Przedmiotem wynalazku jest uklad zasilania paliwem lotniczego silnika turbinowego.Stan techniki. Silniki turbinowe, uzywane do napedu samolotów, wyposazone sa w uklady — mechanizmy majace umozliwic pilotowi sterowanie silnikiem we wszystkich fazach lotu samolotu bez przekraczania dopuszczalnych temperatur w ukla¬ dzie spalania oraz zapewniajacych stateczna pra¬ ce sprezarki i nie gasniecie silnika. Zachowanie tych warunków jest najbardziej pozadane podczas zmiany stanu pracy silnika czyli przejscia z za¬ kresu obrotów malego gazu do obrotów maksy¬ malnych i odwrotnie.Zmiane stanu pracy silnika osiaga sie droga od¬ powiedniego dawkowania paliwa przez uklad za¬ silania.Stosowane dotychczas uklady zasilania dawku¬ jace paliwo do silnika, skladaja sie z wielotlocz- kowej pompy zmiennej wydajnosci, sterownika regulujacego ilosc paliwa wedlug zadanej przez pilota nastawy, oraz z automatu przyspieszania zabezpieczajacego zachowanie odpowiedniej pro¬ porcji paliwa w* stosunku do powietrza dostarcza¬ nego przez sprezarke.Zespoly sterownika i automatu przyspieszania sa sprzezone z mechanizmem nastawy wydajnosci pompy. Oddzialywanie na nastawe wydajnosci pompy odbywa sie za pomoca zaworów przelewo¬ wych i upustowych, przy czym, ich zadzialanie jest nastepstwem sil wywolanych róznica cisnien, których przyrost lub spadek jest sterowany w czasie tak, aby uzyskac wymagana charaktery¬ styke zwiekszania lub zmniejszania obrotów sil- 5 nika.W zespole sterownika, nastawa zakresu pracy silnika odbywa sie za pomoca dzwigni, ustawio¬ nej recznie przez pilota. Dzwignia jest sprzezona z zespolem serwomechanizmu zawierajacego tlok, 10 sprezyna obciazajaca przepone zaworu upustowe¬ go w ukladzie sterowania nastawa pompy. Zam¬ kniecie lub otwarcie upustu ukladu sterowania nastawa wydajnosci pompy powoduje przesta¬ wienie tarczy wychylnej w pompie przez ser- 15 wotlok na wiekszy lub mniejszy kat, co umoz¬ liwia zwiekszenie lub zmniejszenie wydajnosci pompy. Wzrost przeplywu paliwa, podawanego przez pompe do sterownika, powoduje wzrost róznicy cisnien na elemencie dlawiacym równo¬ wazac zadana sile napiecia sprezyny dzialajacej na zawór upustowy. Zmiana napiecia sprezyny jest wywolywana tlokiem serwomechanizmu, który przemieszcza sie pod wplywem cisnienia tloczenia pompy. Zwiekszenie ilosci paliwa do¬ plywajacego do silnika powoduje przyrost jego obrotów az do uzyskania obrotów zadanych na¬ stawa dzwigni. Dalszy przyrost obrotów jest nie¬ mozliwy gdyz wystepujaca róznica cisnien na elemencie dlawiacym sterownika powoduje zrów- 30 nowazenie sil na zaworze upustowym, upust pa- 20 25 110 252110 252 liwa z komory serwotloka pompy i przestawie¬ nie jej na wymagana wydajnosc odpowiadajaca polozeniu dzwigni sterowania dla pracy silnika w stanie ustalonym. Odwrotne dzialanie elemen¬ tów ukladu paliwowego wystepuje gdy nastawa dzwigni sterowania wiaze sie ze zmniejszeniem obrotów silnika.W podanym przebiegu dzialania do sterowania szybkoscia zwiekszania lub zmniejszania ilosci podawanego paliwa do silnika, a tym samym je¬ go obrót, jest wykorzystywane przemieszcza¬ nie tloka uginajacego sprezyne obciazajaca zawór upustowy w sterowniku. Przemieszczenie tloka nastepuje w wyniku dzialania cisnienia paliwa wypelniajacego komore nad tlokiem. Dla zwiek¬ szenia obrotów — przyspieszania silnika, komora nad tlokiem zostaje polaczona z linia tloczenia przez tlumik w postaci dyszki, którego srednica decyduje o szybkosci napelniania komory i prze¬ sunieciu tloka. Przy zmniejszaniu obrotów — ha¬ mowaniu silnika paiiwoi z komory nad tlokiem wyplywa na zlew przez ten sam tlumik.Zastosowanie jednego tlumika dla sterowania w obu kierunkach przeplywem nad tlok powo¬ duje, ze uzyskiwane, w wyniku dzialania ukladu paliwowego, czasy przyspieszania i hamowania silnika sa ze soba zwiazane i nie mozna ich do¬ wolnie, niezaleznie od siebie regulowac co utrud¬ nia uzyskiwanie prawidlowych parametrów pracy silnika.Jezeli dazy sie, przez zastosowanie tlumika o wiekszej srednicy, do uzyskania krótkiego, ko¬ rzystnego ze wzgledów pilotazowych czasu przy¬ spieszania silnika, to jednoczesnie uzyskuje sie krótki czas hamowania silnika powodujacy nie¬ stateczna prace komocy spalania i zgasniecia sil¬ nika.Istota wynalazku. Celem wynalazku jest opra¬ cowanie ukladu zasilania paliwem lotniczego sil¬ nika turbinowego pozbawionego powyzszych wad i niedogodnosci.Zgodnie z wynalazkiem cel osiagnieto dzieki umieszczeniu w sterowniku, w ukladzie serwo¬ mechanizmu tloka, dwóch tlumików, przeplywu, a miedzy nimi jednokierunkowego zaworu bocz¬ nikujacego przeplyw przy zasilaniu komory nad tlokiem.Róznicujac wartosci oporów przeplywu tlumi¬ ków oraz sposób przeplywu przez nie paliwa, przy 'zasilaniu i odplywie iz ikomory nad tlokiem, uzyskuje sie dwie wartosci czasowe sterowania obrotów silnika. Gdy paliwo wyplywa z komory nad tlokiem to cala objetosc przeplywa kolejno przez oba tlumiki polaczone szeregowo.Opory przeplywu tlumików dodaja sie i czas wyplywu okreslonej ilosci paliwa z komory nad tlokiem jest dlugi co wystepuje w przypadku ~- * "wladajacym hamowaniu obrotów silnika.Natomiast przy przeplywie paliwa w odwrotnym kierunku dla napelnienia komory nad tlokiem cale paliwo przeplywa' przez pierwszy tlumik w postaci dyszki, natomiast drugi tlumik jest bocz¬ nikowany przez jednokierunkowy zawór.Uzyskany czas napelniania komory jest krótki co wystepuje w przypadku odpowiadajacym przyspieszaniu silnika.Zastosowanie bardzo prostych srodków tech¬ nicznych umozliwia uzyskanie prawidlowego za¬ silania paliwem silnika podczas przyspieszania i B hamowania.Objasnienie figur rysunku. Przedmiotem wy¬ nalazku jest przedstawiony w przykladzie .wyko¬ nania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia schemat ukladu zasilania lotniczego silnika tur- 10 binowego, fig, 2 szczegól wykonania tlumików i zaworu, fig. 3 charakterystyki przeplywowe pali¬ wa zasilajacego silnik podczas przyspieszania i. hamowania obrotów silnika.Przyklad wykonania wynalazku. Uklad zasila- 15 nia paliwem silnika 1 sklada sie z pompy pali¬ wa ,4 sterownika 12 — regulujacego ilosc prze¬ plywajacego paliwa oraz automatu przyspiesza¬ nia 21 — regulujacego stosunek ilosci przeplywa¬ jacego paliwa do ilosci powietrza dostarczanego 20 przez sprezarke.Pompa paliwa 4 jest osiowa wiielotloczkowa pompa zmiennej wydajnosci, której nastawa od¬ bywa sie za pomoca serwomechanizmu 5 ustala¬ jacego kat nastawienia tarczy wychylnej 7 a tym 25 samym skoku roboczego tloczków 6.Sterownik 12 zawiera zespól dozujacy paliwo, zlozony z tulei dlawiacej 15 zawierajacej na ob¬ wodzie srubowo rozmieszczone otworki, których czynny przekrój jest korygowany przemieszczaja- 30 cym sie wewnatrz suwakiem 14 sprzezonym z mieszkiem 11, zaleznie od predkosci i wysokos¬ ci lotu samolotu. Ilosc doprowadzonego paliwa zalezy od nastawy dzwigni 19, sterowanej recznie przez pilota, sprzezonej z zespolem serwomecha- 35 nizmu zawierajacego tlok 18, który przesuwajac sie powoduje napiecie sprezyny 17. Sila sprezyny przenosi sie na przepone zaworu upustowego 16, którego otwarcie lub przymykanie oddzialywuje na nastawe serwomechanizmu 5 ustalajacego wy- 40 dajnosc pompy 4.Automat przyspieszania 21 zawiera przesuwna igle dlawiaca 23 o zmiennym przekroju, na któ¬ ra oddzialywuje przelacznik pneumatyczny 25 za¬ leznie od cisnienia powietrza za sprezarka oraz 45 cisnienia powietrza na wlocie do silnika 1.Na linii zasilania komory nad tlokiem 18 umieszczono szeregowo tlumik w postaci dyszki 1.0 i tlumik 8 zlozony z kilku zblokowanych w sto¬ sie dyszek, zas miedzy nimi jednokierunkowy 50 zawór 9 spelniajacy funkcje bocznika tlumika 8.Dzialanie ukladu jest nastepujace: przy nasta¬ wie dzwigni 19, dla zwiekszenia obrotów silnika 1, przestrzen pod tlokiem 18 zostaje polaczona wycieciami w suwalku 20 z linia zlewu 26, a ko- 55 mora nad tlokiem z limia tloczenia 28. Paliwo do komory nad tlokiem 18 przeplywa pod cisnie¬ niem tloczenia, przez tlumik 10 i przez jednokie¬ runkowy zawór 9 bocznikujacy tlumik 8. Tlok, pod wplywem wytworzonego cisnienia, w komo- 60 rze, przesuwa sie w dól, napina sprezyne 17, która nastepnie obciaza przepone zaworu upusto¬ wego 16 powodujac odciecie upustu paliwa z ko¬ mory serwomechanizmu 5 pompy na zlew. Pod¬ wyzszone cisnienia tloczenia i sila od sprezyny 65 powoduja przemieszczenie serwotloka w pompie5 110252 6 iv lewo i przestawienie pompy na wieksza wy¬ dajnosc. Zwiekszona ilosc paliwa z pompy prze¬ plywa nastepnie przez sterownik 12 i powoduje wzrost róznicy cisnien na tulei dlawiacej 15, któ¬ ra jako sygnal sterujacy jest podawana na prze¬ pone zaworu upustowego 16. Pod wplywem tego sygnalu zawór upustowy otwiera sie kierujac z ukladu serwopornpy linia serwo 27 czesc paliwa na zlew. Pompa zostaje przestawiana na wydaj¬ nosc odpowiadajaca zadanemu przez pilota na- stawowi dzwigni 19.Paliwo po przejsciu przez sterownik doplywa do automatu przyspieszania 21 i przez szczeliny w igle 23 przeplywa do wtryskiwaczy 2 i komór spalania silnika.Ilosc paliwa, jaka przepuszcza do wtryskiwa¬ czy automat przyspieszania zl* jest korygowana "wartoscia dopuszczalnego spadku cisnienia na igle 23, który oddzialywuje poprzez zawór upu¬ stowy 24 na uklad serwopornpy 5. Ta dodatkowa ilosc paliwa, ponad zapotrzebowanie silnika w warunkach stanów ustalonych pracy, doprowa¬ dzona do silnika powoduje przyrost jego obrotów, a tym samym przyrost cisnienia powietrza za sprezarka. Cisnienie to jest doprowadzane linia 3 do przelacznika pneumatycznego 25, który dodat¬ kowo oddzialywuje poprzez zawór upustowy 22 na ilosc paliwa doplywajacego do wtryskiwaczy 2 dla zabezpieczenia statecznej pracy sprezarki w silniku.Przy nastawie dzwigni 19 dla zmniejszenia obrotów silnika, komora nad tlokiem 18, zostaje polaczona wycieciami w suwaku 20 ze zlewem a przestrzen pod tlokiem z Mnia tloczenia pompy 28. Tlok pod dzialaniem cisnienia tloczenia i si¬ ly sprezyny 17 przesuwa sie do góry wypychajac paliwo znajdujace sie w komorze nad1 nim po¬ przez tlumika 8 i 10 na zlew, gdyz zawór 9 pod wplywem wytworzonego cisnienia w komorze nad tlokiem i sila wlasnej sprezyny jest zamkniety.Huch tloka ustaje z chwila osiagniecia przez nie¬ go polozenia odpowiadajacego nastawie dzwigni 19. Przesunieciu tloka towarzyszy zmniejszenie sily oddzialywania sprezyny 17 na zawór upu¬ stowy 16, który otwierajac sie upuszcza czesc pa¬ liwa z przestrzeni serwotloka 5 w pompie, a tym samym przestawia ja na mniejsza wydajnosc.Silnik zmniejsza obroty, gdyz ilosc doplywajace¬ go paliwa do silnika jest mniejsza od zapotrze¬ bowania w stanach ustalonych ale dostatecznie duza, aby zabezpieczyc stateczna prace komory spalania.Zabezpieczenie wlasciwej ilosci paliwa, w sto¬ sunku do zmieniajacych sie obrotów, podczas ha¬ mowania jest zapewnione doborem tlumika 8.Dobór ten moze byc stosowany przy regulacji samego sterownika 12 lub regulacji silnika 1 na stanowisku badawczym.Dobór ten umozliwia uzyskanie takiego prze¬ biegu ilosci paliwa w funkcji zmniejszajacych sie obrotów silnika pokazanego w figurze 3 linia d, ze pozwala to na ominiecie granicy gasniecia po¬ kazanej linia e.Na figurze 3 na wykresie pokazane sa charak¬ terystyki ilosci podawanego paliwa do silnika w zaleznosci od jego obrotów: linia a podczas przy-* spieszania; linia b w stanach ustalonych; linia c podczas hamowania wedlug stanu dotychczaso¬ wego; linia d podczas hamowania po wprowa¬ dzeniu zmian wedlug wynalazku; linia e jest granica gasniecia dla silnika.Zastrzezenie patentowe Uklad zasilania paliwem lotniczego silnika tur¬ binowego, skladajacy sie z pompy wielotloczko- wej zmiennej wydajnosci sterownika regulujace¬ go ilosc dostarczanego jpaliwa, automatu przy¬ spieszania regulujacego stosunek przeplywajacego paliwa do powietrza dostarczonego sprezarka, sprzezonych z linia tloczenia pompy oraz zespo¬ lem sterowania nastawa wydajnosci pompy, przy czym w sterowniku nastawa zakresu pracy sil¬ nika odbywa sie dzwignia nastawiona przez pi¬ lota sprzezona z serwomechanizmem tloka nasta¬ wiajacego napiecie sprezyny obciazajacej przepo¬ ne zaworu upustowego zespolu sterowania nasta¬ wa pompy, znamienny tym, ze na linii zasilania i odprowadzenia paliwa z komory nad tlokiem (18) serwomechanizmu sterownika (12) umiesz¬ czone sa szeregowo dwa tlumiki (8) i (10) ó róz¬ nych oporach przeplywu zas miedzy nimi umieszczony jest jednokierunkowy zawór (9), bocznikujacy przeplyw przez tlumik (8) podczas zasilania komory nad tlokiem (18). 10 15 20 25 30 35 40110 252 Fig. 2 ns Fig. 3 PZGraf. Koszalin OilO 105 egz. A-4 Cena 45 zl PL