RU2821280C1 - Gas turbine engine compressor fuel supply and mechanization system - Google Patents

Gas turbine engine compressor fuel supply and mechanization system Download PDF

Info

Publication number
RU2821280C1
RU2821280C1 RU2023127433A RU2023127433A RU2821280C1 RU 2821280 C1 RU2821280 C1 RU 2821280C1 RU 2023127433 A RU2023127433 A RU 2023127433A RU 2023127433 A RU2023127433 A RU 2023127433A RU 2821280 C1 RU2821280 C1 RU 2821280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
pressure
air
compressor
engine
Prior art date
Application number
RU2023127433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Евгеньевич Рукавишников
Юрий Семенович Савенков
Алексей Николаевич Саженков
Игорь Георгиевич Лисовин
Original Assignee
Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") filed Critical Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК")
Application granted granted Critical
Publication of RU2821280C1 publication Critical patent/RU2821280C1/en

Links

Abstract

FIELD: engine building.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft gas turbine engine (GTE) fuel feed and control system in stationary and variable modes taking into account external conditions of aircraft flight. In the system, the low-pressure fuel pump and the high-pressure fuel pump are combined into a first integral unit which comprises a low-pressure boost stage and a high-pressure stage. Booster stage outlet is connected via fuel pipeline with engine fuel-oil heat exchanger inlet. Output of the fuel-oil heat exchanger is connected through another fuel pipeline to the input of the fuel filter, the output of which is connected to the input of the high-pressure stage of the first integral pump unit. Device for dosing fuel Gt into the gas turbine engine combustion chamber and the automatic distributor of fuel on the manifolds of the combustion chamber are combined into the second integral unit. High-pressure compressor (HPC) guide vanes position control and air bypass from low-pressure compressor booster stages is carried out by means of power hydraulic cylinders at the command of the second integral unit, compressor mechanization device additionally comprises an electropneumatic unit and at least one pneumatic cylinder connected to it, providing opening/closing of bypass valves and/or air bleeding from GTE HPC, wherein GTE compressor is additionally provided with at least one air bleed point to feed compressed air via air pipelines to electropneumatic unit. To control the second integral unit and the electropneumatic unit, an electronic control unit is additionally introduced, wherein the mechanical drive of both fuel pumps of the first integral unit is carried out by the same drive shaft of the drive unit box. Besides, digital electronic engine controller is used as an electronic control unit. Air bleeding for supply of compressed air through air pipelines to electropneumatic unit is provided from HPC stage. Opening/closing of air bypass valves from HPC is performed according to relay program depending on high pressure rotorhp0 speed based on the air temperature at HPC inlet. A gear pump is used as a high-pressure stage of the first integral unit.
EFFECT: invention enables to reduce the weight of the system, create an efficient and fireproof system, which provides uninterrupted fuel supply to the combustion chamber in all operating modes of the engine, including starting the engine on the ground and in the air, and also to increase reliability and operational manufacturability of arrangement of drive units on a box of drive units.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам подачи топлива и управления авиационного газотурбинного двигателя на стационарных и переменных режимах с учетом внешних условий полета самолета.The invention relates to fuel supply and control systems for an aviation gas turbine engine in stationary and variable modes, taking into account the external conditions of aircraft flight.

Система топливопитания авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) служит для бесперебойной подачи топлива в камеру сгорания с необходимыми характеристиками по расходу, давлению, температуре и чистоте. Эта система также осуществляет питание топливом, как рабочей жидкостью, гидромеханизмов системы автоматического управления ГТД, в т.ч. силовых гидроцилиндров, и, как охлаждающей жидкостью, топливомасляных теплообменников для охлаждения масла, циркулирующего в масляной системе двигателя.The fuel supply system of an aircraft gas turbine engine (GTE) serves for uninterrupted supply of fuel to the combustion chamber with the required characteristics for flow, pressure, temperature and cleanliness. This system also supplies fuel, as a working fluid, to the hydraulic mechanisms of the gas turbine engine automatic control system, incl. power hydraulic cylinders, and, as a coolant, fuel-oil heat exchangers for cooling the oil circulating in the engine oil system.

Известна система топливопитания и управления серийно эксплуатируемого турбореактивного двухконтурного, двухвального двигателя ПС-90А для самолетов Ту-204/Ту-214 и Ил-96-300 («Авиационный двигатель ПС-90А» под редакцией А.А. Иноземцева, Москва, Либра-К, 2007 г., стр. 183 - 205). Данная система (совокупность устройств) включает последовательно соединенные топливными трубопроводами подкачивающий топливный насос низкого давления, топливомасляный теплообменник, топливный фильтр, топливный насос-регулятор высокого давления, который обеспечивает подачу топлива в автомат распределения топлива по коллекторам камеры сгорания и одновременно к гидроцилиндрам механизации компрессора и отбора воздуха.The fuel supply and control system of the serially operated PS-90A twin-circuit turbojet engine for Tu-204/Tu-214 and Il-96-300 aircraft is known (“PS-90A Aviation Engine”, edited by A.A. Inozemtsev, Moscow, Libra- K, 2007, pp. 183 - 205). This system (set of devices) includes a low-pressure fuel booster pump, a fuel-oil heat exchanger, a fuel filter, a high-pressure fuel pump-regulator connected in series with fuel pipelines, which supplies fuel to the automatic fuel distribution system through the combustion chamber manifolds and at the same time to the hydraulic cylinders of the compressor mechanization and extraction air.

Механизация компрессора предусматривает управление положением лопаток входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов первой и второй ступени компрессора высокого давления (КВД), открытие/закрытие заслонок перепуска воздуха из подпорных ступеней компрессора низкого давления, открытие/закрытие клапанов перепуска воздуха из компрессора высокого давления.Compressor mechanization involves controlling the position of the blades of the inlet guide vane and the guide vanes of the first and second stages of the high-pressure compressor (HPC), opening/closing the air bypass dampers from the booster stages of the low-pressure compressor, and opening/closing the air bypass valves from the high-pressure compressor.

Топливо, прокачиваемое через топливомасляный теплообменник, также является хладагентом масляной системы двигателя. Подкачивающий насос и насос-регулятор приводятся во вращение от коробки приводов двигателя, каждый насос от своего отдельного привода.The fuel pumped through the fuel/oil heat exchanger is also a coolant for the engine oil system. The booster pump and the regulator pump are driven from the engine drive box, each pump from its own separate drive.

Управление ПС-90А на стационарных и переменных режимах осуществляется экипажем с помощью перемещения рычага управления двигателем, который механическим тросом кинематически связан с насосом-регулятором.The PS-90A is controlled in stationary and variable modes by the crew by moving the engine control lever, which is kinematically connected to the pump-regulator by a mechanical cable.

Недостатком известного топливного устройства является возникновение возмущений в магистрали подачи топлива в камеру сгорания при срабатывании механизации компрессора, что приводит в ряде случаев к изменению частот вращения роторов высокого и низкого давлений, т.е. к колебаниям реактивной тяги R двигателя.The disadvantage of the known fuel device is the occurrence of disturbances in the fuel supply line to the combustion chamber when the compressor mechanization is activated, which in some cases leads to a change in the rotation speeds of the high and low pressure rotors, i.e. to fluctuations in engine jet thrust R.

Кроме того, для ликвидации помпажа компрессора известное устройство кратковременно прекращает подачу топлива в двигатель. Это приводит к тому, что из-за низкого давления рабочего тела управление заслонок и клапанов перепуска воздуха обеспечивается с некоторым отставанием.In addition, to eliminate compressor surge, the known device briefly stops the fuel supply to the engine. This leads to the fact that, due to the low pressure of the working fluid, the dampers and air bypass valves are controlled with some lag.

Известен способ создания необходимого давления и расхода топлива в топливной системе ГТД, который предусматривает введение в конструкцию двигателя дополнительного топливного насоса с электрическим приводом. Из описания формулы изобретения и устройства, реализующего данный способ, следует, что на режимах работы газотурбинного двигателя при частотах вращения ротора газотурбинного двигателя выше 40% и возникновении условий с недостаточным давлением топлива на входе или выходе топливного насоса с механическим приводом, а также при температуре топлива tTвх на входе в насос с механическим приводом ниже +10°С включают и/или увеличивают частоту вращения топливного насоса с электрическим приводом и поддерживают давления или температуру топлива на необходимом уровне (RU 2674806, МПК: F02C 7/236, F02C 7/236, опубл. 13.12.2018).There is a known method for creating the required pressure and fuel flow in the gas turbine engine fuel system, which involves introducing an additional electrically driven fuel pump into the engine design. From the description of the claims of the invention and the device implementing this method, it follows that in operating modes of a gas turbine engine at gas turbine engine rotor speeds above 40% and the occurrence of conditions with insufficient fuel pressure at the inlet or outlet of the mechanically driven fuel pump, as well as at fuel temperature t Tin at the inlet to the mechanically driven pump below +10°C they turn on and/or increase the rotation speed of the electrically driven fuel pump and maintain the pressure or temperature of the fuel at the required level (RU 2674806, IPC: F02C 7/236, F02C 7/236 , published 12/13/2018).

Недостатки данного аналога:Disadvantages of this analogue:

- низкая эффективность способа из-за усложнения конструкции и увеличения веса двигателя, снижения его надежности; повышения стоимости изготовления, ремонта и технического обслуживания топливорегулирующей аппаратуры в связи с введением дополнительного насоса;- low efficiency of the method due to the complexity of the design and increased weight of the engine, reducing its reliability; increasing the cost of manufacturing, repair and maintenance of fuel control equipment due to the introduction of an additional pump;

необходимость организации длительного электропитания дополнительного топливного насоса с электрическим приводом, в т.ч. при отсутствии электропитания от аэродромного источника или вспомогательной силовой установки самолета;the need to organize a long-term power supply for an additional fuel pump with an electric drive, incl. in the absence of power supply from the aerodrome source or the auxiliary power unit of the aircraft;

- в случае отказа бортового электропитания или электрического привода дополнительный топливный насос с электрическим приводом становится неработоспособным;- in the event of failure of the on-board power supply or electric drive, the additional fuel pump with electric drive becomes inoperable;

- введение дополнительного топливного насоса с электрическим приводом неизбежно приводит к возникновению электромагнитных помех, что может потребовать принятия дополнительных конструктивных и алгоритмических мероприятий по помехозащищенности электронного оборудования двигателя и его линий связи.- the introduction of an additional electrically driven fuel pump inevitably leads to the occurrence of electromagnetic interference, which may require the adoption of additional design and algorithmic measures to ensure noise immunity of the engine electronic equipment and its communication lines.

Известна система топливопитания газотурбинного двигателя, включающая электронасос высокого давления в виде центробежного насоса с электроприводом (RU 2329387, МПК: F02C 9/26, опубл. 20.07.2008), которая обеспечивает бесперебойную подачу топлива в камеру сгорания и гидроцилиндры механизации компрессора на всех режимах работы двигателя.A known fuel supply system for a gas turbine engine includes a high-pressure electric pump in the form of a centrifugal pump with an electric drive (RU 2329387, IPC: F02C 9/26, published July 20, 2008), which ensures uninterrupted fuel supply to the combustion chamber and hydraulic cylinders of the compressor mechanization in all operating modes engine.

К основным недостаткам данного аналога относится необходимость организации длительного электропитания электронасоса высокого давления и неработоспособность топливной системы, в т.ч. выключение двигателя в полете в случае отказа бортовой системы электропитания электронасоса высокого давления.The main disadvantages of this analogue include the need to organize a long-term power supply for the high-pressure electric pump and the inoperability of the fuel system, incl. shutting down the engine in flight in case of failure of the on-board power supply system of the high-pressure electric pump.

Наиболее близким по техническому уровню и достигаемому результату к заявляемой системе топливопитания и механизации компрессора газотурбинного двигателя является техническое решение по топливной системе газотурбинного двигателя (RU 34232, МПК: F17D 3/00, опубл. 27.11.2003).The technical solution for the fuel system of a gas turbine engine (RU 34232, IPC: F17D 3/00, published 11/27/2003) is the closest in terms of technical level and achieved result to the proposed fuel supply system and mechanization of a gas turbine engine compressor.

Топливная система газотурбинного двигателя включает подкачивающий насос, топливный фильтр, основной насос-регулятор высокого давления, устройство дозирования топлива в камере сгорания, устройство управления механизацией ГТД, топливные трубопроводы и отличается тем, что в магистрали системы, параллельно основному топливному насосу, установлен дополнительный топливный насос, который на входе соединен с топливным фильтром, а на выходе - с устройством управления механизацией, причем на выходе основной насос соединен с устройством дозирования топлива в камере сгорания. Таким образом, расход топлива Gт в форсунки двигателя при работе механизации компрессора остается устойчивым и стабильным, в т.ч. при устранении помпажа компрессора.The fuel system of a gas turbine engine includes a booster pump, a fuel filter, a main high-pressure regulator pump, a fuel metering device in the combustion chamber, a gas turbine engine mechanization control device, fuel pipelines and is characterized in that an additional fuel pump is installed in the system line, parallel to the main fuel pump. , which is connected at the input to the fuel filter, and at the output to the mechanization control device, and at the output the main pump is connected to the fuel metering device in the combustion chamber. Thus, the fuel consumption Gt into the engine injectors during the operation of the compressor mechanization remains stable and stable, incl. when eliminating compressor surge.

Недостатками такой системы топливопитания является:The disadvantages of such a fuel supply system are:

- снижение пожаробезопасности ГТД, т.к. в случае поломки топливного трубопровода и/или гидроцилиндра устройства механизации компрессора, разрушения самого дополнительного топливного насоса неизбежно возникновение течи топлива, в т.ч. в горячей зоне двигателя, что создает предпосылку к пожару;- reduction in the fire safety of gas turbine engines, because in the event of a breakdown of the fuel pipeline and/or hydraulic cylinder of the compressor mechanization device, or destruction of the additional fuel pump itself, a fuel leak will inevitably occur, incl. in the hot zone of the engine, which creates the precondition for a fire;

- увеличение веса системы за счет постановки дополнительного насоса механизации и соответствующего механического привода к нему; усложнение конструкции коробки приводных агрегатов;- increasing the weight of the system due to the installation of an additional mechanization pump and a corresponding mechanical drive to it; complication of the design of the drive unit box;

- подогрев топлива за счет работы дополнительного насоса механизации и увеличение теплонапряженности топливорегулирующей аппаратуры в целом, что может оказать негативное влияние на надежную работу устройства в условиях высоких положительных температур в мотогондоле работающего двигателя, например, при длительном ожидании разрешения на взлет.- fuel heating due to the operation of an additional mechanization pump and an increase in the thermal stress of the fuel control equipment as a whole, which can have a negative impact on the reliable operation of the device under conditions of high positive temperatures in the engine nacelle of a running engine, for example, during a long wait for permission to take off.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении предлагаемого изобретения, и невозможно обеспечить при использовании прототипа, является снижение пожаробезопасности ГТД, увеличение веса системы за счет постановки дополнительного насоса механизации и соответствующего механического привода к нему, подогрев топлива за счет работы дополнительного насоса и увеличение теплонапряженности топливорегулирующей аппаратуры в целом.The technical problem, the solution of which is provided when implementing the proposed invention, and cannot be achieved when using a prototype, is a decrease in the fire safety of the gas turbine engine, an increase in the weight of the system due to the installation of an additional mechanization pump and a corresponding mechanical drive to it, fuel heating due to the operation of an additional pump and an increase in the thermal intensity of the fuel control system. equipment in general.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в обеспечении пожаробезопасности ГТД, снижении веса системы, теплонапряженности топливорегулирующей аппаратуры, повышении надежности системы топливопитания и механизации компрессора за счет введения интегрального исполнения агрегатов топливопитания, а именно объединения насосов низкого и высокого давлений топлива в первый единый интегральный блок насосов, а также объединения топливного регулятора и автомата распределения топлива во второй единый интегральный блок, применения устройства пневматического управления механизацией компрессора; кроме того, дополнительно вводится электронный блок управления для комплексного управления системой пневматического управления механизацией компрессора вторым единым конструктивным блоком; оптимизации размещение приводных агрегатов на коробке приводных агрегатов с помощью переходной крепежной плиты для повышения надежности и эксплуатационной технологичности приводных агрегатов.The technical objective of the proposed invention is to ensure the fire safety of gas turbine engines, reduce the weight of the system, heat stress of fuel control equipment, increase the reliability of the fuel supply system and mechanize the compressor by introducing an integral design of fuel supply units, namely, combining low and high pressure fuel pumps into the first single integral pump unit, and also combining the fuel regulator and automatic fuel distribution into a second single integrated unit, using a pneumatic control device for compressor mechanization; in addition, an electronic control unit is additionally introduced for integrated control of the pneumatic control system for compressor mechanization as a second single structural unit; optimizing the placement of drive units on the drive unit box using an adapter mounting plate to improve the reliability and serviceability of drive units.

Техническая проблема решается тем, что в системе топливопитания и механизации компрессора газотурбинного двигателя, включающей топливный насос низкого давления, который приводится во вращение от приводного вала коробки приводных агрегатов, топливный фильтр, топливомасляный теплообменник двигателя, топливный насос высокого давления, который также приводится во вращение от другого приводного вала коробки приводных агрегатов, устройство дозирования топлива в камеру сгорания, автомат распределения топлива по коллекторам камеры сгорания, устройство механизации компрессора, обеспечивающее управление положением направляющих аппаратов компрессора и открытием/закрытием клапанов перепуска и отборов воздуха из компрессора, согласно изобретению, топливный насос низкого давления и топливный насос высокого давления объединены в первый интегральный блок, который содержит подкачивающую ступень низкого давления и ступень высокого давления, при этом выход подкачивающей ступени через топливный трубопровод соединен со входом топливомасляного теплообменника двигателя, а выход топливомасляного теплообменника через другой топливный трубопровод соединен со входом топливного фильтра, выход которого соединен со входом ступени высокого давления первого интегрального блока насосов; кроме того, устройство дозирования топлива Gт в камеру сгорания газотурбинного двигателя и автомат распределения топлива по коллекторам камеры сгорания объединены во второй интегральный блок, управление положением направляющих аппаратов компрессора высокого давления и перепуском воздуха из подпорных ступеней компрессора низкого давления осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров по команде второго интегрального блока, устройство механизации компрессора дополнительно содержит электропневматический блок, и соединенный с ним по меньшей мере один пневмоцилиндр, обеспечивающий открытие/закрытие клапанов перепуска и/или отбора воздуха из компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, при этом в компрессоре газотурбинного двигателя дополнительно предусмотрено по меньшей мере одно место отбора воздуха для подвода сжатого воздуха через воздушные трубопроводы к электропневматическому блоку; кроме того, для управления вторым интегральным блоком и электропневматическим блоком дополнительно введен электронный блок управления, при этом механический привод обоих топливных насосов первого интегрального блока осуществляется одним и тем же приводным валом коробки приводных агрегатов.The technical problem is solved by the fact that in the fuel supply system and mechanization of the compressor of a gas turbine engine, including a low-pressure fuel pump, which is driven by the drive shaft of the drive unit box, a fuel filter, an engine fuel-oil heat exchanger, a high-pressure fuel pump, which is also driven by another drive shaft of the drive unit box, a device for dispensing fuel into the combustion chamber, an automatic fuel distribution system across the combustion chamber manifolds, a compressor mechanization device that provides control of the position of the compressor guide vanes and the opening/closing of the bypass valves and air bleeds from the compressor, according to the invention, a low-pressure fuel pump pressure and a high-pressure fuel pump are combined into a first integral block, which contains a low-pressure booster stage and a high-pressure stage, while the output of the booster stage is connected through a fuel pipeline to the input of the fuel-oil heat exchanger of the engine, and the output of the fuel-oil heat exchanger is connected through another fuel pipeline to the fuel inlet a filter, the output of which is connected to the input of the high pressure stage of the first integral pump unit; In addition, the fuel dosing device GT into the combustion chamber of a gas turbine engine and the automatic fuel distribution system across the combustion chamber manifolds are combined into a second integral unit; the position of the guide vanes of the high-pressure compressor and the bypass of air from the retaining stages of the low-pressure compressor are controlled using power hydraulic cylinders at the command of the second integral block, the compressor mechanization device additionally contains an electro-pneumatic unit, and at least one pneumatic cylinder connected to it, providing opening/closing of the bypass and/or air bleed valves from the high-pressure compressor of the gas turbine engine, while the compressor of the gas turbine engine is additionally provided with at least one air intake point for supplying compressed air through air pipelines to the electro-pneumatic unit; In addition, to control the second integral block and the electro-pneumatic block, an electronic control unit is additionally introduced, while the mechanical drive of both fuel pumps of the first integral block is carried out by the same drive shaft of the drive unit box.

Кроме того, согласно изобретению, в качестве газотурбинного двигателя применен турбореактивный двухконтурный двигатель типа ПД-14, а в качестве электронного блока управления применен электронный регулятор двигателя цифрового типа.In addition, according to the invention, a PD-14 type turbojet bypass engine is used as a gas turbine engine, and a digital electronic engine controller is used as an electronic control unit.

Кроме того, согласно изобретению, отбор воздуха для подвода сжатого воздуха через воздушные трубопроводы к электропневматическому блоку осуществляют от ступени компрессора высокого давления двигателя.In addition, according to the invention, air sampling for supplying compressed air through air pipelines to the electro-pneumatic unit is carried out from the high-pressure compressor stage of the engine.

Кроме того, согласно изобретению, открытие/закрытие клапанов перепуска воздуха из компрессора высокого давления осуществляют по релейной программе в зависимости от приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор высокого давления частоты вращения ротора высокого давления nвд0.In addition, according to the invention, the opening/closing of the air bypass valves from the high-pressure compressor is carried out according to a relay program depending on the rotation speed of the high-pressure rotor nv0 based on the air temperature at the inlet to the high-pressure compressor.

Кроме того, согласно изобретению, в качестве ступени высокого давления первого интегрального блока 1 применен шестеренный насос.In addition, according to the invention, a gear pump is used as the high-pressure stage of the first integral unit 1.

Как в прототипе, система топливопитания и механизации компрессора газотурбинного двигателя включает топливный насос низкого давления, топливный фильтр, топливомасляный теплообменник двигателя, топливный насос высокого давления, устройство дозирования топлива в камеру сгорания, автомат распределения топлива по коллекторам камеры сгорания, устройство механизации компрессора, обеспечивающее управление положением направляющих аппаратов компрессора и открытием/закрытием клапанов перепуска и отборов воздуха из компрессора.As in the prototype, the fuel supply and mechanization system for the compressor of a gas turbine engine includes a low-pressure fuel pump, a fuel filter, an engine fuel-oil heat exchanger, a high-pressure fuel pump, a fuel dosing device into the combustion chamber, an automatic fuel distribution device across the combustion chamber manifolds, a compressor mechanization device that provides control the position of the compressor guide vanes and the opening/closing of the bypass valves and air bleeds from the compressor.

В отличие от прототипа, топливный насос низкого давления и топливный насос высокого давления объединены в первый интегральный блок, который содержит подкачивающую ступень низкого давления и ступень высокого давления, при этом выход подкачивающей ступени через топливный трубопровод соединен со входом топливомасляного теплообменника двигателя, а выход топливомасляного теплообменника через другой топливный трубопровод соединен со входом топливного фильтра, выход которого соединен со входом ступени высокого давления первого интегрального блока насосов; кроме того, устройство дозирования топлива Gт в камеру сгорания газотурбинного двигателя и автомат распределения топлива по коллекторам камеры сгорания объединены во второй интегральный блок, управление положением направляющих аппаратов компрессора высокого давления и перепуском воздуха из подпорных ступеней компрессора низкого давления осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров по команде второго интегрального блока, устройство механизации компрессора дополнительно содержит электропневматический блок, и соединенный с ним по меньшей мере один пневмоцилиндр, обеспечивающий открытие/закрытие клапанов перепуска и/или отбора воздуха из компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, при этом в компрессоре газотурбинного двигателя дополнительно предусмотрено по меньшей мере одно место отбора воздуха для подвода сжатого воздуха через воздушные трубопроводы к электропневматическому блоку; кроме того, для управления вторым интегральным блоком и электропневматическим блоком дополнительно введен электронный блок управления, при этом механический привод обоих топливных насосов первого интегрального блока осуществляется одним и тем же приводным валом коробки приводных агрегатов.Unlike the prototype, the low-pressure fuel pump and the high-pressure fuel pump are combined into a first integral unit, which contains a low-pressure booster stage and a high-pressure stage, while the output of the booster stage is connected through a fuel pipeline to the input of the engine fuel-oil heat exchanger, and the output of the fuel-oil heat exchanger through another fuel pipeline it is connected to the input of the fuel filter, the output of which is connected to the input of the high pressure stage of the first integral pump unit; In addition, the fuel dosing device GT into the combustion chamber of a gas turbine engine and the automatic fuel distribution system across the combustion chamber manifolds are combined into a second integral unit; the position of the guide vanes of the high-pressure compressor and the bypass of air from the retaining stages of the low-pressure compressor are controlled using power hydraulic cylinders at the command of the second integral block, the compressor mechanization device additionally contains an electro-pneumatic unit, and at least one pneumatic cylinder connected to it, providing opening/closing of the bypass and/or air bleed valves from the high-pressure compressor of the gas turbine engine, while the compressor of the gas turbine engine is additionally provided with at least one air intake point for supplying compressed air through air pipelines to the electro-pneumatic unit; In addition, to control the second integral block and the electro-pneumatic block, an electronic control unit is additionally introduced, while the mechanical drive of both fuel pumps of the first integral block is carried out by the same drive shaft of the drive unit box.

Использование электропневматического блока позволяет исключить изменение расхода топлива Gт в камеру сгорания при включении пневмоцилиндра, обеспечивающего открытие/закрытие клапанов перепуска воздуха и/или отборов воздуха из компрессора.The use of an electro-pneumatic unit makes it possible to eliminate changes in fuel consumption GT into the combustion chamber when the pneumatic cylinder is turned on, ensuring the opening/closing of air bypass valves and/or air bleeds from the compressor.

Объединение топливного насоса низкого давления и топливного насоса высокого давления в первый блок насосов интегрального исполнения, а также объединение устройства дозирования топлива в камеру сгорания и автомата распределения топлива по коллекторам камеры сгорания во второй блок также интегрального исполнения позволяет снизить вес устройства топливопитания и механизации компрессора газотурбинного двигателя, сократить количество топливных трубопроводов, уменьшить теплонапряженность топливорегулирующей аппаратуры, улучшить эксплуатационную технологичность двигателя в целом.Combining a low-pressure fuel pump and a high-pressure fuel pump into the first block of pumps of an integral design, as well as combining a fuel metering device into the combustion chamber and an automatic fuel distribution device for the combustion chamber manifolds into a second block, also of an integral design, allows reducing the weight of the fuel supply device and mechanization of the gas turbine engine compressor , reduce the number of fuel pipelines, reduce the thermal stress of fuel control equipment, and improve the operational manufacturability of the engine as a whole.

На фигуре 1 изображена принципиальная схема заявляемой системы топливопитания и механизации компрессора газотурбинного двигателя (системы).Figure 1 shows a schematic diagram of the proposed fuel supply system and mechanization of a gas turbine engine compressor (system).

В состав системы входит первый интегральный блок 1, топливомасляный теплообменник 2, основной топливный фильтр 3, второй интегральный блок 4, электронный блок управления 5, электропневматический блок 6, адаптер топливных агрегатов 7.The system includes the first integral unit 1, fuel-oil heat exchanger 2, main fuel filter 3, second integral unit 4, electronic control unit 5, electro-pneumatic unit 6, fuel unit adapter 7.

Первый интегральный блок 1 предназначен для обеспечения требуемого расхода топлива Gт в камеру сгорания, а также расхода и давления топлива, необходимого для управления механизацией направляющих аппаратов компрессора двигателя с заданным быстродействием. Блок 1 имеет интегральное исполнение, состоит из подкачивающей центробежной ступени низкого давления (НД) и ступени высокого давления (ВД). Механический привод (вращение) обеих ступеней первого интегрального блока осуществляется одним и тем же приводным валом коробки приводных агрегатов (КПА). В качестве ступени высокого давления первого интегрального блока 1 применяют шестеренный насос, при этом первый интегральный блок 1 обеспечивает расход топлива в камеру сгорания двигателя с тягой R = 14000 кгс не менее Gт ≈ 4750 кг/ч при частоте вращения ротора высокого давления nВД = 15650 об/мин и температуре топлива на входе в первый интегральный блок 1 tТвх = +(30±5)°С.The first integral block 1 is designed to provide the required fuel flow Gt into the combustion chamber, as well as the fuel flow and pressure necessary to control the mechanization of the engine compressor guide vanes with a given speed. Block 1 has an integral design and consists of a low-pressure (LP) pumping centrifugal stage and a high-pressure (HP) stage. The mechanical drive (rotation) of both stages of the first integral block is carried out by the same drive shaft of the drive unit box (DA). A gear pump is used as the high-pressure stage of the first integral block 1, while the first integral block 1 provides fuel flow into the combustion chamber of an engine with a thrust of R = 14000 kgf of at least GT ≈ 4750 kg/h at a high-pressure rotor speed n HP = 15650 rpm and fuel temperature at the inlet to the first integral block 1 t Твх = +(30±5)°С.

Топливомасляный теплообменник 2 предназначен для охлаждения масла и подогрева топлива, что предотвращает образование кристаллов льда на топливном фильтре 3 и в системе дозирования топлива. Выход теплообменника 2 соединен со входом топливного фильтра 3.The fuel-oil heat exchanger 2 is designed to cool the oil and heat the fuel, which prevents the formation of ice crystals on the fuel filter 3 and in the fuel dosing system. The output of heat exchanger 2 is connected to the input of fuel filter 3.

Основной топливный фильтр 3 предназначен для очистки топлива от механических загрязнений. Вход топливного фильтра 3 соединен через топливный трубопровод с выходом топливомасляного теплообменника 2, а выход фильтра 3 соединен со входом ступени высокого давления блока 1.The main fuel filter 3 is designed to clean the fuel from mechanical contaminants. The input of the fuel filter 3 is connected through a fuel pipeline to the output of the fuel-oil heat exchanger 2, and the output of the filter 3 is connected to the input of the high pressure stage of block 1.

Второй интегральный блок 4 предназначен для автоматического управления расходом топлива Gт в камеру сгорания по сигналам от электронного блока 5, для распределения дозированного топлива высокого давления по коллекторам камеры сгорания (не показаны), подачи топлива высокого давления от блока 1 по управляющим полостям гидроцилиндров управления направляющих аппаратов компрессора и перепуска воздуха из подпорных ступеней компрессора низкого давления, а также останова двигателя.The second integrated block 4 is designed for automatic control of fuel consumption Gt into the combustion chamber according to signals from the electronic unit 5, for distributing dosed high-pressure fuel across the combustion chamber manifolds (not shown), supplying high-pressure fuel from block 1 to the control cavities of the hydraulic cylinders for controlling the guide vanes compressor and bypassing air from the booster stages of the low pressure compressor, as well as stopping the engine.

Электронный блок управления 5 обеспечивает комплексное управление и защиту двигателя на всех режимах его работы в соответствии с заданными программами управления по входным управляющим воздействиям из самолетной системы управления и сигналам с датчиков системы автоматического управления двигателя. Электронный блок 5 в том числе создает управляющие воздействия на исполнительные механизмы второго интегрального блока 4 и в электропневматический блок 6. В качестве электронного блока управления применен электронный регулятор двигателя цифрового типа.Electronic control unit 5 provides comprehensive control and protection of the engine in all modes of its operation in accordance with specified control programs based on input control actions from the aircraft control system and signals from sensors of the automatic engine control system. The electronic unit 5 also creates control effects on the actuators of the second integral unit 4 and the electro-pneumatic unit 6. An electronic digital engine controller is used as an electronic control unit.

Электропневматический блок 6 обеспечивает преобразование электрических управляющих сигналов, поступающих от электронного блока 5 в пневматические сигналы, подаваемые к пневмоцилиндрам управления клапанами перепуска воздуха из компрессора и/или отбора воздуха газотурбинного двигателя.The electro-pneumatic unit 6 ensures the conversion of electrical control signals coming from the electronic unit 5 into pneumatic signals supplied to the pneumatic cylinders that control the air bypass valves from the compressor and/or the air bleed of the gas turbine engine.

Из сказанного выше следует, что в заявляемом изобретении применительно к турбореактивному двухконтурному двигателю (turbofan engine) осуществляется оптимальное распределение функций по управлению механизацией компрессора, а именно: управление положением направляющих аппаратов компрессора высокого давления и перепуском воздуха из подпорных ступеней компрессора низкого давления осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров по команде второго интегрального блока 4, а открытие/закрытие клапанов перепуска воздуха из компрессора высокого давления и отбора воздуха двигателя осуществляется с помощью по меньшей мере одного пневмоцилиндра по команде электропневматического блока 6.From the above it follows that in the claimed invention, in relation to a turbofan engine, the optimal distribution of functions for controlling the mechanization of the compressor is carried out, namely: control of the position of the guide vanes of the high-pressure compressor and the bypass of air from the retaining stages of the low-pressure compressor is carried out using power hydraulic cylinders at the command of the second integral block 4, and the opening/closing of the air bypass valves from the high pressure compressor and engine air bleed is carried out using at least one pneumatic cylinder at the command of the electro-pneumatic block 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Топливо из самолетного бака под давлением самолетных баковых насосов с параметрами Ртвх, tТвх (давление и температура топлива) через перекрывной топливный пожарный кран (не показаны) поступает на вход в первый интегральный блок 1, а именно в ступень блока - центробежную подкачивающую ступень, где за счет вращения шнека и рабочего колеса происходит вынужденное поступательное и вращательное бескавитационное движение топлива от центра к периферии, при этом возрастает скорость и давление топлива.Fuel from an aircraft tank under pressure from aircraft tank pumps with parameters Ртвх, t Твх (fuel pressure and temperature) through a shut-off fuel fire valve (not shown) enters the entrance to the first integral block 1, namely to the block stage - the centrifugal pumping stage, where Due to the rotation of the screw and impeller, a forced translational and rotational non-cavitation movement of the fuel from the center to the periphery occurs, while the speed and pressure of the fuel increases.

После центробежной подкачивающей ступени топливо поступает в топливомасляный теплообменник 2, а затем в основной топливный фильтр 3. Из основного топливного фильтра 3 топливо через переходную крепежную плиту 7(адаптер топливных агрегатов) поступает на вход в ступень высокого давления первого интегрального блока 1. Далее топливо поступает в магистраль высокого давления на вход во второй интегральный блок 4.After the centrifugal pumping stage, the fuel enters the fuel-oil heat exchanger 2, and then into the main fuel filter 3. From the main fuel filter 3, the fuel through the adapter mounting plate 7 (fuel unit adapter) enters the inlet of the high pressure stage of the first integral block 1. Next, the fuel enters into the high pressure line at the entrance to the second integral block 4.

Второй интегральный блок 4 осуществляет регулирование расхода топлива Gт в камеру сгорания, где в результате горения топлива происходит процесс превращения химической энергии, заключенной в топливе, в тепловую энергию с высоким КПД. Регулирование расхода топлива Gт в камеру сгорания осуществляется по электрическому сигналу электронного блока управления для обеспечения требуемого уровня тяги ГТД. Одновременно блок 4 обеспечивает распределение топлива высокого давления по управляемым штоковым и поршневым полостям силовых гидроцилиндров направляющих аппаратов компрессора также по электрическому сигналу электронного блока управления 5.The second integrated block 4 regulates the fuel consumption Gt into the combustion chamber, where, as a result of fuel combustion, the process of converting the chemical energy contained in the fuel into thermal energy with high efficiency occurs. Regulation of fuel consumption GT into the combustion chamber is carried out according to an electrical signal from the electronic control unit to ensure the required level of gas turbine engine thrust. At the same time, block 4 ensures the distribution of high-pressure fuel along the controlled rod and piston cavities of the power hydraulic cylinders of the compressor guide vanes, also by an electrical signal from the electronic control unit 5.

Программы управления расходом топлива Gт в камеру сгорания, положением направляющих аппаратов компрессора на стационарных и переменных режимах работы ГТД, реализуемые в электронном блоке управления 5, могут быть самыми разнообразными (См. «Системы автоматического управления авиационными ГТД: Энциклопедический справочник / Под ред. д.т.н., проф. О.С. Гуревича. - М.: ТОРУС ПРЕСС, 2011. - 208 с: ил.). Но в частности, предпочтительно, чтобы программа управления положением направляющих аппаратов компрессора или программа перемещения штока гидроцилиндра, кинематически связанного с направляющими аппаратами компрессора, была аналоговая и в зависимости от приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор высокого давления частоты вращения ротора высокого давления nвд0. В случае отказа данного канала (программы) управления, целесообразен переход электронного блока 5 на управление положением штока гидроцилиндра привода направляющих аппаратов компрессора в зависимости от приведенной частоты вращения ротора высокого давления по температуре воздуха на входе в двигатель.Programs for controlling the fuel consumption Gt into the combustion chamber, the position of the compressor guide vanes in stationary and variable operating modes of the gas turbine engine, implemented in the electronic control unit 5, can be very diverse (See “Automatic control systems for aviation gas turbine engines: Encyclopedic reference book / Ed. D. so-called, Prof. O.S. Gurevich - M.: TORUS PRESS, 2011. - 208 p.: ill.). But in particular, it is preferable that the program for controlling the position of the compressor guide vanes or the program for moving the hydraulic cylinder rod, kinematically connected to the compressor guide vanes, is analog and depending on the rotation speed of the high-pressure rotor n vd0 based on the air temperature at the inlet to the high-pressure compressor. In the event of failure of this control channel (program), it is advisable to switch the electronic unit 5 to control the position of the hydraulic cylinder rod of the drive of the compressor guide vanes depending on the reduced rotation speed of the high-pressure rotor based on the air temperature at the engine inlet.

Электронный блок 5 также осуществляет выдачу управляющего воздействия в электропневматический блок 6 для открытия/закрытия клапанов перепуска и/или отбора воздуха из компрессора высокого давления двигателя. Отбор воздуха для подвода сжатого воздуха через воздушные трубопроводы к электропневматическому блоку осуществляют от ступени компрессора высокого давления двигателя.The electronic unit 5 also issues a control action to the electro-pneumatic unit 6 to open/close the bypass valves and/or bleed air from the engine high-pressure compressor. Air sampling for supplying compressed air through air pipelines to the electro-pneumatic unit is carried out from the high-pressure compressor stage of the engine.

Программы управления открытия/закрытия клапанов перепуска воздуха из компрессора в зависимости от параметров двигателя могут быть самыми разнообразными, но, согласно заявляемой полезной модели, предпочтительно открытие/закрытие клапанов перепуска воздуха осуществлять по релейной программе в зависимости от приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор высокого давления частоты вращения ротора высокого давления nвд0. В случае отказа данного канала управления, электронный блок 5 переходит на управление в зависимости от приведенной частоты вращения ротора высокого давления nВДпр.Control programs for opening/closing air bypass valves from the compressor, depending on engine parameters, can be very diverse, but, according to the claimed utility model, it is preferable to open/close the air bypass valves according to a relay program, depending on the high air temperature at the inlet to the compressor pressure of the rotation speed of the high-pressure rotor n vd0 . In the event of failure of this control channel, the electronic unit 5 switches to control depending on the reduced rotational speed of the high-pressure rotor n VDpr .

Специалистам в области авиационного двигателестроения также ясно, что варианты электропневмоуправления клапанов перепуска и/или отбора воздуха также могут быть различными, в т.ч. с учетом электромагнитной помехозащищенности, требований по надежности, качеству управления, весу и стоимости. Например, возможно использование технического решения согласно системе управления пневмоклапаном газотурбинного двигателя, с использованием электроклапана (US 2013115055 (А1), МПК: F01D 17/00, F01D 25/00, опубл. 09.05.2013), Система управления пневмоклапаном газотурбинного двигателя (System for controlling a pneumatic valve of a turbine engine), или согласно способу повышения надежности пневмосистемы управления входного направляющего аппарата газотурбинных двигателей ДУ80Л1 и ДН80Л1 в составе газоперекачивающих агрегатов (RU 2731689, МПК: F02C 7/18, опубл. 07.09.2020). Схема формирования пневматической команды на перекладку исполнительных пневмоцилиндров не является задачей настоящего изобретения.It is also clear to specialists in the field of aircraft engine construction that the options for electric pneumatic control of bypass and/or air bleed valves can also be different, incl. taking into account electromagnetic immunity, requirements for reliability, quality of control, weight and cost. For example, it is possible to use a technical solution according to the gas turbine engine pneumatic valve control system using an electric valve (US 2013115055 (A1), IPC: F01D 17/00, F01D 25/00, publ. 05/09/2013), Gas turbine engine pneumatic valve control system (System for controlling a pneumatic valve of a turbine engine), or according to a method for increasing the reliability of the pneumatic control system of the inlet guide vane of gas turbine engines DU80L1 and DN80L1 as part of gas pumping units (RU 2731689, IPC: F02C 7/18, publ. 09/07/2020). The scheme for generating a pneumatic command for repositioning the actuating pneumatic cylinders is not the object of the present invention.

В случае резкого изменения режима работы двигателя, в т.ч. при нештатной работе, связанной с ликвидацией возможного помпажа, возмущения на входе в топливную систему носят минимальный характер, колебаний частот вращения роторов и реактивной тяги R двигателя практически не происходит; открытие/закрытие клапанов перепуска и отбора воздуха двигателя осуществляется надежно и независимо от топливной системы, с заданным быстродействием, т.к. силовые пневмоцилиндры перекладываются под воздействием сжатого воздуха, отбираемого от компрессора с давлением Рк, превышающим давление воздуха в клапанах перепуска. Таким образом, расход топлива Gт в форсунки камеры сгорания двигателя при работе механизации компрессора также остается устойчивым и стабильным, в т.ч. при устранении помпажа компрессора.In case of a sudden change in engine operating mode, incl. during abnormal operation associated with the elimination of a possible surge, disturbances at the entrance to the fuel system are minimal, and there are practically no fluctuations in the rotor speeds and jet thrust R of the engine; opening/closing of the engine bypass and air bleed valves is carried out reliably and independently of the fuel system, with a given speed, because power pneumatic cylinders are shifted under the influence of compressed air taken from the compressor with a pressure Pk exceeding the air pressure in the bypass valves. Thus, the fuel consumption Gt into the nozzles of the engine combustion chamber during the operation of the compressor mechanization also remains stable and stable, incl. when eliminating compressor surge.

Заявляемое изобретение успешно прошло наземные и летные испытания в составе турбореактивного двухконтурного двигателя пятого поколения ПД-14. В ходе испытаний было подтверждено эффективное использование электронного регулятора двигателя ПД-14 в качестве электронного блока управления 5. Также подтверждено эффективное применение в системе:The claimed invention has successfully passed ground and flight tests as part of the fifth-generation PD-14 turbojet bypass engine. During the tests, the effective use of the PD-14 electronic engine governor as an electronic control unit 5 was confirmed. The effective use in the system was also confirmed:

- шестеренчатого насоса в качестве ступени высокого давления первого интегрального блока 1. При этом интегральный блок 1 обеспечивает расход топлива в камеру сгорания двигателя не менее Gт ≈ 4750 кг/ч при частоте вращения ротора высокого давления nВД = 15650 об/мин и температуре топлива на входе в блок 1 tTвх = +(30±5)°С;- a gear pump as the high-pressure stage of the first integral block 1. In this case, the integral block 1 provides fuel consumption into the engine combustion chamber of at least Gt ≈ 4750 kg/h at a high-pressure rotor speed n HP = 15650 rpm and a fuel temperature of entering block 1 t Tin = +(30±5)°С;

- электропневматического блока 6;- electro-pneumatic block 6;

- открытие/закрытие клапанов перепуска воздуха из компрессора высокого давления двигателя с помощью силовых пневмоцилиндров по релейной программе в зависимости от приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор высокого давления частоты вращения ротора высокого давления nвд0.- opening/closing of air bypass valves from the high-pressure compressor of the engine using power pneumatic cylinders according to a relay program, depending on the rotation speed of the high-pressure rotor nv0 based on the air temperature at the inlet to the high-pressure compressor.

- отбора воздуха из ступени компрессора высокого давления двигателя для управления электропневматического блока;- air extraction from the high-pressure compressor stage of the engine to control the electro-pneumatic unit;

- переходной крепежной плиты (адаптера) на корпусе коробки приводных агрегатов (КПА) для размещения на ней первого и второго интегральных блоков. При этом оба насоса первого интегрального блока приводятся одним и тем же приводным валом коробки приводных агрегатов.- an adapter mounting plate (adapter) on the housing of the drive unit box (PAG) for placing the first and second integral blocks on it. In this case, both pumps of the first integral block are driven by the same drive shaft of the drive unit box.

В случае нештатной работы, связанной с ликвидацией возможного помпажа, возмущения на входе в топливную систему носят минимальный характер; открытие/закрытие клапанов перепуска и отбора воздуха из компрессора двигателя осуществляется надежно и с заданным быстродействием, т.к. их управление осуществляется с помощью силовых пневмоцилиндров и независимо от топливной системы.In the event of abnormal operation associated with the elimination of a possible surge, disturbances at the entrance to the fuel system are minimal; opening/closing of the bypass and air bleed valves from the engine compressor is carried out reliably and with a given speed, because they are controlled using power pneumatic cylinders and independently of the fuel system.

Таким образом, выполнение предлагаемого изобретения с вышеуказанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками, позволяет снизить вес системы, создать эффективную и пожаробезопасную систему топливопитания и механизации компрессора газотурбинного двигателя, обеспечивающую бесперебойную (бескавитационную) подачу топлива в камеру сгорания на всех режимах работы двигателя, включая запуск двигателя на земле и в воздухе, а также повысить надежность и эксплуатационную технологичность размещения приводных агрегатов на коробке приводных агрегатов.Thus, the implementation of the proposed invention with the above distinctive features in combination with known features makes it possible to reduce the weight of the system, create an effective and fire-safe system for fuel supply and mechanization of the compressor of a gas turbine engine, ensuring an uninterrupted (cavitation-free) supply of fuel to the combustion chamber in all engine operating modes, including starting the engine on the ground and in the air, as well as increasing the reliability and manufacturability of placing drive units on the drive unit box.

Claims (5)

1. Система топливопитания и механизации компрессора газотурбинного двигателя, включающая топливный насос низкого давления, который приводится во вращение от приводного вала коробки приводных агрегатов, топливный фильтр, топливомасляный теплообменник двигателя, топливный насос высокого давления, который также приводится во вращение от другого приводного вала коробки приводных агрегатов, устройство дозирования топлива в камеру сгорания, автомат распределения топлива по коллекторам камеры сгорания, устройство механизации компрессора, обеспечивающее управление положением направляющих аппаратов компрессора и открытием/закрытием клапанов перепуска и отборов воздуха из компрессора, отличающаяся тем, что топливный насос низкого давления и топливный насос высокого давления объединены в первый интегральный блок, который содержит подкачивающую ступень низкого давления и ступень высокого давления, при этом выход подкачивающей ступени через топливный трубопровод соединен с входом топливомасляного теплообменника двигателя, а выход топливомасляного теплообменника через другой топливный трубопровод соединен с входом топливного фильтра, выход которого соединен с входом ступени высокого давления первого интегрального блока насосов; кроме того, устройство дозирования топлива Gт в камеру сгорания газотурбинного двигателя и автомат распределения топлива по коллекторам камеры сгорания объединены во второй интегральный блок, управление положением направляющих аппаратов компрессора высокого давления и перепуском воздуха из подпорных ступеней компрессора низкого давления осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров по команде второго интегрального блока, устройство механизации компрессора дополнительно содержит электропневматический блок и соединенный с ним по меньшей мере один пневмоцилиндр, обеспечивающий открытие/закрытие клапанов перепуска и/или отбора воздуха из компрессора высокого давления газотурбинного двигателя, при этом в компрессоре газотурбинного двигателя дополнительно предусмотрено по меньшей мере одно место отбора воздуха для подвода сжатого воздуха через воздушные трубопроводы к электропневматическому блоку; кроме того, для управления вторым интегральным блоком и электропневматическим блоком дополнительно введен электронный блок управления, при этом механический привод обоих топливных насосов первого интегрального блока осуществляется одним и тем же приводным валом коробки приводных агрегатов.1. A fuel supply and mechanization system for a gas turbine engine compressor, including a low-pressure fuel pump, which is driven by the drive shaft of the drive unit box, a fuel filter, an engine fuel-oil heat exchanger, and a high-pressure fuel pump, which is also driven by another drive shaft of the drive unit box. units, a device for dispensing fuel into the combustion chamber, an automatic fuel distribution system across the combustion chamber manifolds, a compressor mechanization device that provides control of the position of the compressor guide vanes and the opening/closing of the bypass valves and air bleeds from the compressor, characterized in that the low-pressure fuel pump and the fuel pump high pressure are combined into a first integral block, which contains a low-pressure booster stage and a high-pressure stage, while the output of the booster stage is connected through a fuel pipeline to the input of the fuel-oil heat exchanger of the engine, and the output of the fuel-oil heat exchanger is connected through another fuel pipeline to the input of the fuel filter, the output of which connected to the input of the high pressure stage of the first integral pump unit; In addition, the fuel dosing device GT into the combustion chamber of a gas turbine engine and the automatic fuel distribution system across the combustion chamber manifolds are combined into a second integral unit; the position of the guide vanes of the high-pressure compressor and the bypass of air from the retaining stages of the low-pressure compressor are controlled using power hydraulic cylinders at the command of the second integral block, the compressor mechanization device additionally contains an electro-pneumatic unit and at least one pneumatic cylinder connected to it, providing opening/closing of the bypass and/or air bleed valves from the high-pressure compressor of the gas turbine engine, while the compressor of the gas turbine engine is additionally provided with at least one air sampling point for supplying compressed air through air pipelines to the electro-pneumatic unit; In addition, to control the second integral block and the electro-pneumatic block, an electronic control unit is additionally introduced, while the mechanical drive of both fuel pumps of the first integral block is carried out by the same drive shaft of the drive unit box. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве газотурбинного двигателя применен турбореактивный двухконтурный двигатель типа ПД-14, а в качестве электронного блока управления применен электронный регулятор двигателя цифрового типа.2. The system according to claim 1, characterized in that a PD-14 type turbojet bypass engine is used as a gas turbine engine, and an electronic digital engine controller is used as an electronic control unit. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что отбор воздуха для подвода сжатого воздуха через воздушные трубопроводы к электропневматическому блоку осуществляют от ступени компрессора высокого давления двигателя.3. The system according to claim 1, characterized in that the air intake for supplying compressed air through air pipelines to the electro-pneumatic unit is carried out from the high-pressure compressor stage of the engine. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что открытие/закрытие клапанов перепуска воздуха из компрессора высокого давления осуществляют по релейной программе в зависимости от приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор высокого давления частоты вращения ротора высокого давления nвд0.4. The system according to claim 1, characterized in that the opening/closing of the air bypass valves from the high-pressure compressor is carried out according to a relay program, depending on the rotation speed of the high-pressure rotor n in0 based on the air temperature at the inlet to the high-pressure compressor. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве ступени высокого давления первого интегрального блока применен шестеренный насос.5. The system according to claim 1, characterized in that a gear pump is used as the high-pressure stage of the first integral block.
RU2023127433A 2023-10-25 Gas turbine engine compressor fuel supply and mechanization system RU2821280C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2821280C1 true RU2821280C1 (en) 2024-06-19

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU34232U1 (en) * 2003-06-09 2003-11-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" FUEL SYSTEM OF THE GAS TURBINE ENGINE
EP1911949A2 (en) * 2006-10-13 2008-04-16 Rolls-Royce plc Gas turbine engine control
RU2392469C2 (en) * 2008-06-30 2010-06-20 Открытое акционерное общество "СТАР" Control method of gas turbine engine in sleep mode

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU34232U1 (en) * 2003-06-09 2003-11-27 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" FUEL SYSTEM OF THE GAS TURBINE ENGINE
EP1911949A2 (en) * 2006-10-13 2008-04-16 Rolls-Royce plc Gas turbine engine control
RU2392469C2 (en) * 2008-06-30 2010-06-20 Открытое акционерное общество "СТАР" Control method of gas turbine engine in sleep mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10794290B2 (en) Intercooled cooled cooling integrated air cycle machine
JP3677289B2 (en) Enhanced turbine engine oil cooling method
RU2585394C2 (en) Method for optimisation of total energy efficiency of aircraft and main power group for implementation
US20180009536A1 (en) Bleed flow extraction system for a gas turbine engine
EP1647675B1 (en) Adequate oil supply for an aeroengine oil tank system
US4607486A (en) Centrifugal main fuel pump
RU2550371C2 (en) Method of gas turbine operation, cooling system of gas turbine and gas turbine with such system
WO2018089458A1 (en) Intercooled cooled cooling integrated air cycle machine
EP2784270A2 (en) Fuel and actuation system for gas turbine engine
WO2018106359A1 (en) Environmental control system air circuit
US20180016933A1 (en) Method and system for soak-back mitigation by active cooling
GB2455901A (en) An auxiliary circuit operating actuators and having a dedicated pump suitable for turbomachinery
SE521955C2 (en) Integrated gas compressor
US20210079848A1 (en) Secondary fuel flow demand fuel pumping system
EP3067534A1 (en) Gas turbine engine fuel-oil heat exchange system
EP3712406B1 (en) Backup system for demand fuel pumping system
RU2507406C1 (en) Fuel feed system for gas turbine engine with augmenter
RU2821280C1 (en) Gas turbine engine compressor fuel supply and mechanization system
EP3572640B1 (en) Gas turbine engine compressor control method
RU2392465C2 (en) Cooling method of gas turbine engines at emergency (abrupt) shutdown of power plants
EP3483418B1 (en) Intercooled cooled cooling integrated air cycle machine
EP3557030B1 (en) Intercooled cooling air by advanced cooling system
RU2312239C1 (en) Power plant of gas-turbine locomotive
RU2308383C1 (en) Locomotive power unit on base of two-shaft gas-turbine engine
EP4372220A1 (en) Engine power extraction system and method for using same