RU2451278C1 - Турбореактивный двигатель и способ испытания турбореактивного двигателя - Google Patents
Турбореактивный двигатель и способ испытания турбореактивного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451278C1 RU2451278C1 RU2011109702/06A RU2011109702A RU2451278C1 RU 2451278 C1 RU2451278 C1 RU 2451278C1 RU 2011109702/06 A RU2011109702/06 A RU 2011109702/06A RU 2011109702 A RU2011109702 A RU 2011109702A RU 2451278 C1 RU2451278 C1 RU 2451278C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- compressors
- maximum
- ranges
- stability
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к турбореактивным двигателям и к системам управления топливоподачей совместно с управлением другими параметрами турбореактивного двигателя, а именно критического сечения реактивного сопла и давления на турбинах. Турбореактивный двигатель, выполненный двухконтурным, содержит корпус, турбины с роторами, компрессоры, реактивные сопла и систему управления с индикацией диапазонов частот вращения роторов, указателями границ диапазонов и управляющим устройством, например, рычагом управления и упорами, разграничивающими упомянутые диапазоны частот и определяющими положения упомянутого рычага, соответствующие максимальному и форсажному режимам. В заявленном способе испытания проводят на стенде в двух диапазонах частот вращения роторов с определением или уточнением их границ. Один из диапазонов содержит частоты вращения роторов с запасом устойчивости работы компрессоров в допустимых пределах, а другой - ниже допустимых пределов. В процессе испытаний вводят двигатель в режимы работы в последнем из указанных диапазонов и отрабатывают приемы компенсационного регулирования режима работы двигателя, изменением частот вращения ротора добиваясь ввода в режим допустимых пределов частот, обеспечивающих требуемый запас устойчивости работы компрессоров. При положении рычага управления ниже упора, соответствующего максимальному режиму, увеличивают площадь критического сечения реактивного сопла. При положении рычага управления двигателем на упорах, соответствующих максимальному и форсажному режимам, устанавливают перепад давления на турбинах, обеспечивающий требуемые запасы устойчивости работы компрессоров. Технический результат изобретения состоит в обеспечении высоких характеристик двигателя в рабочем диапазоне частот вращения роторов за счет увеличения площади критического сечения реактивного сопла и за счет увеличения перепада давлений на турбинах по достижении требуемых запасов устойчивости компрессоров, обеспечивая тем самым требуемые по условиям безопасности полетов запасы устойчивости работы компрессоров. 2 н.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к турбореактивным двигателям и к системам управления топливоподачей совместно с управлением другими параметрами турбореактивного двигателя, а именно критического сечения реактивного сопла и давления на турбинах.
Известен способ регулирования двухконтурного турбореактивного двигателя, включающий определение на стенде диапазона частот вращения роторов с запасами устойчивости компрессоров ниже допустимых пределов и изменение во время работы двигателя при испытаниях и эксплуатации площади критического сечения реактивного сопла (Fкр) и/или степени расширения газа на турбинах (πт*) до достижения требуемых запасов устойчивости компрессоров (см. Ю.Н.Нечаев, Теория авиационных двигателей, Изд. ВВИА им. Жуковского, 1990 г., стр.451).
Недостатком указанного решения является то, что изменение площади критического сечения реактивного сопла и/или степени расширения газа на турбинах приводит к изменению и, как правило, к ухудшению основных характеристик - снижению тяги и повышению температуры газа перед турбиной во всем рабочем диапазоне.
Известен турбореактивный двигатель с самотестирующейся конструкцией для систем ограничения превышения скорости и отсечки при останове двигателя (RU 2237819 C2, 10.10.2004).
Недостатком указанного двигателя является отсутствие разграничения в выборе предпочтительных средств для регулирования оборотов ротора с выводом его в диапазон допустимых по условию обеспечения необходимых запасов устойчивости работы компрессоров как при промежуточных режимах, так и при максимальном, форсажном режимах.
Также известен турбореактивный двигатель, выполненный двухконтурным, способ запуска которого включает систему запуска с большой степенью двухконтурности двигателя. Перед запуском двигателя при ветре, дующем сзади, определяют частоту вращения вентилятора и направление его вращения, сравнивают с контрольными величинами, перекрывают проточную часть двигателя реверсным устройством и при достижении частоты вращения вентилятора допустимой величины включают систему запуска двигателя, а когда запуск двигателя достиг завершающей фазы, после подачи пускового топлива, реверсивное устройство переводят в маршевое положение (RU 2221157 C1, 10.01.2004).
Недостатком указанного двигателя и способа его работы, в процессе которой возможны выходы на режимы с частотой оборотов ротора ниже необходимых для обеспечения устойчивости работы компрессоров, является отсутствие четко отработанных указаний о предпочтительных приемах компенсационного восстановления частоты оборотов ротора до уровня, обеспечивающего требуемый запас устойчивости работы компрессоров.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение максимальной эффективности работы двигателя и обеспечение требуемых по условиям безопасности полетов запасов устойчивости работы компрессоров.
Поставленная задача в части способа решается за счет того, что в способе испытания двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащего корпус, турбины с роторами, компрессоры, реактивные сопла и систему управления с индикацией диапазонов частот вращения роторов, указателями границ диапазонов и управляющим устройством, например рычагом управления, и упорами, разграничивающими упомянутые диапазоны частот и определяющими положения упомянутого рычага, соответствующие максимальному и форсажному режимам, согласно изобретению испытания проводят на стенде в двух диапазонах частот вращения роторов с определением или уточнением их границ, при этом один из указанных диапазонов содержит частоты вращения роторов с запасом устойчивости работы компрессоров в допустимых пределах, а другой диапазон включает частоты вращения роторов с запасом устойчивости работы компрессоров ниже допустимых пределов, причем в процессе испытаний вводят двигатель в режимы работы в последнем из указанных диапазонов и отрабатывают приемы компенсационного регулирования режима работы двигателя изменением частот вращения ротора добиваясь ввода в режим допустимых пределов частот, обеспечивающих требуемый запас устойчивости работы компрессоров, при этом действуют одним из двух путей, а именно при положении рычага управления ниже упора, соответствующего максимальному режиму, увеличивают площадь критического сечения реактивного сопла, а при положении рычага управления двигателем на упорах, соответствующих максимальному и форсажному режимам, устанавливают перепад давления на турбинах, обеспечивающий требуемые запасы устойчивости работы компрессоров и требуемые значения тяги двигателя.
Поставленная задача в части турбореактивного двигателя решается за счет того, что согласно изобретению он выполнен двухконтурным и содержит корпус, турбины с роторами, компрессоры, реактивные сопла и систему управления с индикацией диапазонов частот вращения роторов, указателями границ диапазонов и управляющим устройством, например рычагом управления, и упорами, разграничивающими упомянутые диапазоны частот и определяющими положения упомянутого рычага, соответствующие максимальному и форсажному режимам испытания, и в процессе заводских и сертификационных испытаний был подвергнут проверке на всех режимах работы по п.1, как в диапазоне частот вращения ротора, допустимых по условию обеспечения требуемых запасов устойчивости работы компрессоров, так и с выходом в диапазон частот, не обеспечивающих требуемых запасов устойчивости работы компрессоров, а система управления двигателя испытана на компенсационный перевод частот вращения ротора в диапазон, обеспечивающий требуемый запас устойчивости работы компрессоров, как при положении управляющего органа, обычно рычага, ниже упора, соответствующего максимальному режиму, так и при положении управляющего органа, соответствующем максимальному и форсажному режимам.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в обеспечении высоких характеристик двигателя в рабочем диапазоне частот вращения роторов за счет увеличения площади критического сечения реактивного сопла при положении рычага управления двигателем ниже упора, соответствующего максимальному режиму, что позволяет повышать запасы устойчивости работы компрессоров на крейсерских режимах полета самолета, а за счет увеличения перепада давлений на турбинах по достижении требуемых запасов устойчивости компрессоров при положении рычага управления двигателем на упорах, соответствующих максимальному и форсажному режимам, позволяет увеличить запасы устойчивости компрессоров уже на скоростных дозвуковых и сверхзвуковых режимах полета самолета, обеспечивая тем самым требуемые по условиям безопасности полетов запасы устойчивости работы компрессоров.
Турбореактивный двигатель, выполненный двухконтурным, содержит корпус, турбины с роторами, компрессоры, реактивные сопла и систему управления с индикацией диапазонов частот вращения роторов, указателями границ диапазонов и управляющим устройством, например рычагом управления, и упорами, разграничивающими упомянутые диапазоны частот и определяющими положения упомянутого рычага, соответствующие максимальному и форсажному режимам.
В заявленном способе испытания проводят на стенде в двух диапазонах частот вращения роторов с определением или уточнением их границ. Один из указанных диапазонов содержит частоты вращения роторов с запасом устойчивости работы компрессоров в допустимых пределах. Другой диапазон включает частоты вращения роторов с запасом устойчивости работы компрессоров ниже допустимых пределов. В процессе испытаний вводят двигатель в режимы работы в последнем из указанных диапазонов и отрабатывают приемы компенсационного регулирования режима работы двигателя изменением частот вращения ротора, добиваясь ввода в режим допустимых пределов частот, обеспечивающих требуемый запас устойчивости работы компрессоров. Действуют при этом одним из двух путей, а именно при положении рычага управления ниже упора, соответствующего максимальному режиму, увеличивают площадь критического сечения реактивного сопла. При положении рычага управления двигателем на упорах, соответствующих максимальному и форсажному режимам, устанавливают перепад давления на турбинах, обеспечивающий требуемые запасы устойчивости работы компрессоров и требуемые значения тяги двигателя.
Турбореактивный двигатель в процессе заводских и сертификационных испытаний подвергают проверке на всех упомянутых выше режимах работы, как в диапазоне частот вращения ротора, допустимых по условию обеспечения требуемых запасов устойчивости работы компрессоров, так и с выходом в диапазон частот, не обеспечивающих требуемых запасов устойчивости работы компрессоров. Система управления двигателя испытана на компенсационный перевод частот вращения ротора в диапазон, обеспечивающий требуемый запас устойчивости работы компрессоров, как при положении управляющего органа, обычно рычага, ниже упора, соответствующего максимальному режиму, так и при положении управляющего органа, соответствующем максимальному и форсажному режимам.
Испытания проводят следующим образом.
На стенде определяют диапазон частот вращения роторов высокого и низкого давлений с запасами устойчивости компрессоров ниже допустимых пределов для компрессоров высокого и низкого давлений и формируют по этим испытаниям управляющие сигналы для системы управления двигателем.
Во время эксплуатации при нахождении режима работы двигателя в диапазоне частот вращения роторов с запасами устойчивости компрессоров ниже допустимых пределов для компрессоров и при положении рычага управления двигателем ниже упора, соответствующего максимальному режиму, система управления двигателем выдает сигнал, по которому исполнительные механизмы реактивного сопла увеличивают площадь критического сечения сопла по достижении требуемых запасов устойчивости компрессоров.
При нахождении режима работы двигателя в диапазоне частот вращения роторов с запасами устойчивости компрессоров ниже допустимых пределов и при положении рычага управления двигателем на упорах, соответствующих максимальному и форсажному режимам, система управления двигателем с помощью изменения перепада давления на турбинах производит изменение частоты вращения ротора по заданному закону до достижения требуемых запасов устойчивости компрессоров.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет обеспечить высокие характеристики работы двигателя.
Claims (2)
1. Способ испытания двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащего корпус, турбины с роторами, компрессоры, реактивные сопла и систему управления с индикацией диапазонов частот вращения роторов, указателями границ диапазонов и управляющим устройством, например рычагом управления и упорами, разграничивающими упомянутые диапазоны частот и определяющими положения упомянутого рычага, соответствующие максимальному и форсажному режимам, характеризующийся тем, что испытания проводят на стенде в двух диапазонах частот вращения роторов с определением или уточнением их границ, при этом один из указанных диапазонов содержит частоты вращения роторов с запасом устойчивости работы компрессоров в допустимых пределах, а другой диапазон включает частоты вращения роторов с запасом устойчивости работы компрессоров ниже допустимых пределов, причем в процессе испытаний вводят двигатель в режимы работы в последнем из указанных диапазонов и отрабатывают приемы компенсационного регулирования режима работы двигателя, изменением частот вращения ротора добиваясь ввода в режим допустимых пределов частот, обеспечивающих требуемый запас устойчивости работы компрессоров, при этом действуют одним из двух путей, а именно при положении рычага управления ниже упора, соответствующего максимальному режиму, увеличивают площадь критического сечения реактивного сопла, а при положении рычага управления двигателем на упорах, соответствующих максимальному и форсажному режимам, устанавливают перепад давления на турбинах, обеспечивающий требуемые запасы устойчивости работы компрессоров и требуемые значения тяги двигателя.
2. Турбореактивный двигатель, характеризующийся тем, что он выполнен двухконтурным и содержит корпус, турбины с роторами, компрессоры, реактивные сопла и систему управления с индикацией диапазонов частот вращения роторов, указателями границ диапазонов и управляющим устройством, например рычагом управления и упорами, разграничивающими упомянутые диапазоны частот и определяющими положения упомянутого рычага, соответствующие максимальному и форсажному режимам испытания, и в процессе заводских и сертификационных испытаний был подвергнут проверке на всех режимах работы по п.1 как в диапазоне частот вращения ротора, допустимых по условию обеспечения требуемых запасов устойчивости работы компрессоров, так и с выходом в диапазон частот, не обеспечивающих требуемых запасов устойчивости работы компрессоров, а система управления двигателя испытана на компенсационный перевод частот вращения ротора в диапазон, обеспечивающий требуемый запас устойчивости работы компрессоров как при положении управляющего органа, обычно рычага, ниже упора, соответствующего максимальному режиму, так и при положении управляющего органа, соответствующем максимальному и форсажному режимам.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109702/06A RU2451278C1 (ru) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Турбореактивный двигатель и способ испытания турбореактивного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109702/06A RU2451278C1 (ru) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Турбореактивный двигатель и способ испытания турбореактивного двигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2451278C1 true RU2451278C1 (ru) | 2012-05-20 |
Family
ID=46230845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109702/06A RU2451278C1 (ru) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Турбореактивный двигатель и способ испытания турбореактивного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2451278C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114233512A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种飞机发动机推力一致性调试及其工作状态控制方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908618A (en) * | 1988-12-27 | 1990-03-13 | The Boeing Company | Abnormal start advisory system (ASAS) for aircraft engines |
| RU2024001C1 (ru) * | 1991-04-08 | 1994-11-30 | Научно-производственное объединение "Сатурн" им.А.М.Люльки | Способ определения запасов устойчивости газотурбинного двигателя |
| RU2221157C1 (ru) * | 2003-01-31 | 2004-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова" | Способ запуска авиационного двухконтурного турбореактивного двигателя (трдд) с большой степенью двухконтурности и устройство для его осуществления |
| RU2237819C2 (ru) * | 1999-03-18 | 2004-10-10 | Снекма Мотер | Самотестирующаяся конструкция для систем ограничения превышения скорости и отсечки при останове турбореактивного двигателя (варианты) |
| RU2336514C1 (ru) * | 2007-03-22 | 2008-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ высотных испытаний двухконтурных турбореактивных двигателей (трдд) и стенд для его осуществления |
| US7441448B2 (en) * | 2007-01-24 | 2008-10-28 | United Technologies Corporation | Process for adapting measurement suite configuration for gas turbine performance diagnostics |
-
2011
- 2011-03-16 RU RU2011109702/06A patent/RU2451278C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908618A (en) * | 1988-12-27 | 1990-03-13 | The Boeing Company | Abnormal start advisory system (ASAS) for aircraft engines |
| RU2024001C1 (ru) * | 1991-04-08 | 1994-11-30 | Научно-производственное объединение "Сатурн" им.А.М.Люльки | Способ определения запасов устойчивости газотурбинного двигателя |
| RU2237819C2 (ru) * | 1999-03-18 | 2004-10-10 | Снекма Мотер | Самотестирующаяся конструкция для систем ограничения превышения скорости и отсечки при останове турбореактивного двигателя (варианты) |
| RU2221157C1 (ru) * | 2003-01-31 | 2004-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова" | Способ запуска авиационного двухконтурного турбореактивного двигателя (трдд) с большой степенью двухконтурности и устройство для его осуществления |
| US7441448B2 (en) * | 2007-01-24 | 2008-10-28 | United Technologies Corporation | Process for adapting measurement suite configuration for gas turbine performance diagnostics |
| RU2336514C1 (ru) * | 2007-03-22 | 2008-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ высотных испытаний двухконтурных турбореактивных двигателей (трдд) и стенд для его осуществления |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114233512A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-03-25 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种飞机发动机推力一致性调试及其工作状态控制方法 |
| CN114233512B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-03-14 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种飞机发动机推力一致性调试及其工作状态控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109477400B (zh) | 涡轮发动机及操作方法 | |
| CN109477436B (zh) | 涡轮发动机及冷却方法 | |
| EP3171004A1 (en) | Method and system for improving parameter measurement | |
| US20140373552A1 (en) | Method and system for starting up an aircraft turbomachine by real-time regulation of air flow | |
| US20140373553A1 (en) | Method and system for starting up an aircraft turbomachine | |
| US20130147192A1 (en) | Gas turbine engine transient assist using a starter-generator | |
| US11884414B2 (en) | Supersonic aircraft turbofan engine | |
| US10605166B2 (en) | System and method for variable geometry mechanism control | |
| US10156190B2 (en) | Gas turbine engine uncontrolled high thrust accommodation system and method | |
| RU2451278C1 (ru) | Турбореактивный двигатель и способ испытания турбореактивного двигателя | |
| CA3053265A1 (en) | Monitoring servo valve filter elements | |
| US20230126222A1 (en) | Active stability control of compression systems utilizing electric machines | |
| JP6801968B2 (ja) | ガスタービンの制御装置および制御方法、並びにガスタービン | |
| US20240003300A1 (en) | In-flight engine re-start | |
| RU2649171C1 (ru) | Способ испытания авиационного двигателя при проверке на отсутствие автоколебаний рабочих лопаток компрессора низкого давления | |
| JP5643319B2 (ja) | タービンエンジンの燃焼室の非フレームアウト試験 | |
| RU108496U1 (ru) | Турбореактивный двигатель | |
| RU2706513C1 (ru) | Способ испытаний газотурбинного двигателя | |
| RU2459099C1 (ru) | Турбореактивный двигатель | |
| RU2418184C1 (ru) | Способ регулирования двухвального турбореактивного двигателя | |
| RU2316678C1 (ru) | Способ диагностики неустойчивой работы компрессора газотурбинного двигателя на запуске | |
| RU2682226C1 (ru) | Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя | |
| RU2310100C2 (ru) | Способ защиты газотурбинного двигателя от возникновения неустойчивой работы компрессора | |
| RU2583485C1 (ru) | Способ регулирования авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя | |
| Bauinger et al. | Technology demonstration of a splittered transonic rotor with a downstream variable geometry tandem stator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130926 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |