) |
IT (1) | IT1106135B (en) |
SE (1) | SE439038B (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4500966A (en) * | 1982-05-26 | 1985-02-19 | Chandler Evans Inc. | Super contingency aircraft engine control |
FR2665927B1 (en) * | 1990-08-16 | 1992-10-30 | Snecma | TEMPERATURE COMPENSATOR DEVICE IN FRONT OF THE TURBINE OF AN AVIATION TURBOMACHINE. |
EP2328772A1 (en) | 2008-09-23 | 2011-06-08 | Aerovironment inc. | Powerplant and related control system and method |
FR2990002B1 (en) * | 2012-04-27 | 2016-01-22 | Snecma | TURBOMACHINE COMPRISING A MONITORING SYSTEM COMPRISING A TURBOMACHINE PROTECTIVE FUNCTION ENGAGEMENT MODULE AND MONITORING METHOD |
US10233756B2 (en) | 2013-08-27 | 2019-03-19 | Garrett Transportation I Inc. | Two-sided turbocharger wheel with differing blade parameters |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3971208A (en) * | 1974-04-01 | 1976-07-27 | The Garrett Corporation | Gas turbine fuel control |
US3987279A (en) * | 1975-04-22 | 1976-10-19 | The Boeing Company | Automatic performance reserve (APR) system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB680290A (en) * | 1949-10-10 | 1952-10-01 | Lucas Ltd Joseph | Means for synchronising air-craft engines |
GB1006654A (en) * | 1961-01-27 | 1965-10-06 | Dowty Fuel Syst Ltd | Improved fuel system for internal combustion engines |
GB1012941A (en) * | 1961-03-10 | 1965-12-15 | Plessey Co Ltd | Improvements in or relating to fuel control devices for internal combustion engines |
US3771314A (en) * | 1971-10-04 | 1973-11-13 | Gen Electric | Gas turbine engine emergency speed control system |
US3811273A (en) * | 1973-03-08 | 1974-05-21 | United Aircraft Corp | Slaved fuel control for multi-engined aircraft |
-
1978
- 1978-05-16 GB GB19859/78A patent/GB1591217A/en not_active Expired
- 1978-08-10 CA CA000309061A patent/CA1139113A/en not_active Expired
- 1978-10-03 DE DE2843043A patent/DE2843043C2/en not_active Expired
- 1978-10-04 IT IT51369/78A patent/IT1106135B/en active
- 1978-10-16 SE SE7810755A patent/SE439038B/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-16 FR FR7829378A patent/FR2406078A1/en active Granted
- 1978-10-17 JP JP53127775A patent/JPS5851137B2/en not_active Expired
- 1978-10-17 ES ES474267A patent/ES474267A1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3971208A (en) * | 1974-04-01 | 1976-07-27 | The Garrett Corporation | Gas turbine fuel control |
US3987279A (en) * | 1975-04-22 | 1976-10-19 | The Boeing Company | Automatic performance reserve (APR) system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES474267A1 (en) | 1979-04-16 |
JPS5851137B2 (en) | 1983-11-15 |
FR2406078A1 (en) | 1979-05-11 |
GB1591217A (en) | 1981-06-17 |
SE439038B (en) | 1985-05-28 |
IT1106135B (en) | 1985-11-11 |
CA1139113A (en) | 1983-01-11 |
DE2843043C2 (en) | 1986-05-15 |
FR2406078B1 (en) | 1983-08-26 |
IT7851369A0 (en) | 1978-10-04 |
JPS5467114A (en) | 1979-05-30 |
SE7810755L (en) | 1979-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0213349B1 (en) | Safety and emergency method and apparatus for a self-ignited combustion engine | |
DE2140115C3 (en) | Electrical control device for restarting the ignition device of a gas turbine combustion chamber after the flame has gone out | |
DE2733078C2 (en) | ||
DE112012002678T5 (en) | Method for controlling the operation of an unmanned aerial vehicle | |
DE102013201702A1 (en) | Method and arrangement for controlling an internal combustion engine | |
DE2824013A1 (en) | GAS TURBINE ENGINE WITH ADJUSTABLE POWER | |
DE69304984T2 (en) | Fuel injection control system for internal combustion engines | |
DE2720488C3 (en) | Control system for a gas turbine engine for driving a road vehicle | |
DE3227285C2 (en) | Automatic control device for controlling the operation of a prime mover for a motor vehicle | |
EP0326694B1 (en) | Safety system for an internal-combustion engine | |
DE60016297T2 (en) | Self-test architecture for overspeed protection and emergency stop circuit | |
DE3316660C2 (en) | ||
DE3733623A1 (en) | DEVICE FOR ADJUSTING THE OPERATING CHARACTERISTICS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
EP1281851B1 (en) | Stationary multi-cylinder combustion engine | |
DE2843043A1 (en) | CONTROL SYSTEM, IN PARTICULAR FUEL CONTROL SYSTEM FOR AN ENGINE | |
DE2945304C2 (en) | Device for automatic shutdown of an internal combustion engine driving a vehicle in idle phases and for automatic restart | |
DE102011088764A1 (en) | Method for operating a control device | |
EP0089409B1 (en) | Fuel cut-off control system in an internal-combustion engine | |
DE19805299A1 (en) | Electronic control device | |
DE102017206855B4 (en) | Control method for a dual injection nozzle of an internal combustion engine | |
DE2546076A1 (en) | ARRANGEMENT WITH A COMBUSTION MACHINE AND A SPEED REGULATING DEVICE | |
DE2558756A1 (en) | IGNITION SYSTEM FOR GAS TURBINE | |
EP1820950B1 (en) | Ignition system for a gas turbine engine | |
DE3004199C2 (en) | Device for shutting off the fuel supply in overrun mode of an internal combustion engine | |
DE1959432B2 (en) | Safety circuit of an anti-lock control system for motor vehicles, in which a relief valve is influenced by a sensor via an electrically controlled relay |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F02C 9/32 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |