RU2551773C1

RU2551773C1 - Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Info

Publication number: RU2551773C1
Application number: RU2014104826/11A
Authority: RU
Inventors: Алексей Валерьевич Белов; Игорь Михайлович Дёмин; Андрей Леонидович Киселев; Владимир Валентинович Кирюхин; Виктор Викторович Куприк; Евгений Ювенальевич Марчуков; Владимир Иванович Федюкин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"; Открытое акционерное общество "Авиационная холдинговая компания Сухой"
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2015-05-27

Abstract

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам регулирования двигателя. Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя заключается в регулировании углов установки направляющих аппаратов компрессора. Для этого предварительно формируют две или более программы регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от его частоты вращения. Для каждой программы регулирования измеряют значения тяги и расхода топлива, строят зависимости и по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги. В регуляторе двигателя происходит переключение программы в зависимости от режима полета. Достигается снижение расхода топлива, увеличение дальности и продолжительности полета. 2 ил., 1табл.

Description

Изобретение относится к способам регулирования, оптимизирующим параметры турбореактивного двигателя в зависимости от целей полета самолета, в частности обеспечения максимальной продолжительности и дальности полета.

Известен способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя, включающий в себя поддержание заданных углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от приведенной частоты вращения ротора компрессора

(см. Ю.Н. Нечаев «Законы управления и характеристики авиационных силовых установок». М.: Машиностроение, 1995, страница 260).

Данный способ не является оптимальным во всей области эксплуатации газотурбинного двигателя и не обеспечивает наибольшую дальность полета на крейсерских режимах полета самолета (режимах перегона).

Задача изобретения заключается в повышении экономичности двигателя на крейсерских режимах или режимах перегона самолета.

Ожидаемый технический результат - снижение расхода топлива.

Ожидаемый технический результата достигается тем, что в известном способе регулирования авиационного турбореактивного двигателя, включающем поддержание заданных углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от приведенной частоты вращения ротора компрессора с помощью регулятора двигателя, по предложению для полета самолета на максимальную дальность и продолжительность предварительно для данного типа двигателя в рабочем диапазоне углов установки направляющих аппаратов компрессора дополнительно формируют две и более программы регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от его приведенной частоты вращения, при каждой программе регулирования измеряют значения тяги и расхода топлива, строят зависимости расхода топлива по тяге и по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги, и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, при полете самолета определяют текущие значения температуры воздуха на входе в двигатель и при достижении заданного значения температуры, соответствующего режиму крейсерского полета, в регуляторе двигателя производят переключение программы управления направляющими аппаратами компрессора в зависимости от приведенных оборотов на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При проведении стендовых испытаний по исследованию программ регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора от вращения ротора было отмечено, что при изменении программы регулирования в некоторых случаях уменьшается расход топлива без потерь характеристик компрессора. В связи с этим целесообразно использовать в регуляторе двигателя несколько программ регулирования углов установки направляющих аппаратов, обеспечивающих как тяговые характеристики и хорошие экономические показатели двигателя, которые необходимы для увеличения длительности и дальности полета.

Способ реализуется следующим образом.

При проведении испытаний на стенде в регулятор двигателя задавали, предварительно сформированные программы регулирования углов установки направляющих компрессора при различных оборотах двигателя.

При каждой программе регулирования измеряли тягу (R) и расход топлива Gt. По результатам испытаний построены зависимости.

Фиг.1. Изменение угла наклона направляющих аппаратов от приведенной частоты вращения ротора (1-3 - программы регулирования).

Фиг.2. Изменение расхода топлива от тяги двигателя (1-3 - программы регулирования).

По полученным зависимостям при заданном значении тяги R=4500 кгс определяли минимальный расход топлива Gt и соответствующую данному расходу программу регулирования α_HA. В таблице приведен расход топлива в зависимости от используемой программы регулирования двигателя в режиме крейсерского полета.

Таблица
№ программы регулирования α_НА	Расход топлива Gt кг/час
1	3189
2	3079
3	3059

После определения программы с наиболее низким расходом топлива программу вводят в регулятор двигателя как дополнительную к штатной для обеспечения дальности полета.

Переход c базовой программы управления №1 на программу №3 дает снижение расхода топлива Gt на 130 кг/час и, следовательно, увеличение дальности и продолжительности полета.

Использование предложенного способа управления позволяет более чем на 5,2% увеличить дальность и более чем на 5,2% увеличить продолжительность полета самолета.

Claims

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя, включающий поддержание заданных углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от приведенной частоты вращения ротора компрессора с помощью регулятора двигателя, отличающийся тем, что для полета самолета на максимальную дальность и продолжительность предварительно для данного типа двигателя в рабочем диапазоне углов установки направляющих аппаратов компрессора дополнительно формируют две и более программы регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от его приведенной частоты вращения, при каждой программе регулирования измеряют значения тяги и расхода топлива, строят зависимости расхода топлива по тяге и по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, при полете самолета определяют текущие значения температуры воздуха на входе в двигатель и при достижении заданного значения температуры, соответствующего режиму крейсерского полета, в регуляторе двигателя производят переключение программы управления направляющими аппаратами компрессора в зависимости от приведенных оборотов на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги.