FR2733277A1 - Systeme de commande de carburant - Google Patents
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Abstract
Le carburant destiné à l'équipement de combustion du moteur d'un avion à décollage vertical est fourni par des pompes (50, 24) en passant par une soupape dosage (22) qui est commandée par une unité de commande électronique numérique (abréviation: UCEN) (10). Un régulateur de chute de pression (30) et une soupape de décharge (32) assurent la présence d'une chute de pression constante dans la soupape de dosage (22). Afin d'assurer une diminution rapide de la fourniture de carburant lorsque le pilote de l'avion coupe les gaz par la manette de commande (16) au moment où l'appareil touche le sol au cours d'un atterrissage vertical, et donc afin d'empêcher le "rebondissement" de l'avion, l'UCEN (10) détecte la brusque fermeture de la manette (16), et ouvre une électro-valve (60). Du carburant est alors soutiré par la conduite (58), et l'entrée (54) du régulateur (30) connaît une chute de pression accrue déterminée par un potentiomètre formé par deux orifices de laminage (56, 62). En conséquence, le régulateur (30) ouvre la soupape de décharge (32), fournissant ainsi la réduction rapide souhaitée du débit de carburant s'écoulant par la soupape de dosage (22).
Description
Système de commande de carburant
La présente invention concerne des systèmes de commande de carburant pour des turbomoteurs à combustion, et en particulier pour les moteurs d'un avion à atterrissage vertical.
La présente invention concerne des systèmes de commande de carburant pour des turbomoteurs à combustion, et en particulier pour les moteurs d'un avion à atterrissage vertical.
Les avions P.L.C. Harrier de British Aerospace et AV8A et AV8B de
McAir sont entraînes par un moteur Pegasus de Rolls-Royce Limited, qui utilise des tuyères à poussée vectorisée, assurant la propulsion à chaud et à froid. Lors d'un atterrissage vertical, les tuyères sont orientées vers le bas, et on régle le débit de carburant pour commander la poussée vers le haut. Le réglage de la poussée vers le haut permet de modifier la vitesse verticale de l'avion et d'assurer son atterrissage contrôlé. Au moment où les roues du train d'atterrissage entrent en contact avec un sol ferme, une partie du poids de l'avion est transmise aux roues, de sorte que la poussée vers le haut est momentanément supérieure au poids de l'avion. Si cette poussée n'est pas rapidement réduite, l'avion a tendance à "rebondir", ce qui cause des problèmes, ainsi sur des ponts humides.Les pilotes sont entraînés à détecter, au cours de la descente, le "point d'impact", et couper immédiatement les gaz. Si le pilote ou le système de commande de carburant réagit trop lentement, l'avion risque de rebondir.
McAir sont entraînes par un moteur Pegasus de Rolls-Royce Limited, qui utilise des tuyères à poussée vectorisée, assurant la propulsion à chaud et à froid. Lors d'un atterrissage vertical, les tuyères sont orientées vers le bas, et on régle le débit de carburant pour commander la poussée vers le haut. Le réglage de la poussée vers le haut permet de modifier la vitesse verticale de l'avion et d'assurer son atterrissage contrôlé. Au moment où les roues du train d'atterrissage entrent en contact avec un sol ferme, une partie du poids de l'avion est transmise aux roues, de sorte que la poussée vers le haut est momentanément supérieure au poids de l'avion. Si cette poussée n'est pas rapidement réduite, l'avion a tendance à "rebondir", ce qui cause des problèmes, ainsi sur des ponts humides.Les pilotes sont entraînés à détecter, au cours de la descente, le "point d'impact", et couper immédiatement les gaz. Si le pilote ou le système de commande de carburant réagit trop lentement, l'avion risque de rebondir.
Un type connu de système de commande de carburant utilise une unité de commande électronique numérique (abréviation : UCEN) qui contrôle différents paramètres du moteur (pressions, températures, vitesses de rotation de bobines, etc.) et réagit aux déplacements de la manette des gaz par le pilote pour actionner une soupape de dosage motorisée qui commande le débit de carburant fourni au moteur. Toutefois, la réaction d'un tel système lorsqu'un pilote coupe les gaz lors de l'impact à l'atterrissage peut parfois être lente, par suite de facteurs tels que le temps de rampe mis par le moteur qui entraîne la soupape de dosage pour produire une diminution correspondante du débit de carburant.
Il y a également d'autres situations qui peuvent nécessiter une réduction rapide du débit de carburant. Ainsi, une brusque réduction du débit de carburant, dès qu'un "sciage" du moteur a été détecté, peut permettre de contrôler ce sciage.
Selon la présente invention, un système de commande de carburant pour la régulation du débit de carburant fourni à l'équipement de combustion d'un turbomoteur, comprenant un moyen de dosage du débit de carburant, dont l'entrée est (en fonctionnement) reliée à une source de carburant sous pression, et dont la sortie est (en fonctionnement) reliée à l'équipement de combustion, et comprenant également un moyen de régulation de pression, dont les entrées sont respectivement reliées à l'entrée et à la sortie du moyen de dosage de débit, et qui est muni d'un dispositif réagissant à la chute de pression entre lesdites entrées et pouvant être actionné pour réguler cette chute de pression, est caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif relié à une dite première entrée du moyen de régulation de pression, et pouvant être actionné pour augmenter la chute effective de pression détectée par ce dernier, le moyen de régulation de pression engendrant ainsi une réduction de l'écoulement de carburant par le moyen de dosage de débit.
Lorsque ce système de commande de carburant est employé pour un turbomoteur d'avion, le moyen de dosage de débit peut être commandé par un élément de commande actionnable par le pilote de l'avion, et il est de préférence prévu un système de commande électronique qui est connecté de manière à commander le moyen de dosage de débit en fonction de la position de l'élément de commande, ainsi qu'en fonction d'autres paramètres du moteur.
De préférence, le système de commande électronique comprend un moyen de détection du taux de déplacement de l'élément de commande, pouvant agir de manière à actionner le dispositif relié à ladite première entrée lorsque le taux de déplacement dépasse une valeur correspondant à un taux prédéterminé de réduction du débit de carburant.
De préférence, ladite première entrée est reliée à la sortie du moyen de dosage de débit par l'intermédiaire d'un moyen de laminage de débit, et le dispositif relié à ladite première entrée agit (lorsqu'il est actionné) de manière à soutirer du carburant de ladite première entrée pour l'amener, par l'intermédiaire d'une conduite de soutirage, à une source à basse pression, engendrant ainsi à travers le moyen de laminage une chute de pression qui est alors détectée par le moyen de régulation de pression. De préférence, un second moyen de laminage de débit est prévu dans la conduite de soutirage, les deux moyens de laminage agissant sur ladite entrée comme un potentiomètre de pression.De préférence, une valve d'arrêt est prévue dans la conduite de soutirage, valve qui peut être actionnée pour empêcher l'écoulement de carburant par la conduite de soutirage lorsque la pression à travers cette valve tombe en dessous d'un niveau prédéterminé. Cela rend le potentiomètre inopérant lorsque le débit de carburant a été quelque peu réduit, limitant ainsi l'autorité du potentiomètre.
L'exposé qui suit décrit, à titre d'exemple, des modes de réalisation préférentiels de l'invention à l'aide du dessin annexé, dans lequel
Figure 1 représente schématiquement un système de commande de carburant connu, destiné à un turbomoteur à combustion d'avion, qui ne met pas en oeuvre la présente invention ; et
Figure 2 représente schématiquement une partie du système selon
Figure I, modifié de manière à y incorporer les modes de réalisation de la présente invention.
Figure 1 représente schématiquement un système de commande de carburant connu, destiné à un turbomoteur à combustion d'avion, qui ne met pas en oeuvre la présente invention ; et
Figure 2 représente schématiquement une partie du système selon
Figure I, modifié de manière à y incorporer les modes de réalisation de la présente invention.
Figure 1 représente un système de commande de carburant connu, qui utilise une unité de commande électronique numérique 10 (abréviation
UCEN). L'UCEN 10 commande le débit de carburant fourni à l'équipement de combustion 12 du moteur 14, en fonction du déplacement d'une manette des gaz 16 par le pilote de l'avion.
UCEN). L'UCEN 10 commande le débit de carburant fourni à l'équipement de combustion 12 du moteur 14, en fonction du déplacement d'une manette des gaz 16 par le pilote de l'avion.
L'UCEN 10 contrôle la position de la manette des gaz 16 par rapport à des données de référence, et il contrôle également divers paramètres du moteur et de son environnement.
De tels paramètres sont par exemple les pressions et les températures à l'intérieur du moteur et les pressions et les températures ambiantes, les vitesses de rotation d'un ou de plusieurs des compresseurs 18 ou turbines 20 du moteur, ainsi que la vitesse en montée et la vitesse d'avance de l'avion.
L'UCEN évalue les paramètres contrôlés, les compare avec des listes allouées de paramètres, et met en relation ces informations avec la position de la manette des gaz 16, afin d'actionner, comme décrit ci-dessous, une soupape de dosage principale 22 par l'intermédiaire d'un moteur pas-à-pas 42.
Du carburant provenant d'une source 25 (c'est-à-dire pompé des réservoirs de carburant du moteur) est fourni à une première pompe 50, et de là à une pompe principale d'alimentation 24. Cette pompe à engrenages 24 fournit du carburant sous pression à un clapet sélecteur 26 (appelé parfois robinet à voies multiples), actionné par une électro-valve 27 qui permet au pilote d'avoir la priorité sur le système de commande, et de faire fonctionner le sélecteur manuellement. Le carburant sous pression est fourni à l'entrée de la soupape de dosage principale 22 et s'écoule, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 33, d'un clapet d'arrêt (appelé parfois robinet d'arrêt) 28 qui est couplé mécaniquement à la manette des gaz 16, et d'un clapet de dépression 66, jusqu'aux tuyères principales de l'équipement de combustion 12.Le clapet d'arrêt 28 est conçu de telle sorte que bien que se déplaçant avec la manette 16, il reste ouvert à fond, indépendamment des mouvements de la manette 16, entre le régime minimal de ralenti du moteur et le régime maximal du moteur. Le clapet d'arrêt 28 n'est déplacé en position fermée (où il arrête l'écoulement du carburant) que pour couper le moteur, lors d'une coupure "normale" ou d'une coupure d'urgence.
Le débit du carburant qui s'écoule par la soupape de dosage principale 22 est contrôlé en mesurant la chute de pression entre l'entrée et la sortie de la soupape 22 au moyen d'un régulateur de chute de pression 30 et en commandant une soupape de décharge 32 qui renvoie le carburant en excès en un point situé en amont de la pompe 24. Cela permet de réguler la chute de pression à des valeurs allouées. Afin de fournir une possibilité de réglage rapide du débit de carburant en cas de "sciage" du moteur, on utilise également la pression (P3) de sortie du compresseur H.P. pour régler directement la soupape de dosage 22, ce qui permet, en cas de sciage du moteur, de couper ou de réduire fortement le débit de carburant fourni à l'équipement de combustion.
Lorsque le clapet sélecteur 26 est déplacé en position manuelle, la soupape de dosage principale 22 est contournée, et le carburant sous pression est dirigé de la pompe 24 à un clapet de laminage 34 de commande manuelle de carburant (abréviation : CMC), qui est couplé mécaniquement à la manette des gaz 16 et au clapet d'arrêt 28. Le carburant provenant du clapet de laminage de CMC 34 s'écoule, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 36, jusqu'aux tuyères principales de l'équipement de combustion 12 du moteur. Le débit à travers le clapet de laminage de CMC est commandé par un régulateur de chute de pression 38 et une soupape de décharge 40, qui renvoie le carburant en excès à l'entrée de la pompe 24.
En utilisation normale, c'est la soupape de dosage principale 22 qui commande le débit de carburant fourni à l'équipement de combustion, tandis que le clapet de laminage de CMC 34, le régulateur de chute de pression 38 et la soupape de décharge 40 sont en surplus.
On peut voir que la soupape de dosage principale 22 est commandée par une boucle de réotraction 43 qui comprend l'UCEN 10 et le moteur pas-à-pas 42 qui ouvre et ferme la soupape 22 afin de modifier le débit. Le temps de réponse de la soupape 22 dépend du temps que met l'UCEN 10 pour recueillir et évaluer les différents paramètres, et dépend surtout du temps de rampe du moteur pas-à-pas. Ces contraintes peuvent limiter notablement les performances du système lors d'atterrissages verticaux.
Figure 2 représente le mode de réalisation préférentiel de la présente invention mis en place dans le système de commande de carburant de Figure
I. A la Figure 2, on s'est contenté de représenter les parties du système de commande de carburant qui sont nécessaires pour la compréhension de la présente invention ; mais le lecteur comprendra que, lorsqu'il est appliqué dans la pratique, I'ensemble du mode de réalisation n'en comprend pas moins des éléments tels que (par exemple) le clapet sélecteur 26 et les divers éléments de commande manuelle de caburant.
I. A la Figure 2, on s'est contenté de représenter les parties du système de commande de carburant qui sont nécessaires pour la compréhension de la présente invention ; mais le lecteur comprendra que, lorsqu'il est appliqué dans la pratique, I'ensemble du mode de réalisation n'en comprend pas moins des éléments tels que (par exemple) le clapet sélecteur 26 et les divers éléments de commande manuelle de caburant.
On peut voir que si l'entrée 52 du régulateur de chute de pression est comme précédemment reliée au côté d'entrée de la soupape de dosage 22, l'entrée 54 du régulateur de chute de pression n'est plus maintenant directement reliée à la sortie de la soupape de dosage 22, mais est reliée à cette sortie par l'intermédiaire d'un orifice de laminage de débit 56. Une conduite de soutirage 58 est également reliée à l'entrée 54, par l'intermédiaire d'une électro-valve normalement fermée 60 et d'un second orifice de laminage de débit 62. Lorsque l'électro-valve 60 est fermée, il est bien évident que la conduite de soutirage 58 est inopérante, et donc que, comme il n'y a pas d'écoulement à travers l'orifice 62, il n'y a pas non plus de chute de pression à travers cet orifice, de sorte que la pression qui apparaît à l'entrée 54 est la pression de sortie de la soupape de dosage.Le régulateur de chute de pression 30 travaille donc alors exactement de la manière décrite dans le cadre du système connu de Figure 1. Cette remarque est importante : il est en effet hautement souhaitable que toute modification d'un système existant ait le moins d'effet possible sur le fonctionnement normal du système.
Lorsque l'électro-valve 60 est ouverte, la conduite de soutirage 58 soutire du carburant pour l'amener à une source de basse pression PEd, B située en amont de la première pompe 50. Selon un mode de réalisation de l'invention, il peut s'agir d'une liaison directe avec la source de basse pression, comme le suggère la ligne en pointillés 68. Selon un autre mode de réalisation, la liaison s'effectue en passant par une valve d'arrêt 64, dont le fonctionnement sera explicité ci-après.
L'électro-valve 60 est commandée de manière à s'ouvrir lorsque le pilote de l'avion coupe les gaz au moment où il détecte l'impact au cours d'un atterrissage vertical ou roulant. Un moyen d'obtenir cette ouverture pourrait consister à inclure un déclencheur manuel sur la manette de commande 16, mais ce moyen n'est pas avantageux. Il est préférable d'ouvrir l'électro-valve 60 en réponse à un taux négatif rapide de modification de l'angle de la manette de commande 16.
Bien que cela puisse être obtenu par des équipements électroniques disposés de manière à détecter le dépassement d'une valeur prédéterminée par ce taux négatif rapide de modification, une solution préférentielle consiste simplement à inclure une programmation appropriée dans le logiciel de 1'UCEN 10. En conséquence, lorsque la détermination par échantillonnage de l'angle de la manette de commande 16 qui est effectuée en continu par 1'UCEN 10 montre que le taux négatif prédéterminé de modification de l'angle a été dépassé, ce qui correspond à la coupure des gaz par le pilote, 1'UCEN 10 fournit une sortie vers une ligne de commande 66, qui ouvre ltélectro-valve.
Le logiciel de l'UCEN peut également contenir des sauvegardes destinées à empêcher le fonctionnement inopiné de l'électro-valve dans d'autres circonstances -en vol normal par exemple. Une telle sauvegarde, qui est apparue avantageuse, fait appel à un commutateur 72 disposé sur le train d'atterrissage de l'avion. I1 fournit une entrée vers 1'UCEN 10 lorsque du poids est placé sur les roues d'atterrissage au cours de l'atterrissage. A la réception de cette entrée, I'UCEN 10 ouvre une "fenêtre" d'une durée de -par exemple- 2 secondes, et ne fournit un signal de sortie vers la ligne 66 que si le taux négatif prédéterminé de modification de l'angle de la manette de commande est dépassé pendant cette durée. En dehors de cette durée, le dépassement de la limite prédéterminée par le taux de modification de l'angle n'a pas de conséquence.
Une fois que l'électro-valve est ouverte, du carburant est soutiré de la sortie de la soupape de dosage 22, et passe par les orifices 56 et 62 puis par la conduite de soutirage 58, pour aller à la source à basse pression. Les orifices 56 et 62 jouent maintenant le rôle d'un potentiomètre de pression, et il se produit une chute de pression à travers l'orifice 56, qui dépend des tailles relatives des deux orifices. L'effet de cette chute de pression à travers l'orifice 56 s'ajoute à la chute de pression à travers la soupape de dosage 22 -telle que détectée par les entrées 52, 54 du régulateur de chute de pression. En conséquence, le régulateur de chute de pression connaît une augmentation effective de la chute de pression, et agit sur la soupape de décharge 32 pour refouler plus de carburant en amont de la pompe à engrenages 24. Le résultat en est une brusque diminution du débit de carburant fourni par la soupape de dosage 22 à l'équipement de combustion du moteur. Du fait du temps de rampe pris par le moteur pas-à-pas 42 et la soupape 22 pour répondre, par l'intermédiaire de l'UCEN 10, à la brusque modification de l'angle de la manette de commande 16, la réduction du débit de carburant obtenue par l'action décrite ci-dessus est beaucoup plus rapide que lorsqu'on se contentait de l'action de l'UCEN 10, du moteur pas-à-pas 42 et de la soupape de dosage 22. Le système de commande décrit est donc beaucoup plus efficace pour contrôler le "rebondissement" de l'avion à l'atterrissage.
On notera que les tailles relatives des orifices 56 et 62 ont pour effet (lorsque l'électro-valve 60 est ouverte) de modifier le réajustage du régulateur de chute de pression 30. Toutefois, des essais ont été effectués avec différentes tailles pour l'orifice 62 (par rapport à l'orifice 56), et on a constaté que des modifications de la taille de cet orifice ont peu d'effet sur le taux effectif de réduction du débit de carburant ; leur effet est uniquement sur la réduction totale que le réajustage du régulateur permet d'obtenir, et donc sur l'autorité du régulateur en matière de fourniture de carburant par rapport à l'autorité de l'action normale de l'UCEN 10 sur la soupape de dosage 22.En effet, des taux satisfaisants de réduction du débit de carburant ont été obtenus en l'absence d'orifice séparé de laminage 62, c'est-à-dire en faisant uniquement appel au laminage de débit fourni par la valve 60 elle-même ; mais il est préférable de ne pas employer un tel agencement, car le réajustage du régulateur 30 se verrait alors accorder une trop grande autorité en matière de débit de carburant fourni à l'équipement de combustion.
On notera que les propriétés souhaitées d'un système de commande de carburant tel que celui décrit ici sont qu'il fournisse une brusque diminution du débit de carburant lorsque le pilote coupe brusquement les gaz par la manette de commande 16, afin de contrôler l'éventualité d'un "rebondissement" de l'avion à l'atterrissage, mais qu'à la suite d'une telle brusque diminution initiale, la diminution de l'écoulement de carburant se poursuive à un taux contrôlé, fournissant la décélération du moteur jusqu'à la vitesse de ralenti, sous le contrôle normal de 1'UCEN 10. Cette opération peut poser problème, comme on va maintenant l'exposer.
Si la conduite de soutirage 56 relie directement l'électro-valve 60 à la source basse pression PB, et si la pression de sortie du système est PD, une valeur type de la chute de pression D - B sera par exemple, à des débits de carburant élevés, de 35 kg/cm2, tombant à 17,5 kg/cm2 au régime de ralenti. Dans un cas type, le régulateur 30 est réglé pour contrôler la chute de pression à travers la soupape de dosage 22, en fonctionnement normal, de 4,2 kg/cm2.Si l'on souhaite réduire de moitié le débit de carburant lorsque l'électro-valve 60 est ouverte (le reste de la diminution du débit de carburant, jusqu'au régime de ralenti, étant obtenu par l'action normale de 1'UCEN 10 sur la soupape de dosage 22), on peut calculer que l'action de potentiomètre des orifices 56 et 62 doit être telle qu'elle crée une chute de pression de 3 kg/cm2 à travers l'orifice 56 lorsque l'électro-valve est ouverte. Toutefois, un tel agencement pose un problème, qu'on va maintenant exposer. Si le potentiomètre est réglé de telle sorte qu'il se produit une chute de pression de 3 kg/cm2 à travers l'orifice 56 lorsque PD - PB = 35 kg/cm2, il y aura alors encore à la valeur de ralenti de D - PB, à savoir 17,5 kg/cm2, une chute de pression de 1,55 kg/cm2 à travers l'orifice 56.Et à des régimes supérieurs de rotation du moteur, il y aura une chute de pression supérieure, d'une valeur correspondante, à travers l'orifice 56.
Il s'ensuit qu'en matière de réajustage du régulateur 30, I'ensemble "potentiomètre" a pour conséquence inopportune de réduire le débit de carburant non seulement à des régimes moteur élevés (ce que l'on souhaite), mais aussi à bas régimes -voire même qu'il a pour conséquence de réduire le régime de ralenti du moteur. En d'autres termes, une fois que le réajustage du régulateur 30 a effectué son travail (qui consiste à produire une brusque diminution du débit de carburant), 1'UCEN 10 et la soupape de dosage 22 ne récupèrent pas l'autorité totale en matière de commande du débit de carburant.
Si l'on considère qu'il s'agit là d'un problème important, une solution possible consiste à programmer 1'UCEN 10 de manière à neutraliser la sortie sur la ligne 66 une fois que la brusque réduction souhaitée du débit de carburant a été obtenue ; la ligne de rétroaction 43 montre que le temps de rampe pris par le moteur pas-à-pas 42 et la soupape de dosage 22 n'empêche plus la soupape 22 de suivre le déplacement de la manette de commande 16.
Cela entraîne la fermeture de l'électro-valve 60, et ramène le régulateur 30 à son réglage initial.
Une autre solution, que nous avons constaté satisfaisante dans la pratique, consiste simplement à programmer l'UCEN 10 de manière à neutraliser la sortie 66 et à fermer la valve 60 au bout d'une durée prédéterminée (une demi-seconde par exemple) après que la limite prédéterminée du taux de modification de l'angle de la manette de commande cesse d'être dépassée.
Toutefois, de telles solutions peuvent avoir la nouvelle conséquence indésirable de fournir une brusque augmentation du débit de carburant. A moins que cette augmentation puisse avoir lieu tandis que le moteur continue à baisser de régime jusqu'à son régime normal de ralenti sous l'effet de sa propre inertie, cela peut empêcher la décélération en souplesse du moteur sous le contrôle de 1'UCEN 10 et de la soupape de dosage 22.
S'il est présent, ce problème peut être éliminé en incorporant la valve d'arrêt 64 dans la conduite de soutirage 58. Etant données les pressions type mentionnées ci-dessus, la valve d'arrêt 64 peut être réglée à, par exemple, un seuil de pression de 14 kg/cm2. De la sorte, lorsque I'électro-valve 60 est initialement ouverte, il se produira un puits de pression dépassant 14 kg/cm2 à travers la valve d'arrêt 64, qui s'ouvrira alors. Tandis que le débit de carburant fourni par le système diminuera, la valve d'arrêt 24 se fermera progressivement, entraînant une réduction progressive de l'écoulement à travers les orifices 56, 62, jusqu'au moment où la valve d'arrêt 64 sera complètement fermée. Quant au réglage du régulateur, il est progressivement ramené à la normale.On obtient ainsi un transfert progressif de l'autorité de commande en matière de débit de carburant fourni par le système, autorité qui passe de l'ensemble "potentiomètre" à l'action normale de 1'UCEN 10 sur la soupape de dosage 22. L'emploi de la valve d'arrêt 64 a donc pour avantage de permettre à l'ensemble "potentiomètre" de fournir la rapide diminution initiale souhaitée du débit de carburant, afin d'empêcher le "rebondissement" de l'avion, tandis que la décélération finale du moteur jusqu'au régime de ralenti est sous le contrôle normal de 1'UCEN, indépendamment du fait que l'électro-valve 60 soit ou non excitée. Un autre avantage est que l'électro-valve 60 peut être refermée (en neutralisant la sortie de 1'UCEN sur la ligne 66) à un moment non critique, sans perturbation du débit de carburant.
L'incorporation de la valve d'arrêt 64 a une conséquence légèrement défavorable sur le taux de réduction de débit qui peut être obtenu par l'ensemble "potentiomètre". En conséquence, la décision d'incorporer ou non la valve d'arrêt 64, et si on l'incorpore du choix du seuil de pression auquel elle doit être réglée, est une question de compromis à effectuer entre le taux de réduction de débit de carburant souhaité d'une part, et d'autre part l'autorité relative de l'ensemble "potentiomètre" et du fonctionnement normal. de 1'UCEN à bas régimes, et le souhait que l'UCEN ait pleine
autorité au régime de ralenti. Avec les valeurs de pression type étudiées
ci-dessus, on a constaté que la valeur de 14 kg/cm2 pour le seuil de la valve
d'arrêt constituait un compromis satisfaisant.On notera que la valeur de
pression de la source basse pression B aura également une influence sur
cette décision ; ainsi, on peut souhaiter relier la conduite de soutirage 58 à
une autre source basse pression, telle que l'entrée de la pompe à engrenages
24, ou (si l'on souhaite un réajustage fixe et réduit du réglage initial du
régulateur) qu'un point situé en aval du clapet anti-retour 33, attendu qu'il y
aura une faible chute de pression à travers ce clapet.
autorité au régime de ralenti. Avec les valeurs de pression type étudiées
ci-dessus, on a constaté que la valeur de 14 kg/cm2 pour le seuil de la valve
d'arrêt constituait un compromis satisfaisant.On notera que la valeur de
pression de la source basse pression B aura également une influence sur
cette décision ; ainsi, on peut souhaiter relier la conduite de soutirage 58 à
une autre source basse pression, telle que l'entrée de la pompe à engrenages
24, ou (si l'on souhaite un réajustage fixe et réduit du réglage initial du
régulateur) qu'un point situé en aval du clapet anti-retour 33, attendu qu'il y
aura une faible chute de pression à travers ce clapet.
On notera que puisque l'orifice 62, I'électro-valve 60 et la valve d'arrêt
64 sont montées en série dans la conduite de soutirage 58, I'ordre dans lequel
ces éléments sont disposés est indifférent.
64 sont montées en série dans la conduite de soutirage 58, I'ordre dans lequel
ces éléments sont disposés est indifférent.
Dans le système décrit ci-dessus, I'ouverture de l'électro-valve 60
engendre une très brusque modification de la pression à l'entrée 54 du
régulateur de chute de pression 30. Cette brusque modification est bien
évidemment ce que l'on souhaitait pour produire une brusque diminution du
débit de carburant. Toutefois, avec les valeurs de pression type étudiées plus
haut, cette brusque modification sera suivie d'une chute de pression à travers
les entrées 52, 54 du régulateur beaucoup plus importante que lors du
fonctionnement normal du système. Si le régulateur est du type employant un
soufflet, il se peut que le choc transitoire qui se produit lors de l'ouverture
de l'électro-valve 60 approche la limite de contrainte du soufflet.Afin de
limiter cette chute de pression très importante à un niveau plus raisonnable,
et de sauvegarder ainsi le soufflet, tout en continuant à ouvrir totalement le
régulateur, sans modifier le taux initial de modification de pression constaté
à l'entrée 54, on peut monter une soupape de sûreté. Celle-ci peut être
montée entre les entrées 52, 54, comme représenté en 70a, ou au niveau de
l'orifice 56 -comme représenté en 70b.
engendre une très brusque modification de la pression à l'entrée 54 du
régulateur de chute de pression 30. Cette brusque modification est bien
évidemment ce que l'on souhaitait pour produire une brusque diminution du
débit de carburant. Toutefois, avec les valeurs de pression type étudiées plus
haut, cette brusque modification sera suivie d'une chute de pression à travers
les entrées 52, 54 du régulateur beaucoup plus importante que lors du
fonctionnement normal du système. Si le régulateur est du type employant un
soufflet, il se peut que le choc transitoire qui se produit lors de l'ouverture
de l'électro-valve 60 approche la limite de contrainte du soufflet.Afin de
limiter cette chute de pression très importante à un niveau plus raisonnable,
et de sauvegarder ainsi le soufflet, tout en continuant à ouvrir totalement le
régulateur, sans modifier le taux initial de modification de pression constaté
à l'entrée 54, on peut monter une soupape de sûreté. Celle-ci peut être
montée entre les entrées 52, 54, comme représenté en 70a, ou au niveau de
l'orifice 56 -comme représenté en 70b.
Si l'invention a été décrite ci-dessus dans le cadre de l'empêchement du
"rebondissement à l'atterrissage d'un avion à décollage vertical, on notera
que le même système peut être employé dans tous les cas où l'on a besoin
d'une brusque réduction du débit de carburant, pour tout turbomoteur à
combustion. Ainsi, I'électro-valve 60 peut être entraînée par un détecteur de
"sciage" monté sur le moteur, en étant actionnée de manière à fournir une
diminution temporaire de l'alimentation en carburant lors de l'apparion d'un
effet de sciage, contrôlant ainsi ce sciage, c'est-à-dire empêchant toutes
conséquences néfastes pour le moteur, et permettant le retour rapide de ce dernier à un état de fonctionnement normal.
"rebondissement à l'atterrissage d'un avion à décollage vertical, on notera
que le même système peut être employé dans tous les cas où l'on a besoin
d'une brusque réduction du débit de carburant, pour tout turbomoteur à
combustion. Ainsi, I'électro-valve 60 peut être entraînée par un détecteur de
"sciage" monté sur le moteur, en étant actionnée de manière à fournir une
diminution temporaire de l'alimentation en carburant lors de l'apparion d'un
effet de sciage, contrôlant ainsi ce sciage, c'est-à-dire empêchant toutes
conséquences néfastes pour le moteur, et permettant le retour rapide de ce dernier à un état de fonctionnement normal.
Claims (7)
1. Système de commande de carburant pour la régulation de l'alimentation en carburant de l'équipement de combustion d'un turbomoteur, comprenant:
un moyen de dosage (22) du débit de carburant, dont l'entrée est (en fonctionnement) reliée à une source (25) de carburant sous pression, et dont la sortie est (en fonctionnement) reliée à l'équipement de combustion ; et
un moyen de régulation de pression (30), dont les entrées (52, 54) sont respectivement reliées à l'entrée et à la sortie du moyen de dosage de débit (22), et qui est muni d'un dispositif réagissant à la chute de pression entre lesdites entrées et pouvant être actionné pour réguler cette chute de pression
caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif relié à l'entrée (54) du moyen de régulation de pression (30), et pouvant être actionné pour augmenter la chute effective de pression détectée par ce dernier, le moyen de régulation de pression (30) engendrant ainsi une réduction de l'écoulement de carburant par le moyen de dosage de débit (22).
2. Système de commande de carburant selon la revendication I, caractérisé en ce que le moyen de dosage de débit (22) est commandé par un élément de commande (16) actionnable manuellement.
3. Système de commande de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un système de commande électronique (10) qui est connecté de manière à commander le moyen de dosage de débit (22) en fonction de la position de l'élément de commande (16), ainsi qu'en fonction d'autres paramètres du moteur.
4. Système de commande de carburant selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de détection du taux de déplacement de l'élément de commande (16), pouvant agir de manière à actionner le dispositif relié à l'entrée (54) lorsque le taux de déplacement dépasse une valeur correspondant à un taux prédéterminé de réduction du débit de carburant.
5. Système de commande de carburant selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée (54) est reliée à la sortie du moyen de dosage de débit (22) par l'intermédiaire d'un moyen de laminage de débit (56), et en ce que le dispositif relié à l'entrée (54) agit (lorsqu'il est actionné) de manière à soutirer du carburant de l'entrée (54) pour l'amener, par l'intermédiaire d'une conduite de soutirage (58), à une source basse pression (PB), engendrant ainsi à travers le moyen de laminage (56) une chute de pression qui est alors détectée par le moyen de régulation de pression (30).
6. Système de commande de carburant selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un second moyen de laminage de débit (62) est prévu dans la conduite de soutirage (58), les deux moyens de laminage (56, 62) agissant sur l'entrée (54) comme un potentiomètre de pression.
7. Système de commande de carburant selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'une valve d'arrêt (64) est prévue dans la conduite de soutirage (58), valve qui peut être actionnée pour empêcher l'écoulement de carburant par la conduite de soutirage (58) lorsque la pression à travers cette valve (64) tombe en dessous d'un niveau prédéterminé.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB8517744.2A GB8517744D0 (en) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | Fuel control system |
GB8613617A GB2291132B (en) | 1985-07-12 | 1986-06-09 | Fuel control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2733277A1 true FR2733277A1 (fr) | 1996-10-25 |
Family
ID=26289528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8610195A Withdrawn FR2733277A1 (fr) | 1985-07-12 | 1986-07-11 | Systeme de commande de carburant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2733277A1 (fr) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003023208A1 (fr) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Honeywell International Inc. | Systeme et procede de commande de l'ecoulement du carburant pour un moteur a turbine a gaz |
RU2470164C2 (ru) * | 2010-07-13 | 2012-12-20 | Публичное акционерное общество "Волчанский агрегатный завод" | Распределительный механизм |
FR3040440A1 (fr) * | 2015-09-01 | 2017-03-03 | Snecma | Dispositif d'alimentation d'un moteur en carburant, dote d'un systeme de protection reduit contre les surpressions |
FR3095840A1 (fr) * | 2019-05-09 | 2020-11-13 | Safran Aircraft Engines | Système de dosage pour circuit de carburant de moteur d’aéronef |
CN114542296A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-27 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机降落时发动机降状态增寿命方法及装置 |
-
1986
- 1986-07-11 FR FR8610195A patent/FR2733277A1/fr not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003023208A1 (fr) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Honeywell International Inc. | Systeme et procede de commande de l'ecoulement du carburant pour un moteur a turbine a gaz |
US6655151B2 (en) | 2001-09-07 | 2003-12-02 | Honeywell International, Inc. | Method for controlling fuel flow to a gas turbine engine |
US6751942B2 (en) | 2001-09-07 | 2004-06-22 | Honeywell International, Inc. | System for controlling fuel flow to gas turbine engine |
RU2470164C2 (ru) * | 2010-07-13 | 2012-12-20 | Публичное акционерное общество "Волчанский агрегатный завод" | Распределительный механизм |
FR3040440A1 (fr) * | 2015-09-01 | 2017-03-03 | Snecma | Dispositif d'alimentation d'un moteur en carburant, dote d'un systeme de protection reduit contre les surpressions |
FR3095840A1 (fr) * | 2019-05-09 | 2020-11-13 | Safran Aircraft Engines | Système de dosage pour circuit de carburant de moteur d’aéronef |
CN114542296A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-27 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机降落时发动机降状态增寿命方法及装置 |
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