ITTO20070418A1

ITTO20070418A1 - Procedimento e dispositivo per determinare il parametro limitante di un turbomotore

Info

Publication number: ITTO20070418A1
Application number: IT000418A
Authority: IT
Inventors: Francois-Xavier Gaulmin; Lionel Iraudo
Original assignee: Eurocopter France
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2007-12-17
Also published as: FR2902407A1; US20080125931A1; CA2589927C; CN100565164C; FR2902407B1; CA2589927A1; CN101089582A; US8121773B2

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Procedimento e dispositivo per determinare il parametro limitante di un turbomotore"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un procedimento ed un dispositivo, in particolare uno strumento di prima limitazione, che permettono di determinare e di impostare il parametro limitante di un aerogiro.

In effetti, il pilotaggio di un aerogiro avviene grazie alla sorveglianza di numerosi strumenti sul quadro di bordo, strumenti che sono per la maggior parte rappresentativi del funzionamento dell'impianto motore dell'aerogiro. Per ragioni fisiche, esistono numerose limitazioni che il pilota deve prendere in considerazione in ogni istante di volo. Queste diverse limitazioni dipendono in generale dalla fase di volo e dalle condizioni esterne.

Gli aerogiri sono in generale provvisti di almeno un turbomotore a turbina libera. La potenza è allora prelevata da uno stadio a bassa pressione della turbina libera che ruota tra 20.000 e 50.000 giri al minuto. Di conseguenza, è necessaria una scatola di riduzione per collegare la turbina libera al rotore principale di avanzamento e di sostentamento poiché la velocità di rotazione di questo rotore è sostanzialmente compresa tra 200 e 400 giri al minuto: si tratta della scatola di trasmissione principale .

Le limitazioni termiche del turbomotore e le limitazioni in coppia della scatola di trasmissione principale permettono di definire tre regimi normali di utilizzo del turbomotore:

il regime di decollo, utilizzabile per un periodo compreso tra cinque e dieci minuti, corrispondente ad un livello di coppia per la scatola di trasmissione e ad un riscaldamento del turbomotore ammissibili per un tempo limitato senza degradazione notevole: è la potenza massima al decollo (PMD),

il regime massimo continuo durante il quale, in ogni momento, non sono superate né le possibilità della scatola di trasmissione principale, né quelle risultanti dal riscaldamento massimo ammissibile in continuo davanti alle palettature ad alta pressione del primo stadio della turbina libera: è la potenza massima in continuo (PMC),

il regime massimo transitorio, limitato dalla regolazione: si parla allora di potenza massima in transitorio (PMT}.

Esistono anche regimi di sovrapotenza di emergenza utilizzati sugli aerogiri bimotori quando uno dei due turbomotori entra in avaria:

il regime di emergenza durante il quale le possibilità de..la scatola di trasmissione principale sugli stadi di ingresso e le possibilità termiche del turbomotore sono utilizzate al massimo: si parla di potenza di super emergenza (PSE) utilizzabile durante trenta secondi consecutivi, al massimo, e tre volte durante un volo. L'utilizzo delia PSE comporta lo smontaggio e la revisione del turbomotore;

il regime di emergenza durante il quale le possibilità della scatola di trasmissione principale sugli stadi di ingresso e le possibilità del turbomotore sono utilizzate in misura sostanziale: si parla allora di potenza massima di emergenza (PME) utilizzabile durante due minuti dopo la PSE o due minuti e trenta secondi consecutivi, al massimo;

il regime di emergenza durante il quale le possibilità della scatola di trasmissione principale sugli stadi di ingresso e le possibilità termiche del turbomotore sono utilizzate senza danni: si parla di potenza intermedia di emergenza (PIE) utilizzabile per trenta minuti o in continuo per il resto del volo dopo l'avaria del turbomotore.

Il motorista stabilisce, mediante calcoli o mediante prove, le curve di potenza disponibili di un turbomotore in funzione della quota e della temperatura esterna, per ciascuno dei regimi precedentemente definiti.

Inoltre, il motorista determina delle limitazioni del turbomotore che permettono di ottenere una potenza minima per ciascun regime suddetto ed una durata di vita accettabile, con la potenza minima che corrisponde in particolare alla potenza sviluppata da un turbomotore dopo invecchiamento, ossia un turbomotore che ha raggiunto la sua durata di vita massima. Questi limiti sono in generale sorvegliati attraverso tre parametri di sorveglianza del turbomotore: la velocità di rotazione del generatore di gas del turbomotore, la coppia motrice e la temperatura di proiezione dei gas all'ingresso della turbina libera del turbomotore, indicati rispettivamente con Ng, Cm e T45 dal tecnico del ramo.

E' noto, attraverso il documento FR 2.749.545, un indicatore di pilotaggio che identifica, tra i parametri di sorveglianza del turbomotore, quello che è più vicino al suo limite. Le informazioni relative alle limitazioni da rispettare sono così raggruppate su un'unica presentazione, permettendo, da una parte, di effettuare una sintesi e di presentare soltanto il risultato di questa sintesi allo scopo di semplificare il lavoro del pilota, e, d'altra parte, di risparmiare spazio sul quadro di bordo. Si ottiene così un "parametro limitante", tra i parametri di sorveglianza suddetti del turbomotore, il cui valore corrente è il più vicino al valore limite per il parametro suddetto. Per questa ragione, un tale indicatore sarà anche designato nel seguito con l'espressione "strumento di prima limitazione", in breve "SPL".

Inoltre, delle varianti di questo SPL permettono di presentare il valore del parametro limitante come equivalente di potenza, ossia come margine di potenza, come ad esempio 101 della PMD, o anche come margine di passo, in cui il passo indica la posizione delle pale del rotore dell'aerogiro rispetto al vento incidente.

Gli SPL presentano di conseguenza il valore corrente in un dato istante del parametro limitante e limitano vantaggiosamente il numero di strumenti necessari per controllare un turbomotore, facilitando enormemente il lavoro del pilota.

Tuttavia, quando il motorista non sceglie un parametro di sorveglianza privilegiato per il pilotaggio, può stabilire limitazioni fisse per i regimi pilotati, ossia i regimi di decollo e massimo contìnuo, con gli altri regimi che sono allora gestiti per mezzo di arresti. Di conseguenza, si ottengono, per ciascun parametro di sorveglianza, dei valori i.mite da non superare quando il turbomotore sviluppa la totalità della potenza disponibile per un dato regime. Ad esempio, se il turbomotore sviluppa il 100% della potenza PMD, i parametri di sorveglianza non devono superare il loro valore limite, previsto dal costruttore per un turbomotore che funziona al regime di decollo.

In tutto l'inviluppo di volo, il pilota deve prestare attenzione a non superare i limiti prescritti per quanto riguarda la potenza, PMC o PMD secondo il regime utilizzato, la velocità di rotazione Ng del generatore di gas, la temperatura T45 e la coppia Cm del turbomotore.

Di conseguenza, se ci si mette nelle condizioni dì funzionamento di un turbomotore nuovo, il margine in Ng o il margine in T45 di quest'ultimo, che serve in particolare per la determinazione del parametro limitante, rischia in particolare di essere elevato. Una volta tradotto in margine di potenza, esso può essere superiore al margine dì potenza realmente disponibile ed indurre in errore il pilota. In effetti, se quest'ultimo utilizza la totalità del margine presentato, supererà in pratica il limite di potenza consentito con una degradazione notevole del turbomotore . Le conseguenze sono svariate, ma si comprende facilmente ad esempio che la durata della vita del turbomotore è allora ridotta, e ciò genera un costo di manutenzione notevole per 1'utilizzatore.

La presente invenzione ha lo scopo di proporre un procedimento che permette dì determinare i margini disponibili di un parametro di sorveglianza dì un aerogiro ed un dispositivo attivo, ossia uno strumento di prima limitazione, che utilizza il procedimento suddetto, che permettono di affrancarsi dalle limitazioni degli SPL precedentemente menzionati alro scopo di evitare la presentazione di un margine di potenza più elevato di quello che il turbomotore può fornire senza danni.

Secondo l'invenzione, un procedimento per determinare il margine<!>imitante tra il valore corrente ed il valore limite fissato dal costruttore di un parametro di sorveglianza di un turbomotore di un aerogiro funzionante ad un dato regime, in cui il parametro di sorveglianza raggiunge un valore garantito quando il turbomotore suddetto è invecchiato, è caratterizzato dal fatto che si realizzano in successione le seguenti fasi:

a) durante una fase preliminare, si determina un margine dì confidenza preliminare a partire da una differenza reale uguale al valore corrente meno il valore garantito del parametro di sorveglianza del turbomotore, b) durante una fase principale,

bl) si determina un margine di confidenza utile a partire dal margine di confidenza preliminare suddetto, b2) si determina la differenza apparente tra il valore corrente ed il valore lìmite del parametro di sorveglianza suddetto, e

b3) si determina il margine limitante suddetto sottraendo il margine di confidenza utile dalla differenza apparente .

In funzione della natura del parametro di sorveglianza, il valore garantito corrisponde:

quando il parametro di sorveglianza è la velocità di rotazione del generatore di gas del turbomotore, al valore che raggiungerebbe questa velocità di rotazione se il turbomotore fosse un turbomotore invecchiato,

quando il parametro di sorveglianza è la temperatura di proiezione dei gas all'ingresso della turbina libera del turbomotore, al valore che raggiungerebbe questa temperatura se il turbomotore fosse un turbomotore invecchiato,

quando il parametro di sorveglianza è la coppia del turbomotore, al valore limite di questa coppia al regime di funzionamento del turbomotore.

La fase principale è realizzata in permanenza durante il volo dell'aerogiro quando il margine limitante è ad esempio utilizzato da uno strumento di prima limitazione.

Al contrario, la fase preliminare è unicamente utilizzata quando vengono realizzati controlli puntuali di integrità dei motori. In effetti, questi controlli di integrità sono generalmente predisposti dal motorista allo scopo di verificare periodicamente che le prestazioni del turbomotore siano superiori o uguali alle prestazioni richieste. Così, la differenza reale può chiaramente essere utilizzata durante questi controlli.

Di conseguenza, questo procedimento permette di definire il margine limitante di un parametro di sorveglianza senza rischiare di sovrastimare ed in particolare senza fornire al pilota l'apparenza di una disponibilità di un margine dì potenza non rappresentativo della realtà. In effetti, il margine limitante è in ultima analisi determinato principalmente in funzione dei valori garantiti dei parametri di sorveglianza del turbomotore e non in funzione dei valori limite che possono in alcuni casi essere superiori alle capacità reali del turbomotore.

Secondo una prima forma di attuazione, il margine di confidenza preliminare è uguale alla differenza reale suddetta, ed il margine di confidenza utile è allora uguale al margine di confidenza preliminare.

In accordo con una seconda forma di attuazione, il margine di confidenza preliminare è uguale alla differenza modulata. Durante la fase a), si modula allora, per mezzo di una relazione di trasferimento, la differenza reale in funzione delle condizioni esterne, ossia la temperatura esterna o anche la pressione esterna secondo il parametro di sorveglianza considerato, al fine di ottenere questa differenza modulata.

In effetti, le condizioni esterne hanno un'influenza sui parametri dì sorveglianza. Per ottenere una buona precisione, è quindi vantaggioso mettersi sempre nello stesso riferimento, denominato "sea leveì-isa" dal tecnico del ramo, modulando la differenza reale determinata durante un controllo dì integrità.

Quando il parametro di sorveglianza è la velocità di rotazione del generatore di gas del turbomotore, la relazione di trasferimento è la prima relazione seguente in cui rappresenta il segno di moltiplicazione e àNG', ANG, TO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore garantito della velocità di rotazione, quindi la temperatura esterna all'aerogiro in gradi Kelvin:

Se il parametro di sorveglfanza è la temperatura di proiezione dei gas all'ingresso della turbina libera sviluppata dal turbomotore suddetto, la relazione di trasferimento suddetta è la seconda relazione seguente, in cui rappresenta il segno di moltiplicazione, e ΔΤ', ΔΤ, TO, PO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore garantito della temperatura di proiezione suddetta, e guindi la temperatura (in gradi Kelvin) e la pressione (in miilibar) esterne all'aerogiro:

in cui βΐ e β2 dipendono dal turbomotore considerato e sono generalmente compresi tra -1 ed 1.

Infine, se il parametro di sorveglianza è la coppia sviluppata dal turbomotore suddetto, la relazione di trasferimento suddetta è la terza relazione seguente, in cui rappresenta il segno di moltiplicazione, e ΔΟ', Δ0, TO, PO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore garantito della coppia suddetta, e quindi la temperatura (in gradi Kelvin) e la pressione (in miilibar) esterne all'aerogiro:

288.15.α2

(<:>TO Γ)

in cui al ed a2 dipendono dal turbomotore considerato e sono generalmente compresi tra -1 ed 1.

Tuttavia, con riferimento ad una variante di queste due forme di attuazione, il margine di confidenza reale è stimato per mezzo di una media mobile sommando le differenze modulate o reali determinate durante le ultime fasi preliminari considerate, di preferenza tra 5 e 15, quindi divìdendo la somma così ottenuta per il numero dì fasi preliminari considerate. Il margine di confidenza preliminare è quindi uguale allora alla media mobile della differenza modulata o reale, secondo la forma di attuazione .

Questa variante è particolarmente interessante poiché attenua le conseguenze di un controllo di integrità che fornirebbe risultati mediocri a causa di condizioni particolari o ad esempio dell'avaria di un sensore di misura. La determinazione del margine limitante di un parametro di sorveglianza e la sicurezza che ne deriva sono quindi migliorate.

D'altra parte, se questa variante è applicata alla seconda forma di attuazione, poiché il margine di confidenza preliminare è stato dì fatto determinato tramite una differenza modulata, durante la fase bl) della fase principale, ai stima il margine di confidenza utile sostituendo il margine di confidenza preliminare nelle condizioni di volo dell'aerogiro, e non nelle condizioni "sea level-isa" per mezzo della relazione di trasferimento suddetta. Si effettua allora una specie di "demodulazione", conseguente alla modulazione utilizzata durante la fase preliminare, per considerare le condizioni esterne reali, ed il margine di confidenza utile dipende allora da queste condizioni esterne.

In queste condizioni, quando "Mu" è il margine di confidenza utile e "Mp" è il margine di confidenza preliminare, si utilizzerà la prima, la seconda o la terza relazione suddetta in funzione del parametro di sorveglianza considerato:

sostituendo ANG' e ANG con Mp e Mu nella prima relazione se il parametro di sorveglianza è la velocità di rotazione del generatore di gas, sostituendo ΔΤ' e ΔΤ con Mp e Mu nella seconda relazione se il parametro di sorveglianza è la temperatura di proiezione dei gas all'ingresso della turbina libera del turbomotore, sostituendo AC' e AC con Mp e Mu nella terza relazione se il parametro di sorveglianza è la coppia del turbomotore.

D'altra parte, la presente invenzione riguarda anche uno strumento di prima limitazione per un aerogiro provvisto di almeno un turbomotore, in cui questo strumento comprende da una parte dei sensori dì acquisizione del valore corrente dì una molteplicità di parametri di sorvegl_anza del turbomotore e d'altra parte un mezzo di trattamento principale che determina un parametro limitante, ossia il parametro di sorveglianza che ha un margine limitante minore, in cui lo strumento suddetto è munito di un mezzo di presentazione che presenta su uno schermo di visualizzazione il valore di presentazione del parametro limitante suddetto.

Questo strumento comprende inoltre un mezzo di trattamento secondario, eventualmente integrato con il mezzo di trattamento principale, per attuare il procedimento secondo l'invenzione al fine di:

a) durante una fase preliminare, determinare per ciascun parametro di sorveglianza un margine di confidenza preliminare a partire da una differenza reale uguale al valore corrente suddetto meno il valore garantito suddetto, b) durante una fase principale, determinare successivamente,

bl) un margine di confidenza utile a partire dal margine di confidenza preliminare suddetto,

b2) la differenza apparente tra il valore corrente ed il valore limite del parametro di sorveglianza suddetto, e

b3) il margine limitante suddetto, sottraendo il margine di confidenza utile dalla differenza apparente.

Per realizzare la seconda forma di attuazione del procedimento suddetto, lo strumento è provvisto di sensori secondari che misurano le condizioni esterne, ossia la pressione e la temperatura esterne, in particolare affinché il mezzo di trattamento secondario determini una differenza modulata dalla differenza reale suddetta in funzione delle condizioni esterne.

Inoltre, il mezzo di trattamento secondario è vantaggiosamente munito di una memoria atta a memorizzare le ultime differenze modulate o reali determinate allo scopo di calcolare una media mobile di queste ultime secondo la variante suddetta delle due forme di attuazione del procedimento.

Inoltre, il valore di presentazione corrisponde al valore corrente del parametro limitante, ad esempio tradotto in margine di potenza o margine di passo dal mezzo di trattamento principale.

L'invenzione ed i suoi vantaggi risulteranno con maggiori dettagli nell'ambito della descrizione seguente, che illustra degli esempi di attuazione preferiti, forniti senza nessun carattere limitativo, con riferimento alla figura unica annessa che rappresenta una vista schematica di uno strumento di prima limitazione.

La figura unica presenta lo strumento dì prima limitazione 10 secondo l'invenzione montato su un aerogiro G provvisto di un turbomotore M.

Questo strumento 10 comprende un mezzo di trattamento secondario 11, un mezzo di trattamento principale 12 ed un mezzo di presentazione 13 atto a presentare su uno schermo di visualizzazione 13' il valore di presentazione di un parametro di sorveglianza del turbomotore M.

Inoltre, il dispositivo comprende dei sensori di acquisizione 1 del valore corrente dei parametri di sorveglianza .

Infine, secondo la variante e la forma di attuazione selezionata, lo strumento 10 è munito di sensori secondari 2 che misurano la temperatura T0 e la pressione PO esterne all'aerogiro. Inoltre, il mezzo di trattamento secondario 11, eventualmente integrato con il mezzo di trattamento principale 12, è vantaggiosamente munito di una memoria 11'.

Lo strumento di prima limitazione 10 attua il procedimento secondo l'invenzione. Durante una fase preliminare, esso è in grado di realizzare un controllo di integrità del turbomotore allo scopo di confrontare le prestazioni del turbomotore M al momento del controllo con le prestazioni minime garantite di quest'ultimo.

il pilota dell'aerogiro si porterà allora ad esempio ad un dato valore del parametro di pilotaggio del turbomotore, la potenza o il regime di rotazione del generatore di gas secondo il tipo di turbomotore, per realizzare questa fase preliminare. Il mezzo di trattamento secondario 11 misura allora i valori correnti dei parametri di sorveglianza del turbomotore tramite i sensori di acquisizione 1. Il mezzo dì trattamento secondario 11 fa allora ricorso alla sua memoria 11' per determinare i valori garantiti corrispondenti dei parametri di sorveglianza, ossia i valori che questi parametri raggiungono, ai dato valore suddetto del parametro di pilotaggio, con un turbomotore invecchiato. Più precisamente, in funzione della natura del parametro di sorveglianza, il valore garantito corrisponde:

quando il parametro di sorveglianza è la velocità di rotazione del generatore di gas del turbomotore, al valore che raggiungerebbe questa velocità dì rotazione se il turbomotore fosse un turbomotore invecchiato,

Successivamente, il mezzo di trattamento secondario 11 realizza la fase a) del procedimento determinando, per ciascun parametro di sorveglianza, una differenza reale uguale al valore corrente del parametro di sorveglianza meno il suo valore garantito. Questa fase presenta quindi il vantaggio di prendere in considerazione le perdite dell'aerogiro, dovute ad esempio alle perdite di carico negli ingressi d'aria dei turbomotori oppure alle distorsioni di pressione o anche agli ugelli, nella misura in cui avvengono sull'aerogiro.

A partire da questa differenza reale, il mezzo di trattamento secondario 11 determina un margine di confidenza preliminare, permettendo infine di ridefinire i valori correnti dei parametri di sorveglianza per renderli sostanzialmente uguali ai valori garantiti allo scopo di assicurarsi che il margine limitante del parametro limitante, che sarà in u.l’ima analisi stimato dallo strumento di prima limitazione 10, non sia superiore al margine realmente disponibile.

Secondo una prima forma di attuazione, il mezzo di trattamento secondario 11 valuta che il margine di confidenza preliminare determinato durante la fase preliminare sia uguale a questa differenza reale.

In accordo con una seconda forma di attuazione, che si propone di affrancarsi dalle condizioni esterne che hanno una certa influenza sui valori dei parametri di sorveglianza del turbomotore, il mezzo di trattamento secondario 11 modula, "riduce" secondo il tecnico del ramo, la differenza reale in funzione delle condizioni esterne, per mezzo di una relazione di trasferimento per ottenere una differenza modulata. Il mezzo di trattamento secondario 11 utilizza allora le informazioni provenienti dai sensori secondari 2 che forniscono la pressione PO e la temperatura TO esterne.

Quando il parametro di sorveglianza è il regime di rotazione del generatore di gas del turbomotore, la relazione di trasferimento è la prima relazione seguente, in cui rappresenta il segno di moltiplicazione e ΔΝΘ', ANG, TO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore garantito del regime di rotazione suddetto, e quindi la temperatura esterna all'aerogiro:

Se il parametro di sorveglianza è la temperatura di proiezione dei gas all'ingresso della turbina libera sviluppata dal turbomotore suddetto, la relazione di trasferimento suddetta è la seconda relazione seguente, in cui rappresenta il segno di moltiplicazione, e ΔΤ', ΔΤ, TO, PO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore garantito della temperatura di proiezione suddetta, e la temperatura e la pressione esterne all'aerogiro:

1013.25pi 288.15ρΐ

Δ T= ΔΤ * ((

PO<; 1>TO<; ;>

Infine, quando il parametro di sorveglianza è la coppia sviluppata dal turbomotore suddetto, la relazione di trasferimento suddetta è la terza relazione seguente, in cui rappresenta il segno di moltiplicazione, e AC', AC, TO, PO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la d.ifferenza reale tra il valore corrente ed ’i valore garantito della coppia suddetta, e la temperatura e la pressione esterne all'aerogiro:

in cui ctl ed a2 dipendono dal turbomotore considerato e sono generalmente compresi tra -1 ed 1.

Di conseguenza, in accordo con la seconda forma di attuazione, il margine di confidenza è uguale alla differenza modulata, ottenuta a partire dalla differenza reale. Il margine di confidenza preliminare dipende allora unicamente dal turbomotore e non dalle condizioni esterne, rendendo così massima la precisione del dispositivo.

La fase preliminare è vantaggiosamente attuata unicamente durante voli specifici che permettono di realizzare i controi-i di integrità nelle migliori condizioni possibili, e sempre per gli stessi punti di funzionamento, in modo da raggiungere una buona precisione ed una buona ripetitività del procedimento.

Secondo una variante dell'invenzione, il margine di confidenza preliminare è valutato dal mezzo di trattamento secondario 11 per mezzo di una media mobile. In effetti, è possibile che eventi o condizioni particolari perturbino il controllo di integrità, per cui il margine di confidenza preliminare si allontana dal suo valore reale.

L'impiego di una media mobile, sugli ultimi 5-15 controlli di integrità, è allora molto utile minimizzando in misura notevole in questo modo l'impatto di questo tipo di eventi.

Di conseguenza, il mezzo dì trattamento secondario 11 valuta il margine dì confidenza preliminare sommando le differenze modulate o reali, secondo la forma di attuazione, determinate durante le ultime fasi preliminari, quindi dividendo la somma ottenuta per il numero di fasi preliminari considerate. A questo scopo, il mezzo di trattamento 11 dispone in particolare di una memoria 11' che memorizza le ultime differenze reali o modulate calcolate .

In permanenza, durante tutti i tipi di voli, e per mezzo del margine di confidenza preliminare valutato in modo puntuale durante un controllo di integrità e stabilito per ciascun parametro di sorveglianza, lo strumento di prima limitazione 10 presenta il valore di presentazione di un parametro limitante, ossia il parametro di sorveglianza più vicino al suo limite, ossia il cui margine limitante è minore .

Il mezzo di trattamento principale 12 inizia quindi a determinare un margine di confidenza utile a partire dal margine di confidenza preliminare, per ciascun parametro di sorveglianza .

Secondo la prima forma di attuazione, questi due margini sono uguali.

In accordo con la seconda forma di attuazione, ciò non vale. In effetti, si è visto che la differenza reale che conduce al margine di confidenza preliminare è stata ridotta tramite una relazione di trasferimento allo scopo di non tener conto delle condizioni esterne. Ma, durante il volo, diventa importante prendere in considerazione la temperatura e la pressione esterne, poiché hanno influenza sulle prestazioni del turbomotore.

Durante la fase bl) del procedimento, il mezzo di trattamento principale 12 di conseguenza "demodula", ossia effettua un'operazione contraria alla modulazione suddetta, il margine di confidenza preliminare per ottenere il margine di confidenza utile che tiene conto delle condizioni esterne, misurate dai sensori secondari 2, utilizzando le relazioni di trasferimento precedentemente ricordate .

Inizia allora la fase b2) del procedimento, in cui il mezzo di trattamento principale determina, per ciascun parametro di sorveglianza, la differenza apparente tra il suo valore attuale ed il suo valore limite. Il valore corrente di ciascun parametro di sorveglianza è fornito dai sensori di acquisizione 1, contrariamente al loro valore limite. In effetti, il mezzo di trattamento utilizza delle tavole di dati o delle curve preprogrammate per ricavare il valore limite di un parametro di sorveglianza per mezzo del valore corrente del parametro di pilotaggio del turbomotore, in cui questo parametro di pilotaggio è inoltre uno dei parametri di sorveglianza.

Infine, il mezzo di trattamento principale 2 valuta il margine limitante di ciascun parametro di sorveglianza sottraendo il margine di confidenza utile dalla differenza apparente .

Il mezzo di trattamento principale 12 può così determinare il parametro limitante, che è il parametro di sorveglianza più vicino al suo limite, e presentarne il valore su uno schermo di visualizzazione 13' di un mezzo di presentazione 13.

Questo valore di presentazione può essere il valore corrente o anche il margine limitante del parametro di sorveglianza eventualmente tradotto in margine di potenza o di passo.

Naturalmente, la presente invenzione è soggetta a numerose varianti per quanto riguarda la sua attuazione. Benché siano state descritte diverse forme di attuazione, si comprende naturalmente che non è possibile identificare in modo esaustivo tutte le forme possibili. E' certamente possibile sostituire un mezzo descritto con un mezzo equivalente senza allontanarsi dall'ambito della presente invenzione .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per determinare il margine limitante tra il valore corrente ed il valore limite di un parametro di sorveglianza di un turbomotore di un aerogiro funzionante ad un dato regime, in cui il parametro di sorveglianza suddetto raggiunge un valore garantito quando il turbomotore suddetto è invecchiato, caratterizzato dal fatto che si realizzano in successione le seguenti fasi: a) durante una fase preliminare, si determina un margine di confidenza preliminare a partire da una differenza reale uguale al valore corrente suddetto meno il valore garantito suddetto, b) durante una fase principale, bl) si determina un margine di confidenza utile a partire dal margine di confidenza preliminare suddetto, b2) si determina la differenza apparente tra il valore corrente ed il valore limite del parametro di sorveglianza suddetto, e b3) si determina il margine limitante suddetto sottraendo il margine di confidenza utile dalla differenza apparente. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che fase principale suddetta è realizzata in permanenza durante il volo dell ’ aerogiro suddetto . 3. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la fase preliminare suddetta è realizzata unicamente quando vengono effettuati controlli puntuali di integrità del motore. 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il margine di confidenza preliminare suddetto è uguale alla differenza reale suddetta, in cui il margine di confidenza utile suddetto è allora uguale al margine di confidenza preliminare suddetto. 5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il margine di confidenza preliminare è valutato per mezzo di una media mobile sommando le differenze reali determinate durante le ultime fasi preliminari e quindi dividendo la somma così ottenuta per il numero di fasi preliminari considerate. 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che, durante la fase a), si modula, tramite una relazione di trasferimento, la differenza reale suddetta in funzione delle condizioni esterne, ossia la temperatura esterna (TO) o anche la pressione esterna (PO) secondo il parametro di sorveglianza considerato, al fine di ottenere una differenza modulata. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che, quando il parametro di sorveglianza è il regime di rotazione del generatore dì gas del turbomotore suddetto, la relazione di trasferimento suddetta è la prima relazione seguente, in cui rappresenta il segno di moltiplicazione e ΔΝΟ', ΔΝΰ, TO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore garantito del regime di rotazione suddetto, e la temperatura esterna all'aerogiro: 288 ΤΟ 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 e 7, caratterizzato dal fatto che, quando il parametro di sorveglianza è la temperatura di proiezione dei gas all'ingresso della turbina libera sviluppata dal turbomotore suddetto, la relazione di trasferimento suddetta è la seconda relazione seguente, in cui "*" rappresenta il segno di moltiplicazione, e ΔΤ', ΔΤ, TO, PO rappresentano rispettivamente la differenza modulafa, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore garantito della temperatura di proiezione suddetta, e la temperatura e la pressione esterne all'aerogiro: 1013.25 4Τ<'>= ΔΤ * ((·ρ, ^288.15,w PO το Γ) Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 ad 8, caratterizzato dal fatto che, quando il parametro di sorveglianza è la coppia sviluppata dal turbomotore suddetto, la relazione di trasferimento suddetta è la terza relazione seguente, in cui rappresenta il segno dì moltiplicazione, e ΔΟ' , àC, T0, PO rappresentano rispettivamente la differenza modulata, la differenza reale tra il valore corrente ed il valore minimo garantito della coppia suddetta, e la temperatura e la pressione esterne all'aerogiro :

10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che il margine di confidenza preliminare suddetto è uguale alla differenza modulata suddetta . 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che il margine di confidenza preliminare è valutato per mezzo di una media mobile sommando le differenze modulate determinate durante le ultime fasi preliminari e quindi dividendo la somma così ottenuta per il numero di fasi preliminari considerate. 12. Procedimento secondo la rivendicazione 5 oppure 11, caratterizzato dal fatto che il numero suddetto di fasi preliminari considerate è compreso tra 5 e 15. 13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 12, caratterizzato dal fatto che, quando il margine di confidenza preliminare è stato determinato tramite una differenza modulata, durante la fase bl) si valuta il margine di confidenza utile sostituendo il margine di confidenza preliminare nelle condizioni di volo dell'aerogiro mediante la relazione di trasferimento suddetta. 14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, quando il parametro di sorveglianza è la velocità di rotazione del generatore di gas del turbomotore, il valore garantito suddetto corrisponde al valore che raggiungerebbe questa velocità di rotazione se il turbomotore fosse un turbomotore invecchiato . 15. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, quando il parametro di sorveglianza è la temperatura di proiezione dei gas all'ingresso della turbina libera del turbomotore, il valore garantito suddetto corrisponde al valore che raggiungerebbe questa temperatura se il turbomotore fosse un turbomotore invecchiato. 16. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, quando il parametro di sorveglianza è la coppia del turbomotore, il valore garantito suddetto corrisponde al valore limine di questa coppia al regime di funzionamento del turbomotore. 17. Strumento di prima limitazione (10) per un aerogiro (G) provvisto di almeno un turbomotore (M), in cui lo strumento suddetto (10) comprende, da una parte, dei sensori dì acquisizione (1) del valore corrente di una molteplicità dì parametri di sorveglianza del turbomotore suddetto (M) e, d'altra parte, un mezzo di trattamento principale (12) che determina un parametro limitante, ossia il parametro di sorveglianza che ha un margine limitante minore, in cui lo strumento suddetto (10) è munito di un mezzo di presentazione (13) che presenta su uno schermo di visualizzazione (13') il valore di presentazione del parametro limitante suddetto, caratterizzato dal fatto che comprende un mezzo di trattamento secondario (11) che: a) durante una fase preliminare, determina per ciascun parametro di sorveglianza, un margine di confidenza preliminare a partire da una differenza reale uguale al valore corrente suddetto meno il valore garantito suddetto, b) durante una fase principale, determina in successione bl) un margine di confidenza utile a partire dal margine di confidenza preliminare suddetto, b2) la differenza apparente tra il valore corrente ed il valore limite del parametro di sorveglianza suddetto, e b3) il margine limitante suddetto, sottraendo il margine di confidenza utile dalla differenza apparente. 18. Strumento di prima limitazione secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che il mezzo di trattamento secondario suddetto (11) è integrato con il mezzo di trattamento principale (12). 19. Strumento di prima limitazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 17 e 18, caratterizzato dal fatto che comprende dei sensori secondari che misurano le condizioni esterne, ossia la pressione e la temperatura esterne, in particolare affinché il mezzo di trattamento secondario (12) determini una differenza modulata dalla differenza reale suddetta in funzione delle condizioni esterne (PO, TO). 20. Strumento di prima limitazione secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che il mezzo di trattamento secondario suddetto (11) è munito di una memoria (11') atta a memorizzare le ultime differenze modulate determinate allo scopo di calcolare una media mobile di queste ultime. 21. Strumento di prima limitazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 17 a 20, caratterizzato dal fatto che il valore di presentazione suddetto corrisponde al margine limitante suddetto del parametro limitante suddetto tradotto in margine di potenza dal mezzo suddetto di trattamento principale (12). 22. Strumento di prima limitazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 17 a 20 caratterizzato dal fatto che il valore di presentazione suddetto corrisponde al margine limitante suddetto del parametro limitante suddetto tradotto in margine di passo dal mezzo suddetto di trattamento principale (12).