RU2578780C1 - Aircraft turbojet engine control method - Google Patents

Aircraft turbojet engine control method Download PDF

Info

Publication number
RU2578780C1
RU2578780C1 RU2015101516/06A RU2015101516A RU2578780C1 RU 2578780 C1 RU2578780 C1 RU 2578780C1 RU 2015101516/06 A RU2015101516/06 A RU 2015101516/06A RU 2015101516 A RU2015101516 A RU 2015101516A RU 2578780 C1 RU2578780 C1 RU 2578780C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
fuel consumption
thrust
aircraft
range
Prior art date
Application number
RU2015101516/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Валерьевич Белов
Андрей Леонидович Киселёв
Виктор Викторович Куприк
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО УМПО
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО УМПО filed Critical Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО УМПО
Priority to RU2015101516/06A priority Critical patent/RU2578780C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578780C1 publication Critical patent/RU2578780C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to methods for regulating aircraft turbojet engines (TJE) with variable geometry of the output device. A method for controlling aircraft turbojet engine with variable geometry of the output device includes maintaining a predetermined pressure drop across the turbine according to the temperature of the inlet air to the engine and on engine operation. In the method previously for this type of engine is additionally formed with at least two control programs pressure differential across the turbine, at each management program created at the inlet into the engine and engine-out condition corresponding to different flight conditions height and speed, measured values of thrust and fuel consumption, and then build according to the fuel consumption of the thrust on them define management program that provides minimum fuel consumption in a given range of thrust and is administered for a further engine controller, and a signal from the aircraft when flying at maximum length and range in the regulator engine make switching control program differential pressure turbines for the program, which provides minimum fuel consumption.
EFFECT: implementation of the method can significantly increase the range and duration of flight of the aircraft.
1 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам регулирования авиационного турбореактивного двигателя (ТРД) в зависимости от целей полета самолета, в частности обеспечения максимальной продолжительности и дальности полета.The invention relates to methods for regulating an aircraft turbojet engine (turbojet engine), depending on the objectives of the flight of the aircraft, in particular to ensure maximum duration and range.

Известен способ регулирования авиационного ТРД к изменяемой площадью выходного устройства, включающий поддержание заданного закона изменения перепада давления на турбинах в зависимости от приведенной частоты вращения одного из роторов двигателя или от температуры воздуха на входе в двигатель (см. Ю.Н. Нечаев "Законы управления и характеристики авиационных силовых установок", Москва, Машиностроение, 1995 г., стр. 265).A known method of regulating an aircraft turbojet engine to a variable area of the output device, including maintaining a given law of changing the pressure drop across the turbines depending on the reduced speed of one of the engine rotors or on the air temperature at the engine inlet (see Yu.N. Nechaev, "Control laws and characteristics of aircraft power plants ", Moscow, Engineering, 1995, p. 265).

Данный способ не является оптимальным во всей области эксплуатации ТРД в силу того, что он обеспечивает тяговые и скоростные характеристики, но при этом не обеспечивает наибольшую дальность полета на крейсерских режимах полета самолета (режимах перегона).This method is not optimal in the entire area of operation of the turbojet engine due to the fact that it provides traction and speed characteristics, but it does not provide the longest flight range at cruising flight modes of the aircraft (haul modes).

Задача изобретения заключается в повышении экономичности двигателя на крейсерских режимах полета самолета.The objective of the invention is to increase the efficiency of the engine at cruising flight modes of the aircraft.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в способе регулирования авиационного турбореактивного двигателя с изменяемой площадью выходного устройства, включающем поддержание заданного перепада давления на турбинах в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель и от режима работы двигателя, согласно изобретению, предварительно для данного типа двигателя формируют по меньшей мере две программы регулирования перепада давлений на турбинах, при каждой программе регулирования создают на входе в двигатель и на выходе из двигателя условия, соответствующие различным условиям полета по высоте и скорости, измеряют значения тяги и расхода топлива, строят зависимости расхода топлива по тяге, по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги, и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а по сигналу с борта самолета при полете на максимальную продолжительность и дальность полета в регуляторе двигателя производят переключение программы управления перепада давления на турбинах на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива.The expected technical result is achieved by the fact that in the method for regulating an aircraft turbojet engine with a variable output device area, which includes maintaining a predetermined pressure drop across the turbines depending on the air temperature at the engine inlet and on the engine operating mode, according to the invention, preliminary for this type of engine is formed at least two pressure differential control programs on turbines, with each control program create at the engine inlet and outlet conditions from the engine that correspond to different flight conditions in altitude and speed, measure the thrust and fuel consumption values, build the fuel consumption dependencies for the thrust, determine the regulation program that ensures the minimum fuel consumption in the given thrust range, and enter it additionally into the engine regulator, and on a signal from the aircraft during the flight to the maximum duration and range in the engine controller, the turbine differential pressure control program is switched to a program, providing minimum fuel consumption.

Сущность изобретения заключается в следующем. При проведении стендовых испытаний было отмечено, что при смещении программы регулирования вверх существенно улучшается удельный расход топлива. В силу вышесказанного было принято решение об использовании в регуляторе двигателя двух программ поддержания заданного перепада давления на турбинах, обеспечивающих как тяговые характеристики, так и оптимальные экономические показатели двигателя, которые необходимы для перегона самолета.The invention consists in the following. When conducting bench tests, it was noted that by shifting the control program up, the specific fuel consumption significantly improves. In view of the foregoing, it was decided to use two programs in the engine controller to maintain a given pressure drop across the turbines, providing both traction characteristics and optimal economic performance of the engine, which are necessary for driving the aircraft.

На фиг. 1 показаны программы поддержания заданного перепада давления на турбинах;In FIG. 1 shows programs for maintaining a given pressure drop across turbines;

на фиг. 2 - графики зависимости расхода топлива GR от тяги R.in FIG. 2 - graphs of the dependence of fuel consumption G R thrust R.

При каждой программе регулирования при требуемых условиях полета выполняют измерения тяги (R) и расхода топлива (GT) и определяют удельный расход топлива CR=Gт/R. Далее строят зависимость СR=f(R) (фиг. 2).For each control program under the required flight conditions, thrust (R) and fuel consumption (G T ) are measured and the specific fuel consumption C R = G t / R is determined. Then build the dependence With R = f (R) (Fig. 2).

При заданном значении тяги R=4500 кгс, соответствующем крейсерскому режиму - режиму максимальной дальности и продолжительности полета, определяют наименьший удельный расход топлива CR и соответствующую данному расходу программу поддержания заданного перепада давления на турбинах (см. таблицу).For a given thrust value R = 4500 kgf corresponding to the cruising mode — the maximum range and flight duration mode, the smallest specific fuel consumption C R and the program for maintaining the given pressure drop across the turbines are determined (see table).

Figure 00000001
Figure 00000001

Переход с программы №1 - штатной на программу №3 дает снижение удельного расхода топлива CR на 3% и следовательно увеличение дальности и продолжительности полета на эту же величину - 3%.The transition from program No. 1 - regular to program No. 3 gives a decrease in specific fuel consumption C R by 3% and, consequently, an increase in the range and duration of the flight by the same amount - 3%.

Программу с наименьшим удельным расходом топлива вводят в регулятор двигателя как дополнительную к штатной для обеспечения дальности полета.The program with the lowest specific fuel consumption is introduced into the engine controller as an addition to the standard one to ensure the flight range.

Использование данного способа позволяет существенно увеличить дальность и продолжительность полета самолета.Using this method can significantly increase the range and duration of the flight of the aircraft.

Claims (1)

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя с изменяемой геометрией выходного устройства, включающий поддержание заданного перепада давления на турбинах в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель и от режима работы двигателя, отличающийся тем, что предварительно для данного типа двигателя дополнительно формируют по меньшей мере две программы регулирования перепада давлений на турбинах, при каждой программе регулирования создают на входе в двигатель и на выходе из двигателя условия, соответствующие различным условиям полета по высоте и скорости, измеряют значения тяги и расхода топлива, затем строят зависимости расхода топлива от тяги, по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а по сигналу с борта самолета при полете на максимальную продолжительность и дальность полета в регуляторе двигателя производят переключение программы управления перепада давления на турбинах на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива. A method for controlling an aircraft turbojet engine with a variable geometry of the output device, including maintaining a predetermined pressure drop across the turbines depending on the air temperature at the engine inlet and the engine operating mode, characterized in that at least two control programs are additionally generated for this type of engine the pressure drop across the turbines, with each control program create conditions corresponding to p for different flight conditions in altitude and speed, the values of thrust and fuel consumption are measured, then the dependences of fuel consumption on thrust are built, the control program is determined from them, which ensures the minimum fuel consumption in a given range of thrust and is additionally introduced into the engine regulator, and by a signal from the board when flying to the maximum duration and flight range in the engine controller, the turbine differential pressure control program is switched to a program that ensures minimum flow fuel.
RU2015101516/06A 2015-01-20 2015-01-20 Aircraft turbojet engine control method RU2578780C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015101516/06A RU2578780C1 (en) 2015-01-20 2015-01-20 Aircraft turbojet engine control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015101516/06A RU2578780C1 (en) 2015-01-20 2015-01-20 Aircraft turbojet engine control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2578780C1 true RU2578780C1 (en) 2016-03-27

Family

ID=55656846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015101516/06A RU2578780C1 (en) 2015-01-20 2015-01-20 Aircraft turbojet engine control method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578780C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627628C1 (en) * 2016-10-10 2017-08-09 Публичное Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Пао "Умпо") Control method of aircraft jet turbine engine
RU2639409C1 (en) * 2017-03-02 2017-12-21 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Control method of aircraft jet turbine engine
RU2682221C1 (en) * 2018-04-19 2019-03-15 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Control method of aeronautic gas turbine engine with a variable geometry of output device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8104258B1 (en) * 2007-05-24 2012-01-31 Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. Fuel control system with metering purge valve for dual fuel turbine
RU2456464C1 (en) * 2011-04-05 2012-07-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") Control method of aircraft jet turbine engine
RU2464437C1 (en) * 2011-02-22 2012-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Control method of jet turbine double-flow engine with afterburner
RU2476915C2 (en) * 2011-05-19 2013-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Method of diagnosing two-stage turbojet with flow mixing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8104258B1 (en) * 2007-05-24 2012-01-31 Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. Fuel control system with metering purge valve for dual fuel turbine
RU2464437C1 (en) * 2011-02-22 2012-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Control method of jet turbine double-flow engine with afterburner
RU2456464C1 (en) * 2011-04-05 2012-07-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") Control method of aircraft jet turbine engine
RU2476915C2 (en) * 2011-05-19 2013-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Method of diagnosing two-stage turbojet with flow mixing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НЕЧАЕВ Ю.Н. Законы управления и характеристики авиационных силовых установок, Москва, Машиностроение, 1995, с.265. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627628C1 (en) * 2016-10-10 2017-08-09 Публичное Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Пао "Умпо") Control method of aircraft jet turbine engine
RU2639409C1 (en) * 2017-03-02 2017-12-21 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Control method of aircraft jet turbine engine
RU2682221C1 (en) * 2018-04-19 2019-03-15 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Control method of aeronautic gas turbine engine with a variable geometry of output device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10934944B2 (en) Method for optimization of transient control law of aero-engine
US8459038B1 (en) Two-spool turboshaft engine control system and method
JP2017166476A (en) Method and system for modulating turbine cooling as function of engine health
CN109611217B (en) Design method for optimizing transition state control law of aircraft engine
CN106907345A (en) For the method and system adjusted according to the stall margin of engine health
CH708323A2 (en) Systems and methods for controlling a gas turbine.
RU2578780C1 (en) Aircraft turbojet engine control method
EP3315743B1 (en) Power plant thrust management system for turboprop engines
CN108168900B (en) Meet the unmanned plane control method for starting machine width envelope thrust requirements
US10364831B2 (en) Method and system for air management of aircraft systems
RU2551773C1 (en) Control over aircraft turbojet
RU2592562C1 (en) Aircraft turbojet engine control method
RU2464437C1 (en) Control method of jet turbine double-flow engine with afterburner
RU2623706C1 (en) Method for controlling an aircraft turbojet engine
RU2620737C1 (en) Control method of aircraft jet turbine engine
JP5643319B2 (en) Non-flameout test of turbine engine combustion chamber
RU2634506C1 (en) Control method of aircraft jet turbine engine
RU2639409C1 (en) Control method of aircraft jet turbine engine
RU2665011C2 (en) Method and system for controlling operating temperature of vehicle boost pressure device and vehicle comprising temperature control system
RU2389008C1 (en) Tune-up method of gas turbine engine with augmentor
YingQing et al. Adaptive life extending control of aircraft engine
RU2365774C2 (en) Control mode of twin-engine propulsion system
RU2682221C1 (en) Control method of aeronautic gas turbine engine with a variable geometry of output device
RU2623707C1 (en) Method for controlling aircraft turbojet engine with afterburner combustion
RU2432476C2 (en) Control method of electronic-hydraulic/mechanical control system of gas-turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner