RU2417326C2 - Способ управления газотурбинным двигателем - Google Patents
Способ управления газотурбинным двигателем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417326C2 RU2417326C2 RU2008132257/06A RU2008132257A RU2417326C2 RU 2417326 C2 RU2417326 C2 RU 2417326C2 RU 2008132257/06 A RU2008132257/06 A RU 2008132257/06A RU 2008132257 A RU2008132257 A RU 2008132257A RU 2417326 C2 RU2417326 C2 RU 2417326C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- control
- fan
- gmr
- control action
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в автономном электронном блоке (ЭБ) с помощью датчиков ЭБ измеряют и контролируют частоту вращения ротора вентилятора двигателя и частоту вращения турбины вентилятора двигателя, в ГМР с помощью датчиков ГМР измеряют и контролируют частоту вращения ротора компрессора двигателя, если частота вращения ротора компрессора превышает наперед заданное значение, в ГМР формируют команду и с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ЭР, а управляющее воздействие ГМР подают на ИЭ и осуществляют управление двигателем от ГМР, если рассогласование между частотой вращения ротора вентилятора и частотой вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или ускорение турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или частота вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, с помощью ЭБ прекращают подачу топлива в камеру сгорания и выключают двигатель. Технический результат изобретения - повышение надежности работы САУ и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).
Известен способ управления ГТД, реализованный в электронно-гидромеханической САУ супервизорного типа, [Кеба И.В. Летная эксплуатация вертолетных ГТД, Москва, Транспорт, 1976]. Способ заключается в том, что с целью повышения точности управления управляющее воздействие гидромеханического регулятора корректируется в ограниченном диапазоне электронным корректором.
Недостатком известного способа является его низкая эффективность.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является способ управления ГТД, реализованный, например, в электронно-гидромеханической САУ двигателя ТВ7-117, входящего в силовую установку (СУ) самолета Ил-114, [Руководство по эксплуатации двигателя ТВ7-117С, ЛНПО им. В.Я.Климова, Ленинград, 1988].
САУ содержит электронный регулятор (ЭР), резервный гидромеханический регулятор (ГМР), селектор и блок исполнительных элементов (ИЭ).
Способ заключается в том, что в ЭР с помощью датчиков ЭР измеряют положение рычага (РУД) управления двигателем и параметры СУ, в зависимости от положения РУД и значения параметров СУ по законам управления, реализованным в ЭР, формируют управляющее воздействие ЭР, в ГМР с помощью датчиков ГМР измеряют положение РУД и параметры СУ, в зависимости от положения РУД и значения параметров СУ по законам управления, реализованным в ГМР, формируют управляющее воздействие ГМР, при исправном ЭР с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ГМР, а управляющее воздействие ЭР подают на ИЭ и осуществляют управление двигателем, при отказе ЭР с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ЭР, а управляющее воздействие ГМР подают на ИЭ и осуществляют управление двигателем.
Недостатком этого способа является следующее.
Исправность ЭР контролируется блоком встроенного контроля (БВК). Эффективность БВК, хотя и очень высока (вероятность обнаружения отказа в современных САУ встроенными средствами контроля не ниже 0,99), но допускает
- возникновение и необнаружение одиночных отказов (необнаруженные отказы);
- непарирование двух и более отказов, возникающих одновременно (нелокализованные отказы).
Эти так называемые необнаруженные или нелокализованные отказы ЭР имеют разное влияние на работоспособность самого регулятора, а через него на работоспособность двигателя и безопасность летательного аппарата (ЛА).
Например, к тяжелым (вплоть до катастрофических) последствиям может привести неконтролируемый отказ БЦВМ, являющейся ядром любого современного ЭР (например, отказ, приводящий к невозможности начала очередного цикла работы ЭР после окончания предыдущего). Аналогичные последствия может иметь двойной отказ, заключающийся в одновременном отказе ЭР, требующем перевода управления на ГМР, и отказе селектора (например, отказ механической части электромагнита, управляющего золотником селектора).
Таким образом, не обеспечивается требуемое качество работы САУ, что приводит к снижению надежности работы ГТД и, как следствие, снижению безопасности ЛА.
Целью изобретения является повышение надежности работы САУ и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА.
Поставленная цель достигается тем, что в способе управления ГТД, заключающемся в том, что в ЭР с помощью датчиков ЭР измеряют положение РУД управления двигателем и параметры СУ, в зависимости от положения РУД и значения параметров СУ по законам управления, реализованным в ЭР, формируют управляющее воздействие ЭР, в ГМР с помощью датчиков ГМР измеряют положение РУД и параметры СУ, в зависимости от положения РУД и значения параметров СУ по законам управления, реализованным в ГМР, формируют управляющее воздействие ГМР, при исправном ЭР с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ГМР, а управляющее воздействие ЭР подают на ИЭ и осуществляют управление двигателем, при отказе ЭР с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ЭР, а управляющее воздействие ГМР подают на ИЭ и осуществляют управление двигателем, дополнительно в автономном электронном блоке (ЭБ) с помощью датчиков ЭБ измеряют и контролируют частоту вращения ротора вентилятора двигателя и частоту вращения турбины вентилятора двигателя, в ГМР с помощью датчиков ГМР измеряют и контролируют частоту вращения ротора компрессора двигателя, если частота вращения ротора компрессора превышает наперед заданное значение, в ГМР формируют команду и с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ЭР, а управляющее воздействие ГМР подают на ИЭ и осуществляют управление двигателем от ГМР, если рассогласование между частотой вращения ротора вентилятора и частотой вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или ускорение турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или частота вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, с помощью ЭБ прекращают подачу топлива в камеру сгорания и выключают двигатель.
На чертеже представлена схема устройства, реализующая заявляемый способ. Устройство содержит последовательно соединенные первый блок 1 датчиков (БД), ЭР 2, селектор 3 «электроника - гидромеханика», блок 4 исполнительных элементов (ИЭ), последовательно соединенные второй блок 5 датчиков, ГМР 6, выход которого подключен к селектору 3, блок 7 встроенного контроля (БВК), выход которого подключен к управляемому входу селектора 3, устройство сравнения 8, вход которого подключен к выходу БД 5, а выход - ко входу селектора 3, автономный ЭБ 9, вход которого подключен к третьему БД 10, а выход - к блоку 4 ИЭ. Устройство работает следующим образом.
Электронный регулятор 2 по сигналам датчиков из блока 1 по известным зависимостям [см, например, Шляхтенко С.М. Теория двухконтурных ТРД, Москва, Машиностроение, 1979] формирует управляющие воздействия на ИЭ 4, которые осуществляют требуемые изменения расхода топлива в камеру сгорания двигателя, положения лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) компрессора и клапанов (КПВ) перепуска воздуха.
Работоспособность ЭР 2 оценивается БВК 12 по известным принципам (см, например, Бодлер В.А. и др. Системы автоматического управления двигателями летательных аппаратов, Москва, Машиностроение, 1973).
При исправном ЭР 2 селектор 3 находится в положении «электроника» и пропускает в блок 4 ИЭ управляющие команды ЭР 2.
При отказе элемента ЭР 2, или датчика из блока 1, или ИЭ 4, обнаруженном БВК 1, по команде БВК 7 селектор 3 перекладывается в положение «гидромеханика», и управление двигателем переводится на ГМР 6.
Независимо от работы ЭР 2 и БВК 7 дополнительно в устройстве сравнения 8 постоянно контролируется частота вращения ротора двигателя, при превышении наперед заданной величины на выходе устройства 8 формируется гидравлическая команда, по которой селектор 3 перекладывается в положение «гидромеханика», и управление двигателем переводится на ГМР 6 независимо от выходного сигнала БВК 7.
Дополнительно в автономном ЭБ 9 с помощью датчиков БД 10 измеряют и контролируют частоту вращения ротора вентилятора двигателя и частоту вращения турбины вентилятора двигателя. Если рассогласование между частотой вращения ротора вентилятора и частотой вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или ускорение турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или частота вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, ЭБ 9 формирует сигнал, по которому блок 4 ИЭ прекращает подачу топлива в камеру сгорания и выключает двигатель.
Таким образом, обеспечивается повышение качества работы САУ и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА.
Claims (1)
- Способ управления газотурбинным двигателем, заключающийся в том, что в электронном регуляторе (ЭР) с помощью датчиков ЭР измеряют положение рычага (РУД) управления двигателем и параметры силовой установки (СУ) в зависимости от положения РУД и значения параметров СУ по законам управления, реализованным в ЭР, формируют управляющее воздействие ЭР, в гидромеханическом регуляторе (ГМР) с помощью датчиков ГМР измеряют положение РУД и параметры СУ в зависимости от положения РУД и значения параметров СУ по законам управления, реализованным в ГМР, формируют управляющее воздействие ГМР, при исправном ЭР с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ГМР, а управляющее воздействие ЭР подают на блок исполнительных элементов (ИЭ) и осуществляют управление двигателем, отличающийся тем, что дополнительно в автономном электронном блоке (ЭБ) с помощью датчиков ЭБ измеряют и контролируют частоту вращения ротора вентилятора двигателя и частоту вращения турбины вентилятора двигателя, в ГМР с помощью датчиков ГМР измеряют и контролируют частоту вращения ротора компрессора двигателя, если частота вращения ротора компрессора превышает наперед заданное значение, в ГМР формируют команду и с помощью селектора отсекают управляющее воздействие ЭР, а управляющее воздействие ГМР подают на ИЭ и осуществляют управление двигателем от ГМР, если рассогласование между частотой вращения ротора вентилятора и частотой вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или ускорение турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, или частота вращения турбины вентилятора превышает наперед заданное значение, с помощью ЭБ прекращают подачу топлива в камеру сгорания и выключают двигатель.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132257/06A RU2417326C2 (ru) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | Способ управления газотурбинным двигателем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132257/06A RU2417326C2 (ru) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | Способ управления газотурбинным двигателем |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008132257A RU2008132257A (ru) | 2010-02-10 |
RU2417326C2 true RU2417326C2 (ru) | 2011-04-27 |
Family
ID=42123518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008132257/06A RU2417326C2 (ru) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | Способ управления газотурбинным двигателем |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2417326C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497001C1 (ru) * | 2012-05-10 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Способ управления расходом топлива в газотурбинный двигатель |
-
2008
- 2008-08-04 RU RU2008132257/06A patent/RU2417326C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497001C1 (ru) * | 2012-05-10 | 2013-10-27 | Открытое акционерное общество "СТАР" | Способ управления расходом топлива в газотурбинный двигатель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008132257A (ru) | 2010-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107893703B (zh) | 用于动态地控制飞行器的操作的系统和方法 | |
JP5465950B2 (ja) | 航空機用ガスタービン・エンジンの制御装置 | |
CN111216904A (zh) | 发动机和螺旋桨控制系统 | |
EP1753939B1 (en) | Overspeed limiter for turboshaft engines | |
RU2451921C1 (ru) | Способ контроля технического состояния газотурбинной установки | |
RU2379534C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2417326C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2392498C2 (ru) | Устройство управления механизацией компрессора газотурбинного двигателя | |
US10267326B2 (en) | Variable vane scheduling | |
RU2348824C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2365774C2 (ru) | Способ управления двухдвигательной силовой установкой | |
CN114592973B (zh) | 燃气轮机可调静子叶片角度控制方法、系统、设备和介质 | |
RU2432562C2 (ru) | Способ контроля технического состояния газотурбинной установки | |
RU2514463C1 (ru) | Способ управления механизацией компрессора газотурбинного двигателя | |
RU2447418C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2329388C1 (ru) | Способ защиты газотурбинного двигателя | |
RU2387856C2 (ru) | Способ контроля системы управления газотурбинным двигателем | |
RU2308605C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
US9938906B2 (en) | Combustion stability logic during off-load transients | |
RU2472957C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2345234C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2432476C2 (ru) | Способ контроля электронно-гидромеханической системы управления газотурбинным двигателем | |
RU2416036C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2418962C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
RU2351787C2 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110805 |