RU2000110119A - Система управления поворотным соплом - Google Patents

Claims (16)

1. Способ регулирования величины перемещения трех распределенных по окружности исполнительных механизмов, прикрепленных в соответствующих местах присоединения к приводному кольцу в выхлопном сопле газотурбинного двигателя, включающий в себя следующие операции:
задание углового положения каждого из мест присоединения исполнительных механизмов на окружности;
независимое вычисление величины перемещения для каждого из исполнительных механизмов с использованием указанных положений мест присоединения в ответ на команды на поворот вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси; и
приведение в действие исполнительных механизмов для осуществления ими перемещений на соответствующие величины с целью установки сопла в заданное положение.

2. Способ по п. 1, при котором величина перемещения включает в себя составляющие, характеризующие общее скольжение указанного кольца в осевом направлении, его поворот вокруг горизонтальной оси и его поворот вокруг вертикальной оси; и составляющие, характеризующие поворот вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси, включают в себя тригонометрические функции указанных угловых положений.

3. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя следующие операции задание указанных угловых положений, по меньшей мере, один раз; вычисление указанных тригонометрических функций указанных угловых положений; сохранение в памяти вычисленных тригонометрических функций угловых положений; и использование сохраненных тригонометрических функций при последующем вычислении величины перемещения при изменении команд на поворот вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси.

4. Способ по п. 3, при котором величина перемещения представляет собой сумму величины скольжения в осевом направлении; произведения синуса заданного по команде угла поворота вокруг горизонтальной оси и косинуса углового положения места присоединения, умноженного на радиус, измеренный от осевой линии указанного кольца; и произведения синуса заданного по команде угла поворота вокруг вертикальной оси и синуса углового положения места присоединения, умноженного на указанный радиус кольца.

5. Способ по п. 3, при котором выхлопное сопло имеет четвертый исполнительный механизм, прикрепленный в четвертом месте присоединения к приводному кольцу, находящемся на окружности между парой из указанных трех исполнительных механизмов, и дополнительно включающий в себя следующие операции: задание углового положения четвертого места присоединения на окружности; вычисление величины перемещения для четвертого исполнительного механизма в ответ на команды на поворот вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси; измерение величины перемещения для каждого из указанных исполнительных механизмов; и повторное вычисление величины перемещения для четвертого исполнительного механизма как функции измеренных величин перемещения для указанных трех исполнительных механизмов с целью проверки смещения указанного кольца в общей плоскости.

6. Способ по п. 5, при котором повторно вычисленная величина перемещения четвертого исполнительного механизма представляет собой функцию разностей углов между каждым из четырех указанных угловых положений мест присоединения и каждым другим.

7. Способ по п. 6, при котором величина перемещения четвертого исполнительного механизма включает в себя дифференциальные тригонометрические функции разностей углов; вычисляют указанные дифференциальные тригонометрические функции и сохраняют в памяти; и затем вычисляют величину перемещения четвертого исполнительного механизма при использовании сохраненных значений функций разностей углов по мере изменения команд на поворот вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси.

8. Способ по п. 3, при котором выхлопное сопло дополнительно включает в себя вспомогательные выхлопные створки, присоединенные у задних концов к соответствующим наружным соединительным элементам, в свою очередь присоединенным к приводному кольцу, образующему вспомогательное кольцо, устанавливаемое в заданное положение с помощью исполнительных механизмов, образующих вспомогательные исполнительные механизмы; причем основные выхлопные створки, присоединенные у задних концов к передним концам вспомогательных створок, образуют критическое сечение, имеющее площадь сечения потока, увеличивающуюся в направлении выходного сечения сопла, имеющего площадь сечения потока; и дополнительно включающий в себя следующие операции: задание команд для сопла, включая команды на поворот сопла вокруг горизонтальной оси и поворот сопла вокруг вертикальной оси с целью направления указанного сопла, и задание площади критического сечения и отношения площади выходного сечения к площади критического сечения; и преобразование команд для сопла в команды для кольца, включая поворот кольца вокруг горизонтальной оси, поворот кольца вокруг вертикальной оси и скольжение кольца с целью установки кольца в заданное положение и, в свою очередь, установки наружных соединительных элементов и вспомогательных створок в заданные положения в ответ на указанные команды.

9. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя применение заданных программ (таблиц соответствия) для указанных команд для сопла с целью получения команд для кольца.

10. Способ по п. 3, дополнительно включающий в себя следующие операции: измерение величины перемещения каждого из исполнительных механизмов, и регулирование величины перемещения исполнительного механизма в замкнутых цепях обратной связи для сведения к минимуму различий между вычисленными и измеренными величинами перемещения исполнительных механизмов.

11. Способ по п. 10, включающий в себя вычисление величин скольжения кольца, его поворота вокруг горизонтальной оси и поворота вокруг вертикальной оси, исходя из измеренных величин перемещения и из указанных угловых положений исполнительных механизмов.

12. Способ по п. 11, при котором вычисленные величины скольжения кольца, его поворота вокруг горизонтальной оси и поворота вокруг вертикальной оси представляют собой функции тригонометрических функций разностей между каждым из трех угловых положений указанных трех мест присоединения и каждым другим; и тригонометрические функции разностей углов вычисляют и сохраняют в памяти для последующего использования.

13. Система 38 управления для регулирования величины перемещения трех распределенных по окружности исполнительных механизмов, прикрепленных в соответствующих местах присоединения к приводному кольцу, устанавливаемому в заданное положение для управления вектором тяги в выхлопном сопле газотурбинного двигателя, содержащая средства для задания углового положения каждого из мест присоединения исполнительных механизмов на окружности; средства для независимого вычисления величины перемещения для каждого из исполнительных механизмов с использованием положений мест присоединения в ответ на команды на поворот вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси; и средства для приведения в действие исполнительных механизмов для осуществления ими перемещений на соответствующие величины с целью установки сопла в заданное положение.

14. Система по п. 13, в которой средства для задания включают в себя цифровую память; средства вычисления включают в себя программируемый контроллер с цифровым управлением; и средства приведения в действие включают в себя гидравлический регулятор, присоединяемый в рабочем положении к каждому из исполнительных механизмов для избирательного выдвижения и отвода их соответствующих выходных тяг.

15. Система по п. 14, в которой величина перемещения включает в себя составляющие, характеризующие общее скольжение указанного кольца в осевом направлении, его поворот вокруг горизонтальной оси и его поворот вокруг вертикальной оси; и составляющие, характеризующие поворот вокруг горизонтальной оси и поворот вокруг вертикальной оси, включают в себя тригонометрические функции указанных угловых положений.

16. Система по п. 15, в которой память содержит сохраненные значения указанных тригонометрических функций угловых положений указанных мест присоединения.