RU2773081C2 - Method for determination of ignition of gas turbine engine - Google Patents

Method for determination of ignition of gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2773081C2
RU2773081C2 RU2020122891A RU2020122891A RU2773081C2 RU 2773081 C2 RU2773081 C2 RU 2773081C2 RU 2020122891 A RU2020122891 A RU 2020122891A RU 2020122891 A RU2020122891 A RU 2020122891A RU 2773081 C2 RU2773081 C2 RU 2773081C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
threshold
ignition
gas turbine
turbine engine
Prior art date
Application number
RU2020122891A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020122891A (en
RU2020122891A3 (en
Inventor
Адель Седрик Абир ВИДЕМАНН
Никола РЕЙАР
Седрик ДЖЕЛАССИ
Original Assignee
Сафран Эркрафт Энджинз
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
Priority claimed from FR1762059A external-priority patent/FR3074836B1/en
Application filed by Сафран Эркрафт Энджинз filed Critical Сафран Эркрафт Энджинз
Publication of RU2020122891A publication Critical patent/RU2020122891A/en
Publication of RU2020122891A3 publication Critical patent/RU2020122891A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2773081C2 publication Critical patent/RU2773081C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engine building.
SUBSTANCE: invention relates to a combustion chamber of a gas turbine engine. A method for the determination of the ignition of a combustion chamber of a gas turbine engine contains stages, at which: first measurement (MT1) of an exhaust gas temperature behind combustion chamber (3) is obtained (E11) before attempting to ignite mentioned combustion chamber (3), temperature threshold (ST) is obtained (E12), secondary determination criterion (CS) is obtained (E13), obtained temperature threshold (ST) is updated (E14) depending on obtained secondary determination criterion (CS), second measurement (MT2) of an exhaust gas temperature is obtained (E15) after attempting to ignite combustion chamber (3), updated temperature threshold (ST) and the difference between first (MT1) and second (MT2) measurements of an exhaust gas temperature are compared (E16), and the ignition state of combustion chamber (3) is determined (E17), corresponding to a successful or unsuccessful ignition attempt, depending on the result of comparison stage (E16).
EFFECT: invention makes it possible to detect the ignition of a combustion chamber of a gas turbine engine in case of a restart of the gas turbine engine on the ground or in flight.
10 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к способу определения зажигания газотурбинного двигателя.The invention relates to a method for determining the ignition of a gas turbine engine.

Более конкретно, изобретение относится к способу определения зажигания камеры сгорания газотурбинного двигателя на основании значения температуры выхлопного газа. В частности, изобретение относится к определению в режиме реального времени состояния зажигания камеры сгорания, соответствующего успешной или неудачной попытке зажигания.More specifically, the invention relates to a method for determining ignition of a combustion chamber of a gas turbine engine based on an exhaust gas temperature value. In particular, the invention relates to real-time determination of the ignition state of a combustion chamber corresponding to a successful or unsuccessful ignition attempt.

Уровень техникиState of the art

Известный газотурбинный двигатель, такой как турбореактивный двигатель летательного аппарата, обычно содержит компрессор, камеру сгорания и турбину, расположенные в указанном порядке от входа к выходу относительно направления прохождения воздушного потока в газотурбинном двигателе. В камеру сгорания поступает предварительно сжатый компрессором воздух, затем в камеру сгорания впрыскивают топливо и поджигают полученную смесь, которая при прохождении через турбину расширяется и отбрасывается, например, для создания тяги, необходимой для движения самолета. Часть энергии, получаемой в камере сгорания, дополнительно отбирает турбина, чтобы приводить во вращение компрессор.A known gas turbine engine, such as an aircraft turbojet, typically includes a compressor, a combustion chamber, and a turbine arranged in this order from inlet to outlet with respect to the direction of air flow in the gas turbine engine. Air pre-compressed by the compressor enters the combustion chamber, then fuel is injected into the combustion chamber and the resulting mixture is ignited, which, when passing through the turbine, expands and is discarded, for example, to create the thrust necessary for the movement of the aircraft. Part of the energy received in the combustion chamber is additionally taken by the turbine to drive the compressor.

Определение зажигания в камере сгорания является существенным критерием. Фактически оно обусловливает действия, предпринимаемые с целью успешного запуска или повторного запуска турбореактивного двигателя в полете.Determination of ignition in the combustion chamber is an essential criterion. In fact, it determines the actions taken to successfully start or restart a turbojet engine in flight.

После начала горения в камере сгорания по газотурбинному двигателю проходит поток горячего воздуха, называемый "выхлопными газами", что вызывает быстрое повышение температуры за камерой сгорания, особенно на турбине и ее корпусе. Поэтому, в этом месте размещают один или несколько датчиков температуры для измерения изменения температуры (EGT) выхлопного газа.Once combustion has started in the combustion chamber, a stream of hot air, referred to as "exhaust gases", passes through the gas turbine engine, causing a rapid rise in temperature downstream of the combustion chamber, especially at the turbine and its casing. Therefore, one or more temperature sensors are placed at this location to measure the change in temperature (EGT) of the exhaust gas.

Известный способ определения зажигания в камере сгорания состоит в отслеживании измерений EGT, передаваемых этими датчиками. Кроме того, может быть выполнено несколько параллельных логических схем управления, например, с помощью компьютера газотурбинного двигателя.A known method for determining ignition in a combustion chamber is to monitor the EGT measurements reported by these sensors. In addition, a number of parallel control logics may be implemented, for example by a gas turbine engine computer.

Независимо от известных в настоящее время логических схем управления газотурбинный двигатель будет считаться "зажженным", если EGT увеличилась до определенного уровня с момента начала впрыска топлива. Для этого значение EGT сначала сохраняют, например, после инициализации последовательности запуска. После впрыска топлива и разряда свечи зажигания (т.е. после достижения скорости зажигания) последующие измеренные значения EGT сравнивают с сохраненным значением. Если достигнут предварительно заданный порог, то определяют, что в камере сгорания происходит горение. В этом случае законы управления зажиганием меняются в пользу законов управления, относящихся к ускорению или оборотам газотурбинного двигателя, до тех пор, пока не будет достигнута частота вращения холостого хода. С другой стороны, если значения EGT не превышают этот порог после предварительно заданного промежутка времени, то пилоту подают аварийный сигнал, указывающий на то, что горение в камере сгорания не происходит. Regardless of currently known control logic, a gas turbine engine will be considered "fired" if the EGT has increased to a certain level since the start of fuel injection. To do this, the value of the EGT is first stored, for example after initialization of the startup sequence. After the fuel is injected and the spark plug is discharged (ie, after reaching the ignition speed), the subsequent measured EGT values are compared with the stored value. If a predetermined threshold is reached, it is determined that combustion occurs in the combustion chamber. In this case, the ignition control laws change in favor of the control laws relating to the acceleration or revolutions of the gas turbine engine until the idle speed is reached. On the other hand, if the EGT values do not exceed this threshold after a predetermined amount of time, then the pilot is given an alarm indicating that no combustion is occurring in the combustion chamber.

Однако возможно, что значение EGT уже увеличилось до запуска. Это явление возникает, например, когда была предпринята первая попытка осуществления зажигания, а затем она была прервана, или после вращающегося срыва, связанного с аэродинамической нестабильностью компрессора. В этом случае, когда произошло зажигание камеры сгорания, значения EGT уже слишком высоки и меняются не так, как в номинальном случае. Таким образом, не было возможности вовремя достигнуть ожидаемого порога увеличения EGT, и запуск был некорректно прерван, когда двигатель в действительности зажегся.However, it is possible that the EGT value has already increased prior to launch. This phenomenon occurs, for example, when an ignition attempt has been made for the first time and then aborted, or after a rotating stall due to aerodynamic instability of the compressor. In this case, when the combustion chamber has been ignited, the EGT values are already too high and do not change as in the nominal case. Thus, it was not possible to reach the expected EGT increase threshold in time, and the start was incorrectly aborted when the engine actually ignited.

Следовательно, имеет место необходимость в совершенствовании способа определения зажигания в камере сгорания, в частности в случае, когда температура выхлопного газа выше, чем обычно в момент впрыска топлива и разрядки свечи зажигания.Therefore, there is a need to improve the method for detecting ignition in the combustion chamber, in particular in the case where the exhaust gas temperature is higher than usual at the time of fuel injection and spark plug discharge.

Кроме того, известен документ FR3044703A1, в котором описан способ определения момента, когда происходит зажигание в камере сгорания газотурбинного двигателя во время успешной попытки зажигания. Таким образом, способ позволяет определить длительность зажигания, которую можно использовать в качестве индикатора ухудшения характеристик всей системы запуска газотурбинного двигателя в случае, в частности, подтвержденного отклонения относительно эталонной продолжительности. Логику способа применяют к данным, записанным во время полета, и которые обычно обрабатывают после полета, чтобы можно было контролировать состояние исправности ("состояние работоспособности") газотурбинного двигателя. Применение способа в реальном времени остается возможным, но требует, в частности, значительных вычислительных ресурсов.In addition, document FR3044703A1 is known, which describes a method for determining when ignition occurs in the combustion chamber of a gas turbine engine during a successful ignition attempt. Thus, the method makes it possible to determine the duration of the ignition, which can be used as an indicator of the deterioration of the performance of the entire system for starting a gas turbine engine in the event of, in particular, a confirmed deviation from the reference duration. The logic of the method is applied to data recorded during the flight, and which is usually processed after the flight, so that the state of health ("health state") of the gas turbine engine can be monitored. The use of the real-time method remains possible, but requires, in particular, significant computing resources.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Одна из задач изобретения состоит в том, чтобы обнаружить зажигание камеры сгорания газотурбинного двигателя в случае повторного запуска газотурбинного двигателя на земле или в полете.One of the objectives of the invention is to detect the ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine in the event of a restart of the gas turbine engine on the ground or in flight.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы обнаружить зажигание камеры сгорания газотурбинного двигателя после вращающегося срыва воздуха на выходе компрессора.Another object of the invention is to detect the ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine after a rotating separation of air at the outlet of a compressor.

Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы обнаружить зажигание камеры сгорания газотурбинного двигателя в случае неисправности датчика температуры выхлопного газа.Yet another object of the invention is to detect the ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine in the event of a malfunction of the exhaust gas temperature sensor.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы обнаружить зажигание камеры камере сгорания газотурбинного двигателя в случае преждевременного прекращения подачи топлива.Another object of the invention is to detect ignition of the chamber in the combustion chamber of a gas turbine engine in the event of an early fuel cut.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы обнаружить зажигание камеры сгорания газотурбинного двигателя в случае повторной инициализации одного или нескольких каналов компьютера во время запуска или в полете.Another object of the invention is to detect ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine in the event of reinitialization of one or more computer channels during start-up or in flight.

В изобретении, в частности, предложен способ определения зажигания камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий следующие этапы, на которых:The invention, in particular, proposes a method for determining the ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine, comprising the following steps, in which:

- получают первое измерение температуры выхлопного газа за камерой сгорания перед попыткой зажечь упомянутую камеру сгорания,- a first measurement of the temperature of the exhaust gas behind the combustion chamber is obtained before attempting to ignite said combustion chamber,

- получают порог температуры,- get the temperature threshold,

- получают вторичный критерий определения,- receive a secondary criterion for determining,

- обновляют полученный порог температуры в зависимости от полученного вторичного критерия определения, - updating the received temperature threshold depending on the received secondary determination criterion,

- получают второе измерения температуры выхлопного газа после попытки зажечь камеру сгорания, - obtain a second measurement of the exhaust gas temperature after an attempt to ignite the combustion chamber,

- сравнивают обновленный порог температуры и разницу между первым и вторым измерениями температуры выхлопного газа, иcomparing the updated temperature threshold and the difference between the first and second exhaust gas temperature measurements, and

- определяют состояние зажигания камеры сгорания, соответствующее успешной или неудачной попытке зажигания, в зависимости от результата этапа сравнения.determining the ignition state of the combustion chamber corresponding to a successful or unsuccessful ignition attempt, depending on the result of the comparison step.

В способе этого типа этап обновления порога определения температуры преимущественно позволяет учитывать рабочее состояние газотурбинного двигателя, которое влияет на запуск камеры сгорания. Таким образом, изменение температуры выхлопного газа не является абсолютным критерием определения, а становится зависимым от общего состояния газотурбинного двигателя. В зависимости от вторичных критериев, имеющих отношение к элементам, которые окружают камеру сгорания, таким как, например, частота вращения двигателя или давление на выходе из компрессора, изменение температуры выхлопных газов отличается от номинального ее изменения, даже если состояние зажигания одно и то же. Благодаря такому способу аварийный сигнал, учитывающий зажигание, который подают пилоту, больше не является искаженным, что уменьшает количество ошибочных идентификаций отказа зажигания или повторного зажигания на земле или в полете.In this type of method, the step of updating the temperature detection threshold advantageously makes it possible to take into account the operating state of the gas turbine engine, which affects the starting of the combustion chamber. Thus, the change in exhaust gas temperature is not an absolute determination criterion, but becomes dependent on the general state of the gas turbine engine. Depending on secondary criteria related to the elements that surround the combustion chamber, such as, for example, engine speed or compressor outlet pressure, the change in exhaust gas temperature differs from its nominal change, even if the ignition state is the same. With this method, the ignition sensitive alarm given to the pilot is no longer garbled, which reduces misidentifications of ignition failure or re-ignition on the ground or in flight.

Способ в соответствии с изобретением также может содержать следующие признаки, взятые по-отдельности или в комбинации:The method according to the invention may also contain the following features, taken alone or in combination:

- этап получения первого измерения температуры выхлопного газа осуществляют в конце фазы инициирования последовательности запуска газотурбинного двигателя, когда температура выхлопного газа является минимальной,- the step of obtaining the first measurement of the exhaust gas temperature is carried out at the end of the initiation phase of the turbine engine startup sequence, when the exhaust gas temperature is at its minimum,

- обновление порога температуры состоит в уменьшении значения упомянутого порога, если выполнен вторичный критерий, и в сохранении значения упомянутого порога в противном случае,- updating the temperature threshold consists in decreasing the value of said threshold if the secondary criterion is met and maintaining the value of said threshold otherwise,

- вторичный критерий представляет собой информацию, относящуюся к изменению давления на выходе из компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, причем вторичный критерий выполнен, если выявлено резкое повышение упомянутого давления,- the secondary criterion is information relating to the change in pressure at the outlet of the high pressure compressor of the gas turbine engine, the secondary criterion being met if a sharp increase in said pressure is detected,

- вторичный критерий представляет собой информацию, относящуюся к частоте вращения газотурбинного двигателя, причем вторичный критерий выполнен, если частота вращения двигателя находится в определенном интервале в течение предварительно заданного промежутка времени,the secondary criterion is information related to the rotational speed of the gas turbine engine, wherein the secondary criterion is met if the engine speed is within a certain range for a predetermined period of time,

- он также содержит следующие этапы:- it also contains the following steps:

○ получают первый порог частоты вращения двигателя, ○ get the first engine speed threshold,

○ получают измерение частоты вращения двигателя, ○ get the engine speed measurement,

○ сравнивают измерение с первым порогом частоты вращения двигателя, и○ compare the measurement with the first engine speed threshold, and

○ определяют состояние зажигания камеры сгорания в зависимости от результата этапа сравнения,○ determine the ignition state of the combustion chamber depending on the result of the comparison step,

- он также содержит следующие этапы, на которых:- it also contains the following steps, in which:

○ получают порог ускорения частоты вращения двигателя, ○ get the engine speed acceleration threshold,

○ получают интервал времени измерения, ○ get the measurement time interval,

○ принимают множество последовательных измерений ускорения частоты вращения двигателя в течение интервала времени измерения, полученного на предыдущем этапе, и○ take a plurality of successive measurements of the acceleration of the engine speed during the measurement time interval obtained in the previous step, and

○ сравнивают множество последовательных измерений с полученным порогом ускорения, и○ compare a set of consecutive measurements with the obtained acceleration threshold, and

○ определяют состояние зажигания камеры сгорания в зависимости от результата этапа сравнения, и○ determine the ignition state of the combustion chamber depending on the result of the comparison step, and

- он также содержит следующие этапы, на которых:- it also contains the following steps, in which:

○ получают второй порог частоты вращения двигателя,○ get the second engine speed threshold,

○ получают информацию, относящуюся к состоянию управления газотурбинным двигателем,○ receive information related to the control state of the gas turbine engine,

○ получают измерение частоты вращения двигателя, ○ get the engine speed measurement,

○ сравнивают измерение со вторым порогом частоты вращения двигателя, и○ compare the measurement with the second engine speed threshold, and

○ определяют состояние зажигания камеры сгорания в зависимости от результата этапа сравнения и информации, относящейся к состоянию управления.○ determining the ignition state of the combustion chamber depending on the result of the comparison step and information related to the control state.

Изобретение также относится к системе определения зажигания камеры сгорания газотурбинного двигателя, причем система содержит датчик температуры выхлопного газа, при этом система также содержит компьютер, выполненный с возможностью реализации описанного выше способа.The invention also relates to a gas turbine engine combustion chamber ignition detection system, the system comprising an exhaust gas temperature sensor, the system also comprising a computer capable of implementing the method described above.

Наконец, изобретение применимо к газотурбинному двигателю, содержащему описанную выше систему.Finally, the invention is applicable to a gas turbine engine comprising the system described above.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Другие признаки, задачи и преимущества данного изобретения будут понятны после прочтения нижеследующего подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, приведенные в качестве неограничивающих примеров, и на которых:Other features, objects and advantages of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description with reference to the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples, and in which:

на фиг. 1 схематично представлен известный газотурбинный двигатель, содержащий систему определения согласно варианту осуществления изобретения,in fig. 1 is a schematic representation of a known gas turbine engine comprising a detection system according to an embodiment of the invention,

на фиг. 2a-2d схематично показаны различные варианты осуществления способа определения в соответствии с изобретением, иin fig. 2a-2d schematically show various embodiments of the determination method according to the invention, and

на фиг. 3 показаны примеры изменения частоты вращения двигателя, температуры выхлопных газов и давления на выходе из компрессора высокого давления во время запуска газотурбинного двигателя.in fig. 3 shows examples of changes in engine speed, exhaust gas temperature, and high pressure compressor outlet pressure during start-up of a gas turbine engine.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Далее будет описан пример осуществления способа в соответствии с изобретением со ссылкой на чертежи.Next, an exemplary implementation of the method according to the invention will be described with reference to the drawings.

Со ссылкой на фиг. 1, известный газотурбинный двигатель 1, например турбореактивный двигатель самолета, содержит камеру 3 сгорания, горение в которой необходимо для запуска или повторного запуска газотурбинного двигателя 1 на земле или в полете. Камера сгорания 3 расположена между каскадом компрессора 2, называемого компрессором высокого давления, и каскадом турбины 4, называемой турбиной высокого давления, соединенными друг с другом вращающимся валом 5, называемым валом каскада высокого давления. Каждый из каскадов компрессора 2 и турбины 4 может также известным образом содержать несколько ступеней высокого давления, соответственно 21, 23 и 41, 43, соединенных друг с другом одним и тем же вращающимся валом 5 для образования корпуса высокого давления двухвального газотурбинного двигателя. При работе воздух сжимается в секции 2 компрессора, затем он проходит в камеру 3 сгорания, в которую впрыскивают топливо через форсунки 31, выполненные для этой цели. Затем, топливно-воздушную смесь поджигают посредством свечей зажигания 33. Продукты этого сгорания, называемые выхлопными газами, затем расширяются при прохождении через секцию турбины 4. В дальнейшем воздух, проходящий через секцию турбины 4 после камеры сгорания, будем обозначать как "выхлопной газ", независимо от того, был ли этот воздух предварительно воспламенен в камере сгорания 3 (номинальная работа) или нет (начало последовательности запуска). Поэтому температура выхлопных газов напрямую связана с температурой каскада 4 турбины и указывает на состояние зажигания камеры 3 сгорания.With reference to FIG. 1, a conventional gas turbine engine 1, such as an aircraft turbojet, comprises a combustion chamber 3 in which combustion is necessary to start or restart the gas turbine engine 1 on the ground or in flight. The combustion chamber 3 is located between the compressor stage 2, called the high pressure compressor, and the turbine stage 4, called the high pressure turbine, connected to each other by a rotating shaft 5, called the high pressure stage shaft. Each of the stages of the compressor 2 and the turbine 4 may also in a known manner comprise several high pressure stages, respectively 21, 23 and 41, 43, connected to each other by the same rotating shaft 5 to form the high pressure casing of a two-shaft gas turbine engine. During operation, the air is compressed in the compressor section 2, then it passes into the combustion chamber 3, into which fuel is injected through nozzles 31 made for this purpose. Then, the fuel-air mixture is ignited by means of spark plugs 33. The products of this combustion, called exhaust gases, then expand while passing through the turbine section 4. In the following, the air passing through the turbine section 4 after the combustion chamber will be referred to as "exhaust gas", whether this air has been pre-ignited in combustion chamber 3 (nominal operation) or not (beginning of the start-up sequence). Therefore, the exhaust gas temperature is directly related to the temperature of the turbine stage 4 and indicates the ignition state of the combustion chamber 3 .

Как правило, последовательность запуска газотурбинного двигателя 1 содержит первую фазу, в течение которой частота вращения вращающегося вала 5 увеличивается в течение промежутка времени, составляющего период между получением команды на запуск газотурбинного двигателя 1, например, исходящей от пилота, и моментом, когда начинается впрыск топлива в камеру сгорания 3 газотурбинного двигателя 1. Во время этой первой фазы приведение в действие вращающегося вала 5 осуществляют независимо от работы секции турбины 4, например, с помощью стартера (не показан). Эту первую фазу можно квалифицировать как фазу перед впрыском.Typically, the start-up sequence of the gas turbine engine 1 comprises a first phase during which the speed of the rotating shaft 5 increases during a period of time between the receipt of a command to start the gas turbine engine 1, for example, from the pilot, and the moment when fuel injection begins into the combustion chamber 3 of the gas turbine engine 1. During this first phase, the rotating shaft 5 is driven independently of the operation of the turbine section 4, for example by means of a starter motor (not shown). This first phase can be qualified as the pre-injection phase.

Кроме того, последовательность запуска содержит вторую фазу, следующую за первой фазой, которая заканчивается, когда вращающийся вал больше не приводят в движение независимо от работы каскада 4 турбины, например, путем расцепления муфты стартера. Эта вторая фаза начинается с воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания 3 и может быть квалифицирована как фаза после зажигания.In addition, the starting sequence comprises a second phase following the first phase, which ends when the rotating shaft is no longer driven independently of the operation of the turbine stage 4, for example by disengaging the starter clutch. This second phase begins with the ignition of the air-fuel mixture in the combustion chamber 3 and can be qualified as the post-ignition phase.

В дальнейшем фаза инициирования последовательности запуска предпочтительно соответствует первой фазе, описанной выше, называемой фазой перед впрыском, которая продолжается до момента, когда начинается воспламенение топливовоздушной смеси.Further, the initiation phase of the start sequence preferably corresponds to the first phase described above, called the pre-injection phase, which continues until the moment when ignition of the air-fuel mixture begins.

При запуске на земле газотурбинный двигатель 1 сначала приводят в действие стартером (не показан), чтобы сжать достаточно воздуха для обеспечения успешного зажигания камеры сгорания 3. Во время повторного запуска в полете, если частота вращения газотурбинного двигателя достаточно высока (явление, называемое "авторотацией"), может непосредственно осуществляться зажигание камеры 3 сгорания. В противном случае необходимо воспользоваться стартером, как при пуске на земле. Во время запуска, как и во время повторного запуска, зажигание камеры сгорания 3 осуществляют путем впрыска топлива и разряда свечей 33 зажигания. When starting on the ground, the gas turbine engine 1 is first driven by a starter (not shown) to compress enough air to ensure successful ignition of the combustion chamber 3. During re-start in flight, if the speed of the gas turbine engine is high enough (a phenomenon called "autorotation" ), the combustion chamber 3 can be directly ignited. Otherwise, you must use the starter, as when starting on the ground. During start-up, as well as during restart, the combustion chamber 3 is ignited by fuel injection and discharge of spark plugs 33 .

В первом варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 2a, способ E определения содержит первый этап E11, на котором получают первое измерение MT1 температуры выхлопного газа, называемое начальным измерением, перед попыткой зажечь камеру 3 сгорания. Это начальное измерение MT1 служит эталоном для управления зажиганием камеры 3 сгорания. По этой причине начальное измерение MT1, в общем, сохраняют для целей последующего сравнения, как будет описано более подробно. In the first embodiment, with reference to FIG. 2a, the determination method E comprises a first step E11 in which a first measurement MT1 of the exhaust gas temperature, called the initial measurement, is obtained before attempting to ignite the combustion chamber 3. This initial measurement MT1 serves as a reference for controlling the ignition of the combustion chamber 3 . For this reason, the initial MT1 measurement is generally retained for later comparison purposes, as will be described in more detail.

Преимущественно этап получения E11 начального измерения MT1 реализуют в конце фазы инициирования последовательности запуска газотурбинного двигателя 1. На самом деле важно сохранять минимальное значение температуры выхлопного газа, достигнутой после начала последовательности запуска или повторного запуска газотурбинного двигателя 1. Таким образом, если упомянутая последовательность инициирована, то приведение в действие вращающегося вала 5 стартером или авторотация генерирует циркуляцию воздуха в газотурбинном двигателе 1, который, таким образом, вентилируют и постепенно охлаждают, как показано на фиг. 3. Следовательно, температура выхлопного газа падает во время начальной последовательности запуска газотурбинного двигателя 1, так что, когда выполняют зажигание камеры 3 сгорания, температура выхлопного газа минимальна. Это позволяет использовать начальное эталонное измерение, которое представляет собой точную картину температуры камеры 3 сгорания в момент ее зажигания.Preferably, the step of obtaining E11 of the initial measurement MT1 is carried out at the end of the initiation phase of the gas turbine engine 1 startup sequence. It is in fact important to keep the minimum value of the exhaust gas temperature reached after the start of the gas turbine engine 1 startup or restart sequence. Thus, if said sequence is initiated, then actuation of the rotating shaft 5 by a starter or autorotation generates air circulation in the gas turbine engine 1, which is thus ventilated and gradually cooled, as shown in FIG. 3. Therefore, the temperature of the exhaust gas drops during the initial startup sequence of the gas turbine engine 1, so that when ignition of the combustion chamber 3 is performed, the temperature of the exhaust gas is at a minimum. This allows the use of an initial reference measurement, which is an accurate picture of the temperature of the combustion chamber 3 at the time of its ignition.

Во время второго этапа E12 принимают порог ST температуры и также, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, сохраняют его. Этот порог ST температуры дает точку отсчета для увеличения температуры выхлопного газа, при которой считают, что камера 3 сгорания зажжена. Этот порог ST температуры зависит от газотурбинного двигателя 1, от состояния его износа, а также от его рабочих условий. Преимущественно этот порог ST температуры составляет 35 K.During the second step E12, the temperature threshold ST is received and also, according to the preferred embodiment, stored. This temperature threshold ST provides a reference point for the increase in exhaust gas temperature at which the combustion chamber 3 is considered to be ignited. This temperature threshold ST depends on the gas turbine engine 1, its wear condition, as well as its operating conditions. Advantageously, this temperature threshold ST is 35 K.

Во время третьего этапа E13 принимают вторичный критерий CS определения и также, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, сохраняют его. Вторичный критерий CS определения позволяет определить состояние газотурбинного двигателя 1, которое оказывает влияние на температуру выхлопного газа. В зависимости от выполнения критерия вторичный критерий CS определения позволяет корректировать значение порога ST температуры, полученное на предыдущем этапе E12, чтобы улучшить определение зажигания камеры 3 сгорания на основе изменения температуры выхлопного газа.During the third step E13, the secondary determination criterion CS is received and also, according to the preferred embodiment, stored. The secondary determination criterion CS makes it possible to determine the state of the gas turbine engine 1 which affects the temperature of the exhaust gas. Depending on the fulfillment of the criterion, the secondary determination criterion CS allows the temperature threshold value ST obtained in the previous step E12 to be corrected to improve the ignition determination of the combustion chamber 3 based on the change in exhaust gas temperature.

Во время четвертого этапа E14 порог ST температуры обновляют в зависимости от вторичного критерия CS определения, полученного на предыдущем этапе E13. Преимущественно обновление состоит в уменьшении значения упомянутого порога ST, если вторичный критерий CS выполнен, и сохранения значения упомянутого порога ST в противном случае. В действительности, если вторичный критерий CS выполнен, то газотурбинный двигатель 1 потенциально находится в рабочем состоянии, так что изменение температуры выхлопного газа не соответствует номинальному изменению, например, она уже поднялась независимо от зажигания камеры 3 сгорания. Это могло произойти из-за первого отмененного запуска или из-за явления срыва, возникшего за секцией компрессора 2. Таким образом, уменьшение значения порога ST позволяет быстрее обнаруживать зажигание камеры 3 сгорания или даже гарантировать, что зажигание камеры 3 определено. Аналогично, обновление значения порога ST температуры зависит от газотурбинного двигателя 1, от состояния его износа, а также от его рабочих условий. Преимущественно, если вторичный критерий CS выполнен, то значение обновленного порога ST температуры составляет 15 K. During the fourth step E14, the temperature threshold ST is updated depending on the secondary determination criterion CS obtained in the previous step E13. Preferably, the update consists in decreasing the value of said threshold ST if the secondary criterion CS is met and maintaining the value of said threshold ST otherwise. In fact, if the secondary criterion CS is met, then the gas turbine engine 1 is potentially in operation, so that the change in exhaust gas temperature does not correspond to the nominal change, for example, it has already risen regardless of the ignition of the combustion chamber 3. This could be due to the first canceled start or due to a stall phenomenon occurring downstream of the compressor section 2. Thus, lowering the value of the threshold ST allows the ignition of the combustion chamber 3 to be detected more quickly, or even to ensure that the ignition of the combustion chamber 3 is detected. Likewise, updating the value of the temperature threshold ST depends on the gas turbine engine 1, its wear condition, as well as its operating conditions. Advantageously, if the secondary criterion CS is met, then the value of the updated temperature threshold ST is 15 K.

Во время пятого этапа E15 получают второе измерение MT2 температуры выхлопных газов после попытки зажигания камеры 3 сгорания и, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, сохраняют его. Преимущественно, последовательно получают несколько вторых измерений MT2 температуры выхлопных газов.During the fifth step E15, a second measurement MT2 of the exhaust gas temperature after an attempt to ignite the combustion chamber 3 is obtained and, according to a preferred embodiment, stored. Preferably, several second exhaust gas temperature measurements MT2 are obtained in succession.

Во время шестого этапа E16 обновленный порог ST температуры сравнивают с разностью между вторым MT2 и первым MT1 измерениями температуры выхлопного газа, полученными на предыдущих этапах. Преимущественно шестой этап E16 последовательно повторяют для множества вторых измерений MT2.During the sixth step E16, the updated temperature threshold ST is compared with the difference between the second MT2 and the first MT1 exhaust gas temperature measurements obtained in the previous steps. Advantageously, the sixth step E16 is repeated sequentially for a plurality of second measurements MT2.

На последнем этапе E17 определяют состояние зажигания камеры сгорания в зависимости от результата предыдущего этапа E16 сравнения. Более конкретно, если разница между вторым MT2 и первым MT1 измерениями температуры выхлопных газов больше, чем обновленный порог ST температуры, то считают, что камера 3 сгорания зажжена. В противном случае считают, что зажигания не произошло. Следовательно, этап E17 позволяет сделать заключение об успешной или не успешной попытке зажигания камеры 3 сгорания газотурбинного двигателя 1. При необходимости пилоту может быть подан сигнал тревоги, если определено состояние неудавшегося зажигания после нескольких попыток зажигания.In the last step E17, the ignition state of the combustion chamber is determined depending on the result of the previous comparison step E16. More specifically, if the difference between the second MT2 and the first MT1 exhaust gas temperature measurements is greater than the updated temperature threshold ST, then the combustion chamber 3 is deemed to be ignited. Otherwise, it is considered that ignition has not occurred. Therefore, step E17 makes it possible to judge whether the ignition attempt of the combustion chamber 3 of the gas turbine engine 1 succeeded or failed. If necessary, an alarm can be given to the pilot if an ignition failure condition is determined after several ignition attempts.

Этапы первого варианта осуществления способа E определения могут быть реализованы в порядке, отличном от описанного выше. В частности, этап E12 получения порога ST температуры может быть выполнен независимо от этапов E11 и E15 выполнения первого MT1 и второго MT2 измерений температуры. Таким образом, порог ST температуры может быть сохранен только один раз во время первого запуска газотурбинного двигателя 1, а затем его можно систематически использовать при каждой реализации способа E определения. Аналогично, получение E13 и обновление E14 вторичного критерия CS определения могут быть выполнены перед получением E11 первого измерения MT1 температуры.The steps of the first embodiment of the determination method E may be implemented in an order different from that described above. Specifically, the step E12 of obtaining the temperature threshold ST may be performed independently of the steps E11 and E15 of performing the first temperature measurement MT1 and the second MT2. Thus, the temperature threshold ST can only be stored once during the first start of the gas turbine engine 1, and then it can be systematically used in each implementation of the determination method E. Similarly, obtaining E13 and updating E14 of the secondary determination criterion CS may be performed before obtaining E11 of the first temperature measurement MT1.

В способе E определения зажигания могут быть использованы различные вторичные критерии CS определения.In ignition determination method E, various secondary determination criteria CS may be used.

Первый вторичный критерий CS1 определения представляет собой информацию, касающуюся изменения давления на выходе ступени 23 высокого давления дальше всего от секции компрессора 2 газотурбинного двигателя 1 относительно направления циркуляции воздуха. На самом деле, как показано на фиг. 3, во время зажигания камеры 3 сгорания возникает резкое увеличение давления, также называемое скачком давления. Таким образом, этот первый вторичный критерий CS1 будет выполнен, если определен упомянутый скачок давления. Для этого получают последовательные измерения давления на выходе ступени 23 высокого давления компрессора 2. Преимущественно эти измерения разделяют приблизительно сто миллисекунд, например, 200 мс. Если отклонение между последовательными измеренными значениями больше, чем определенный предварительно заданный порог давления, то детектируют скачок давления и подтверждают выполнение полученного вторичного критерия CS1. Преимущественно порог скачка давления получают во время испытаний двигателя, и он составляет, например, до 4% от значения начального измерения давления. Во всех случаях первый вторичный критерий CS1 используют только тогда, когда идет запуск газотурбинного двигателя 1, чтобы ограничить его воздействие.The first secondary determination criterion CS1 is information regarding the pressure change at the outlet of the high pressure stage 23 farthest from the compressor section 2 of the gas turbine engine 1 with respect to the air circulation direction. In fact, as shown in FIG. 3, at the time of ignition of the combustion chamber 3, a sudden increase in pressure occurs, also referred to as a pressure surge. Thus, this first secondary criterion CS1 will be met if said pressure surge is determined. To do this, successive pressure measurements are obtained at the outlet of the high pressure stage 23 of the compressor 2. Advantageously, these measurements are separated by approximately one hundred milliseconds, for example 200 ms. If the deviation between successive measured values is greater than a certain predetermined pressure threshold, then a pressure jump is detected and the obtained secondary criterion CS1 is confirmed. Preferably, the pressure surge threshold is obtained during engine testing and is, for example, up to 4% of the value of the initial pressure measurement. In all cases, the first secondary criterion CS1 is used only when the gas turbine engine 1 is being started in order to limit its impact.

Второй вторичный критерий CS2 представляет собой информацию, относящуюся к частоте вращения газотурбинного двигателя 1, т.е. к частоте вращения вращающегося вала 5, например, вала 5 высокого давления. The second secondary criterion CS2 is information related to the rotational speed of the gas turbine engine 1, i. e. to the speed of the rotating shaft 5, for example, the high pressure shaft 5.

Этот второй критерий CS2 преимущественно используют в случае, когда частота вращения газотурбинного двигателя 1 стагнирует на уровне ниже, чем порог SR холостого хода, но выше, чем порог SMV максимальной вентиляции. В действительности, когда частота вращения двигателя пересекает порог SMV максимальной вентиляции, например, 7000 оборотов в минуту, то считают, что произошло зажигание камеры 3 сгорания. В действительности, этот порог SMV определяют как максимальный порог, который можно пересечь с крутящим моментом, обеспечиваемым только стартером. Без крутящего момента, создаваемого воспламенением, этот порог SMV нельзя пересечь, и поэтому его пересечение указывает на то, что произошло зажигание камеры 3 сгорания. Этот порог SMV можно определить экспериментально посредством испытаний движения воздушного потока, проводимых на газотурбинном двигателе 1.This second criterion CS2 is advantageously used in the case where the speed of the turbine engine 1 stagnates at a level lower than the idle threshold SR but higher than the maximum ventilation threshold SMV. In fact, when the engine speed crosses the maximum ventilation threshold SMV, for example, 7000 rpm, it is considered that ignition of the combustion chamber 3 has occurred. In effect, this SMV threshold is defined as the maximum threshold that can be crossed with the torque provided by the starter alone. Without ignition torque, this SMV threshold cannot be crossed, and therefore its crossing indicates that combustion chamber 3 has been ignited. This SMV threshold can be determined experimentally through airflow motion tests carried out on the gas turbine engine 1.

Чтобы выполнить этот второй критерий CS2, сначала подтверждают рабочее состояние газотурбинного двигателя 1, соответствующее стагнации частоты вращения двигателя. Для этого отслеживают изменение частоты вращения двигателя в течение предварительно заданной продолжительности T1 времени, обычно в течение 20 секунд. Эта продолжительность T1 соответствует максимальному порогу времени, в течение которого частоту вращения двигателя можно поддерживать на уровне выше порога SMV максимальной вентиляции без запуска. Эта продолжительность T1 также зависит от типа газотурбинного двигателя 1 и от степени его износа. Поэтому, второй вторичный критерий CS2 является выполненным, если частота вращения двигателя находится в интервале между порогом SMV максимальной вентиляции и порогом SR холостого хода в течение времени, соответствующего максимальному порогу T1 времени, описанному выше.In order to fulfill this second criterion CS2, the operation state of the gas turbine engine 1 corresponding to the stagnation of the engine speed is first confirmed. To do this, monitor the change in engine speed for a predetermined duration T1 time, typically within 20 seconds. This duration T1 corresponds to the maximum time threshold for which the engine speed can be maintained above the maximum ventilation threshold SMV without starting. This duration T1 also depends on the type of gas turbine engine 1 and on its degree of wear. Therefore, the second secondary criterion CS2 is met if the engine speed is between the maximum ventilation threshold SMV and the idle threshold SR for a time corresponding to the maximum time threshold T1 described above.

Преимущественно, второй вторичный критерий CS2 считают выполненным, если, в дополнение, выполнены следующие условия в течение времени, соответствующего максимальному порогу T1 времени, описанному выше:Preferably, the second secondary criterion CS2 is considered to be met if, in addition, the following conditions are met for a time corresponding to the maximum time threshold T1 described above:

- клапан подачи топлива в камере 3 сгорания открыт, и- the fuel supply valve in the combustion chamber 3 is open, and

- стартер выключен.- the starter is off.

Условие, относящееся к открытию клапана подачи, позволяет без риска обнаруживать ложное зажигание, когда топливо не подают в камеру 3 сгорания. Это дополнительное условие проверки позволяет не обновлять порог ST температуры в случае, когда клапан подачи был закрыт, т.е. когда запуск был отменен или полет был закончен. Таким образом, логику способа определения сбрасывают на ноль для следующего повторного зажигания и/или повторного запуска.The condition relating to the opening of the supply valve makes it possible to safely detect false ignition when fuel is not supplied to the combustion chamber 3 . This additional test condition allows the temperature threshold ST not to be updated in the event that the supply valve has been closed, i. e. when the launch was canceled or the flight ended. Thus, the determination method logic is reset to zero for the next re-ignition and/or restart.

Во втором варианте осуществления со ссылкой на фиг. 2b способ E определения содержит первый этап E21, на котором получают первый порог SRM1 частоты вращения двигателя, например, порог SMV максимальной вентиляции, описанный выше, равный 7000 оборотов в минуту.In the second embodiment, with reference to FIG. 2b, the determination method E comprises a first step E21 in which the first engine speed threshold SRM1 is obtained, for example, the maximum ventilation threshold SMV described above is 7000 rpm.

Во время второго этапа E22 получают измерение скорости MRM вращения двигателя и, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, сохраняют его. During the second step E22, a measurement of the engine rotation speed MRM is obtained and, in accordance with the preferred embodiment, stored.

Во время третьего этапа E23 полученное измерение MRM сравнивают с первым порогом SRM1 частоты вращения двигателя.During the third step E23, the obtained MRM measurement is compared with the first engine speed threshold SRM1.

Во время четвертого этапа E24 определяют условия горения камеры 3 сгорания в зависимости от результата этапа E23 сравнения. В этом конкретном случае, если принятое измерение MRM больше, чем первый порог SMR1 частоты вращения двигателя, то считают, что воспламенение камеры 3 сгорания выполнено. В действительности, как было упомянуто ранее, первый порог SMR1 частоты вращения двигателя преимущественно выбирают так, чтобы он указывал границы, за пределами которых газотурбинный двигатель 1 не может работать без энергии, получаемой в зажженной камере 3 сгорания. Если полученное измерение MRM меньше, чем первый порог SMR1 частоты вращения двигателя, то считают, что камера 3 сгорания погасла. При необходимости пилоту может быть подан сигнал тревоги, если определено состояние неудавшегося зажигания после нескольких попыток зажигания.During the fourth step E24, the combustion conditions of the combustion chamber 3 are determined depending on the result of the comparison step E23. In this particular case, if the received measurement MRM is greater than the first engine speed threshold SMR1, then ignition of the combustion chamber 3 is deemed to have been carried out. In fact, as mentioned earlier, the first engine speed threshold SMR1 is advantageously chosen to indicate limits beyond which the gas turbine engine 1 cannot operate without the energy produced in the ignited combustion chamber 3. If the obtained measurement MRM is smaller than the first engine speed threshold SMR1, the combustion chamber 3 is considered to be extinguished. If desired, an alarm may be issued to the pilot if a failed ignition condition is detected after several ignition attempts.

Этапы второго варианта осуществления способа E определения могут быть реализованы в порядке, отличном от описанного выше. В частности, этап E21 получения первого порога SRM1 порога частоты вращения двигателя может быть реализован независимо от этапа E22 получения измерения MRM частоты вращения двигателя. Таким образом, первый порог частоты вращения двигателя может быть сохранен только один раз во время первого запуска газотурбинного двигателя 1, а затем его можно систематически использовать при каждом осуществлении способа E определения.The steps of the second embodiment of the determination method E may be implemented in an order different from that described above. Specifically, the step E21 of obtaining the first engine speed threshold SRM1 may be implemented independently of the step E22 of obtaining the engine speed measurement MRM. Thus, the first engine speed threshold can only be stored once during the first start of the gas turbine engine 1, and then it can be systematically used in each implementation of the determination method E.

Со ссылкой на фиг. 2c в третьем варианте осуществления способа E определения, дополняющего второй ранее описанный вариант осуществления, выполняют этап E31 получения порога SA, соответствующего ускорению частоты вращения двигателя. Порог SA ускорения соответствует увеличению частоты вращения двигателя, таким образом, что двигатель необходимо приводить в действие посредством горения, осуществляемого в камере 3 сгорания. Этот порог SA ускорения зависит от типа газотурбинного двигателя 1 и от уровня его износа и соответствует, например, ускорению частоты вращения двигателя на 50 оборотов в минуту за каждую секунду.With reference to FIG. 2c, in the third embodiment of the determination method E supplementing the second embodiment described above, step E31 of obtaining the threshold SA corresponding to the engine speed acceleration is performed. The acceleration threshold SA corresponds to an increase in the engine speed such that the engine needs to be driven by the combustion carried out in the combustion chamber 3 . This acceleration threshold SA depends on the type of turbine engine 1 and on its level of wear, and corresponds, for example, to an acceleration of the engine speed of 50 revolutions per minute per second.

Тогда, также получают E32 интервал IT времени измерения и, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, сохраняют. Этот интервал IT времени составляет, например, одну секунду.Then, the measurement time interval E32 IT is also obtained and, according to the preferred embodiment, stored. This IT time interval is, for example, one second.

После этого, получают E33 несколько последовательных измерений ускорения MA частоты вращения двигателя в течение интервала IT времени, полученного на предыдущем этапе E32, затем сравнивают с порогом SA ускорения, полученным на первом этапе E31.Thereafter, several successive measurements of the engine speed acceleration MA during the time interval IT obtained in the previous step E32 are obtained E33, and then compared with the acceleration threshold SA obtained in the first step E31.

Наконец, определяют E34 состояние зажигания камеры 3 сгорания в зависимости от результатов этапа E33 сравнения. В этом случае, если все измерения MA ускорения больше или равны принятому порогу SA, то считают, что выполнено зажигание камеры 3 сгорания. В противном случае считают, что камера 3 сгорания погашена, и пилоту может быть подан сигнал тревоги, если определено погашенное состояние после нескольких попыток зажигания.Finally, the ignition state of the combustion chamber 3 is determined E34 depending on the results of the comparison step E33. In this case, if all acceleration measurements MA are greater than or equal to the received threshold SA, then the combustion chamber 3 is considered to have been ignited. Otherwise, the combustion chamber 3 is considered to be extinguished and an alarm may be given to the pilot if an extinguished condition is determined after several ignition attempts.

Этот вариант осуществления способа E определения преимущественно реализуют для того, чтобы обнаружить повторное зажигание камеры 3 сгорания, когда газотурбинный двигатель 1 работает со скоростью выше порога SMV максимальной вентиляции и ниже порога SR холостого хода.This embodiment of the detection method E is advantageously implemented in order to detect the re-ignition of the combustion chamber 3 when the gas turbine engine 1 is operating at a speed above the maximum ventilation threshold SMV and below the idle threshold SR.

Этапы третьего варианта осуществления способа определения могут быть реализованы в порядке, отличном от описанного выше. В частности, этап E31, E32 получения порога SA ускорения и интервала IT времени могут быть выполнены независимо от этапа E33 получения множества измерений MA ускорения частоты вращения двигателя. Таким образом, пороги ускорения SA и интервала времени IT могут быть сохранены только один раз во время первого запуска газотурбинного двигателя 1, а затем их можно систематически использовать при каждой реализации способа E определения.The steps of the third embodiment of the determination method may be implemented in an order different from that described above. Specifically, the step E31, E32 of obtaining the acceleration threshold SA and the time interval IT can be performed independently of the step E33 of obtaining a plurality of engine speed acceleration measurements MA. Thus, the acceleration thresholds SA and the time interval IT can only be stored once during the first start of the gas turbine engine 1, and then they can be used systematically in each implementation of the determination method E.

Со ссылкой на фиг. 1, турбореактивный двигатель 1 содержит один (или несколько) компьютер(ов) 7, выполненный(х) с возможностью управлять работой турбореактивного двигателя 1. Компьютер 7 такого типа обычно содержит два канала, реализующих параллельно одни и те же операции на основе одних и тех же полученных данных. В общем, один из двух каналов подчинен другому. Используют выражения активный канал и пассивный канал. Каналы компьютера 7 получают измерения, поступающие от одного (или нескольких) датчика(ов) 6 температуры выхлопного газа, расположенных за камерой 3 сгорания. Таким образом, датчик 6 или зонд этого типа измеряет температуру выхлопного газа. Поэтому, система 8 определения зажигания газотурбинного двигателя преимущественно содержит датчик 6 температуры и компьютер 7 этого типа.With reference to FIG. 1, the turbojet 1 comprises one (or more) computer(s) 7 configured to control the operation of the turbojet 1. This type of computer 7 typically contains two channels that perform the same operations in parallel based on the same same received data. In general, one of the two channels is subordinate to the other. The expressions active channel and passive channel are used. The channels of the computer 7 receive measurements from one (or more) exhaust gas temperature sensor(s) 6 located behind the combustion chamber 3. Thus, the sensor 6 or this type of probe measures the temperature of the exhaust gas. Therefore, the gas turbine ignition detection system 8 advantageously comprises a temperature sensor 6 and a computer 7 of this type.

Более того, компьютер 7 выполнен с возможностью осуществлять способ E определения зажигания в соответствии с одним или несколькими ранее описанными вариантами осуществления. Для этого компьютер 7 также принимает другие измерения, получаемые от других датчиков, такие, например, как измерения, относящиеся к частоте вращения двигателя или к давлению после ступени 2 компрессора, например, ступени 23 высокого давления.Moreover, the computer 7 is configured to perform ignition detection method E in accordance with one or more of the previously described embodiments. To this end, the computer 7 also receives other measurements from other sensors, such as, for example, measurements relating to the engine speed or the pressure downstream of the compressor stage 2, eg the high pressure stage 23.

В случае неисправности пассивного канала компьютер 7 автоматически может быть повторно инициализирован и, следовательно, потеряет все выполняемые в этот момент вычисления. В результате, система 8 должна быть способна повторно инициализировать саму себя в состояние зажигания камеры 3 сгорания. Для этого пассивный канал может сначала восстановить состояние зажигания посредством связи с активным каналом. In the event of a failure of the passive link, computer 7 may automatically be reinitialized and therefore lose all calculations currently in progress. As a result, the system 8 must be able to reinitialize itself into the ignition state of the combustion chamber 3. To do this, the passive channel may first restore the ignition state by communicating with the active channel.

В качестве альтернативы, со ссылкой на фиг. 2d четвертый вариант осуществления способа E определения зажигания камеры 3 сгорания выполняют посредством пассивного канала компьютера 7.Alternatively, with reference to FIG. 2d, the fourth embodiment of the method E for determining the ignition of the combustion chamber 3 is carried out by means of the passive channel of the computer 7.

Во время первого этапа E41 принимают второй порог SRM2 частоты вращения двигателя и, в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления, сохраняют его. Этот второй порог SRM2 частоты вращения двигателя соответствует, например, порогу SR холостого хода, описанному ранее.During the first step E41, the second engine speed threshold SRM2 is received and, according to one preferred embodiment, stored. This second engine speed threshold SRM2 corresponds, for example, to the idle speed threshold SR described previously.

Во время второго этапа E42 также получают информацию, касающуюся состояния управления газотурбинным двигателем, например, команды пилота, относящиеся к требованию мощности.During the second step E42 also receive information regarding the state of control of the gas turbine engine, such as pilot commands related to the power requirement.

Во время третьего этапа E43 принимают измерение частоты MRM вращения двигателя и, в соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления, сохраняют его.During the third step E43, the engine speed measurement MRM is received and, in accordance with one preferred embodiment, stored.

Во время четвертого этапа E44 принятое на предыдущем этапе измерение MRM сравнивают со вторым порогом SRM2 частоты вращения двигателя.During the fourth step E44, the MRM measurement taken in the previous step is compared with the second engine speed threshold SRM2.

Во время пятого этапа E45 определяют условия горения камеры 3 сгорания в зависимости от результата этапа E44 сравнения и информации, относящейся к состоянию управления. В этом конкретном случае, если частота вращения двигателя больше или равна его частоте SR холостого хода (т.е. газотурбинный двигатель 1 находится в стабильном режиме работы на частоте выше холостого хода), и имеются соответствующие команды пилота, то пассивный канал приходит к выводу, что камера сгорания 3 зажжена, и управляет ею активный канал.During the fifth step E45, the combustion conditions of the combustion chamber 3 are determined depending on the result of the comparison step E44 and information related to the control state. In this particular case, if the engine speed is greater than or equal to its idle speed SR (i.e., gas turbine engine 1 is in stable operation above idle), and there are corresponding pilot commands, then the passive channel concludes, that the combustion chamber 3 is ignited and controlled by the active channel.

Этапы четвертого варианта осуществления способа E определения могут быть реализованы в порядке, отличном от описанного выше. В частности, на этапе E21 получения второй порог SRM2 частоты вращения двигателя может быть сохранен только один раз во время первого запуска газотурбинного двигателя 1, а затем его можно систематически использовать при каждой реализации способа E определения. Аналогично, этапы E42, E43 получения информации, касающейся состояния управления, и измерение MRM частоты вращения двигателя можно поменять местами.The steps of the fourth embodiment of the determination method E may be implemented in an order different from that described above. Specifically, in the acquisition step E21, the second engine speed threshold SRM2 can only be stored once during the first start of the gas turbine engine 1, and then it can be systematically used in each implementation of the determination method E. Similarly, the steps E42, E43 of obtaining information regarding the control state and the measurement MRM of the engine speed can be interchanged.

Преимущественно различные описанные выше варианты осуществления реализуют параллельно посредством каналов компьютера 7 независимо друг от друга. Таким образом, первая логическая схема управления, которая обнаруживает зажигание камеры 3 сгорания, может отправлять соответствующую информацию пилоту.Advantageously, the various embodiments described above are implemented in parallel via the channels of the computer 7 independently of each other. Thus, the first control logic that detects ignition of the combustion chamber 3 can send corresponding information to the pilot.

Таким образом, если газотурбинный двигатель 1 запускают, когда датчик 6 температуры выхлопного газа неисправен, то логическая схема, соответствующая второму варианту осуществления способа E определения, все еще позволит обнаружить зажигание камеры 3 сгорания.That is, if the gas turbine engine 1 is started when the exhaust gas temperature sensor 6 is defective, the logic according to the second embodiment of the determination method E will still detect ignition of the combustion chamber 3 .

Аналогично, если происходит несвоевременная повторная инициализация одного из каналов компьютера 7, то соответствующая логическая схема четвертого варианта осуществления способа E определения все еще позволит обнаружить зажигание камеры 3 сгорания.Similarly, if there is an untimely reinitialization of one of the channels of the computer 7, then the corresponding logic circuit of the fourth embodiment of the determination method E will still allow the ignition of the combustion chamber 3 to be detected.

Аналогично, если частота вращения двигателя стагнирует после прекращения подачи топлива во время запуска газотурбинного двигателя 1, то реализованная логическая схема определения будет зависеть от уровня частоты стагнации (запуск на земле или повторный запуск в полете).Similarly, if the engine speed stagnates after a fuel cut during startup of the gas turbine engine 1, then the determination logic implemented will depend on the level of the stagnation frequency (ground start or in-flight restart).

Если частота вращения двигателя меньше, чем порог SMV максимальной вентиляции, то первый вариант осуществления способа E определения позволит обнаружить зажигание камеры 3 сгорания посредством первого вторичного критерия CS1, представляющего собой скачок давления.If the engine speed is less than the maximum ventilation threshold SMV, then the first embodiment of the determination method E will detect the ignition of the combustion chamber 3 by means of the first secondary criterion CS1, which is a pressure surge.

Если частота вращения двигателя является переходной, то второй вариант осуществления способа E определения позволит обнаружить зажигание камеры 3 сгорания, используя порог SMV максимальной вентиляции в качестве первого порога SRM1 частоты вращения двигателя.If the engine speed is transient, then the second embodiment of the detection method E will detect ignition of the combustion chamber 3 using the maximum ventilation threshold SMV as the first engine speed threshold SRM1.

Если частота вращения двигателя больше, чем порог SMV максимальной вентиляции, то первый вариант осуществления способа E определения позволит обнаружить зажигание камеры 3 сгорания посредством второго вторичного критерия CS2, представляющего собой частоту вращения двигателя.If the engine speed is greater than the maximum ventilation threshold SMV, then the first embodiment of the determination method E will detect ignition of the combustion chamber 3 by means of the second secondary criteria CS2 representing the engine speed.

Claims (31)

1. Способ (E) определения зажигания камеры (3) сгорания газотурбинного двигателя (1), содержащий этапы, на которых:1. Method (E) for determining the ignition of the combustion chamber (3) of a gas turbine engine (1), comprising the steps of: получают (E11) первое измерение (MT1) температуры выхлопного газа за камерой (3) сгорания перед попыткой зажечь упомянутую камеру (3) сгорания,receive (E11) the first measurement (MT1) of the temperature of the exhaust gas behind the combustion chamber (3) before trying to ignite the said combustion chamber (3), получают (E12) порог (ST) температуры,get (E12) temperature threshold (ST), получают (E13) вторичный критерий (CS) определения,receive (E13) secondary criterion (CS) determination, обновляют (E14) полученный порог (ST) температуры в зависимости от полученного вторичного критерия (CS) определения,updating (E14) the received temperature threshold (ST) depending on the received secondary determination criterion (CS), получают (E15) второе измерение (MT2) температуры выхлопного газа после попытки зажечь камеру (3) сгорания, receive (E15) the second measurement (MT2) of the exhaust gas temperature after an attempt to ignite the combustion chamber (3), сравнивают (E16) обновленный (ST) порог температуры и разницу между первым (MT1) и вторым (MT2) измерениями температуры выхлопного газа и comparing (E16) the updated (ST) temperature threshold and the difference between the first (MT1) and second (MT2) exhaust gas temperature measurements and определяют (E17) состояние зажигания камеры (3) сгорания, соответствующее успешной или неудачной попытке зажигания, в зависимости от результата этапа (E16) сравнения.determining (E17) the ignition state of the combustion chamber (3) corresponding to a successful or unsuccessful ignition attempt, depending on the result of the comparison step (E16). 2. Способ (E) по п. 1, в котором этап (E11) получения первого измерения (MT1) температуры выхлопного газа осуществляют в конце фазы инициирования последовательности запуска газотурбинного двигателя (1), когда температура выхлопного газа является минимальной.2. Method (E) according to claim 1, wherein the step (E11) of obtaining the first measurement (MT1) of the exhaust gas temperature is carried out at the end of the initiation phase of the startup sequence of the gas turbine engine (1) when the exhaust gas temperature is at a minimum. 3. Способ (E) по одному из пп. 1 или 2, в котором обновление (E14) порога (ST) температуры состоит в уменьшении значения упомянутого порога (ST), если выполнен вторичный критерий (CS), и сохранении значения упомянутого порога (ST) в противном случае.3. Method (E) according to one of paragraphs. 1 or 2, wherein the update (E14) of the temperature threshold (ST) consists in decreasing the value of said threshold (ST) if the secondary criterion (CS) is met and maintaining the value of said threshold (ST) otherwise. 4. Способ (E) по п. 3, в котором вторичный критерий (CS) представляет собой информацию, относящуюся к изменению давления на выходе из компрессора (23) высокого давления газотурбинного двигателя (1), причем вторичный критерий (CS) выполнен, если выявлено резкое повышение упомянутого давления.4. Method (E) according to claim 3, wherein the secondary criterion (CS) is information related to the pressure change at the outlet of the high pressure compressor (23) of the gas turbine engine (1), wherein the secondary criterion (CS) is met if a sharp increase in the mentioned pressure was revealed. 5. Способ (E) по п. 3, в котором вторичный критерий (CS) представляет собой информацию, относящуюся к частоте вращения двигателя газотурбинного двигателя (1), причем вторичный критерий (CS) выполнен, если частота вращения двигателя находится в определенном интервале в течение предварительно заданного промежутка (T1) времени.5. The method (E) according to claim 3, wherein the secondary criterion (CS) is information related to the engine speed of the gas turbine engine (1), wherein the secondary criterion (CS) is met if the engine speed is within a certain range of for a predetermined period (T1) of time. 6. Способ (E) по одному из пп. 1-5, дополнительно содержащий следующие этапы, на которых:6. Method (E) according to one of paragraphs. 1-5, further comprising the following steps, wherein: получают (E21) первый порог (SRM1) частоты вращения двигателя, receive (E21) the first threshold (SRM1) engine speed, получают (E22) измерение (MRM) частоты вращения двигателя, receive (E22) measurement (MRM) of the engine speed, сравнивают (E23) измерение (MRM) с первым порогом (SRM1) частоты вращения двигателя и compare (E23) the measurement (MRM) with the first threshold (SRM1) of the engine speed and определяют (E24) состояние зажигания камеры (3) сгорания в зависимости от результата этапа (E23) сравнения.determining (E24) the ignition state of the combustion chamber (3) depending on the result of the comparison step (E23). 7. Способ (E) по п. 6, дополнительно содержащий следующие этапы, на которых:7. The method (E) according to claim 6, further comprising the following steps, in which: получают (E31) порог (SA) ускорения частоты вращения двигателя, get (E31) threshold (SA) acceleration of the engine speed, получают (E32) интервал (IT) времени измерения, receive (E32) interval (IT) measurement time, принимают (E33) множество последовательных измерений (MA) ускорения частоты вращения двигателя в течение интервала (IT) времени измерения, полученного на предыдущем этапе (E32),receiving (E33) a plurality of successive measurements (MA) of engine speed acceleration during the measurement time interval (IT) obtained in the previous step (E32), сравнивают (E34) множество последовательных измерений (MA) с полученным порогом (SA) ускорения и comparing (E34) the plurality of successive measurements (MA) with the obtained acceleration threshold (SA) and определяют (E35) состояние зажигания камеры сгорания в зависимости от результата этапа (E34) сравнения.determine (E35) the state of ignition of the combustion chamber depending on the result of step (E34) comparison. 8. Способ (E) по одному из пп. 1-7, дополнительно содержащий следующие этапы, на которых:8. Method (E) according to one of paragraphs. 1-7, further comprising the following steps, wherein: - получают (E41) второй порог (SRM2) частоты вращения двигателя,- receive (E41) the second threshold (SRM2) of the engine speed, -получают (E42) информацию, относящуюся к состоянию управления газотурбинным двигателем (1), - receive (E42) information related to the control state of the gas turbine engine (1), - получают (E43) измерение (MRM) частоты вращения двигателя, - receive (E43) measurement (MRM) of the engine speed, - сравнивают (E44) измерение (MRM) со вторым порогом (SRM2) частоты вращения двигателя и- compare (E44) the measurement (MRM) with the second threshold (SRM2) of the engine speed and - определяют (E45) состояние зажигания камеры (3) сгорания в зависимости от результата этапа (E44) сравнения и информации, относящейся к состоянию управления.determining (E45) the ignition state of the combustion chamber (3) depending on the result of the comparison step (E44) and information related to the control state. 9. Система (8) определения зажигания камеры (3) сгорания газотурбинного двигателя (1), содержащая датчик (6) температуры выхлопного газа и компьютер (7), выполненный с возможностью осуществления способа (E) по одному из пп. 1-8.9. The system (8) for determining the ignition of the combustion chamber (3) of the gas turbine engine (1), containing the exhaust gas temperature sensor (6) and the computer (7), configured to implement the method (E) according to one of paragraphs. 1-8. 10. Газотурбинный двигатель, содержащий систему по п. 9. 10. Gas turbine engine containing the system according to claim 9.
RU2020122891A 2017-12-13 2018-12-13 Method for determination of ignition of gas turbine engine RU2773081C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762059A FR3074836B1 (en) 2017-12-13 2017-12-13 METHOD FOR DETECTION OF TURBOMACHINE IGNITION
FR1762059 2017-12-13
PCT/FR2018/053278 WO2019115964A1 (en) 2017-12-13 2018-12-13 Method for detecting the ignition of a turbine engine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020122891A RU2020122891A (en) 2022-01-13
RU2020122891A3 RU2020122891A3 (en) 2022-04-27
RU2773081C2 true RU2773081C2 (en) 2022-05-30

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2050455C1 (en) * 1993-11-22 1995-12-20 Анатолий Михайлович Рахмаилов Gas-turbine engine and its starting method
US7216489B2 (en) * 2004-05-26 2007-05-15 Honeywell International, Inc. System and method for lightoff detection in turbine engines
US20120006032A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-12 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for confirming ignition in a gas turbine
FR2995345A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-14 Turbomeca METHOD AND SYSTEM FOR STARTING AN AIRCRAFT TURBOMOTOR
US9207148B2 (en) * 2013-04-10 2015-12-08 United Technologies Corporation Combustor flameout detection logic
JP2016205371A (en) * 2015-04-17 2016-12-08 本田技研工業株式会社 Ignition detection device of gas turbine engine for aircraft

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2050455C1 (en) * 1993-11-22 1995-12-20 Анатолий Михайлович Рахмаилов Gas-turbine engine and its starting method
US7216489B2 (en) * 2004-05-26 2007-05-15 Honeywell International, Inc. System and method for lightoff detection in turbine engines
US20120006032A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-12 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for confirming ignition in a gas turbine
FR2995345A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-14 Turbomeca METHOD AND SYSTEM FOR STARTING AN AIRCRAFT TURBOMOTOR
US9207148B2 (en) * 2013-04-10 2015-12-08 United Technologies Corporation Combustor flameout detection logic
JP2016205371A (en) * 2015-04-17 2016-12-08 本田技研工業株式会社 Ignition detection device of gas turbine engine for aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3650676B1 (en) Fuel flow control system and method for engine start
US10494115B2 (en) System and method for starting the engines of a twin-engine aircraft
CN109661504B (en) Control system for gas turbine engine
US20140373553A1 (en) Method and system for starting up an aircraft turbomachine
JP2006300065A (en) Method and device for gas turbine engine ignition system
CN111527285B (en) Method for detecting ignition of a turbine engine
US10598040B2 (en) Method, system and computer program for monitoring a turbomachine start-up sequence by monitoring the speed of the high-pressure spool
US9518512B2 (en) Method for starting a turbomachine
RU2636602C2 (en) Method for monitoring engine start cycle of gas-turbine plant
EP3018357B1 (en) Compressor monitoring method, apparatus and computer readable medium
US10071820B2 (en) Inclement weather detection for aircraft engines
RU2773081C2 (en) Method for determination of ignition of gas turbine engine
EP3705702A1 (en) Aircraft engine reignition
US11047309B2 (en) Method and system for detecting an abnormal engine start
CA3105230A1 (en) Method and system for controlling operation of an engine using an engine controller
JP2002106363A (en) Control device of gas turbine engine for aircraft
EP3502441A1 (en) Light-off detection system for gas turbine engines
JP2961018B2 (en) Gas turbine engine arrival / misfire monitoring method
EP4036391B1 (en) Methods and systems for detecting and responding to an engine disturbance
US11560850B2 (en) Detection of abnormal engine starts
JP4831586B2 (en) Control device for aircraft gas turbine engine