СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2008 года по МПК F02C9/26 

Описание патента на изобретение RU2329387C2

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Известна система топливопитания ГТД, содержащая электронный регулятор (ЭР), резервный гидромеханический регулятор (ГМР), включающий в себя насос, работающий от коробки приводов ГТД, и блок исполнительных элементов (ИЭ) [1].

Недостатком известной системы является следующее: ее низкая эффективность на ряде режимов работы ГТД.

Насос, работающий от коробки приводов двигателя, на запуске ГТД при низкой частоте вращения ротора компрессора, являющегося приводом коробки приводов, из-за недостаточной производительности не обеспечивает подачу топлива в количестве, необходимом для перекладки гидроцилиндров механизации ГТД и топливопитания камеры сгорания (КС).

Применение насоса большей производительности, обеспечивающего расход, необходимый на участке запуска ГТД, приводит к существенному подогреву топлива на основных режимах работы двигателя и снижает надежность работы ГМР.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является система топливопитания ГТД, содержащая электронный регулятор (ЭР), вход которого соединен с датчиками параметров двигателя и режима полета, последовательно соединенные подкачивающий насос (ПН), электронасос высокого давления (ЭН ВД), выполненный в виде шестеренного насоса с электроприводом, дозирующий механизм (ДМ) с клапаном поддержания постоянного перепада давления топлива, причем управляемые входы ПН, ЭН ВД, ДМ подключены к выходу ЭР, запорный клапан форсунок (ЗК) КС [2].

Недостатком этой системы является следующее.

Шестеренный насос обладает недостаточным ресурсом, уступающим межремонтному ресурсу современного ГТД. Это может привести к необходимости досрочной замены насоса.

Для нормальной работы шестеренного насоса на всех режимах работы ГТД и полета самолета требуется подкачивающий насос повышения давления топлива на входе в шестеренный насос.

КПД шестеренного насоса зависит от вязкости перекачиваемого топлива.

Наличие в системе клапана поддержания постоянного перепада давления топлива снижает надежность работы ГМР.

Все это снижает надежность работы ГТД в целом.

Целью изобретения является повышение качества работы системы топливопитания и, как следствие, повышение надежности ГТД.

Поставленная цель достигается тем, что в составе системы топливопитания ГТД, содержащей электронный регулятор, вход которого соединен с датчиками параметров двигателя и режима полета, последовательно соединенные электронасос высокого давления и дозирующий механизм, причем управляемые входы электронасоса высокого давления и дозирующего механизма подключены к выходу электронного регулятора, запорный клапан коллектора форсунок КС, подключенный к выходу дозирующего механизма, электронасос высокого давления выполнен в виде центробежного насоса с электроприводом, а дозирующий механизм - в виде электромеханизма дросселирующего типа.

На чертеже представлена структурная схема заявляемой системы топливопитания ГТД.

Устройство содержит ЭР 1, вход которого соединен с датчиками 2 параметров двигателя и режима полета, последовательно соединенные ЭН ВД и ДМ 4, управляемые входы которых подключены к выходу ЭР 1, ЗК 5, подключенный к выходу ДМ 4.

Устройство работает следующим образом.

ЭР 1 по сигналам датчиков 2 по известным зависимостям (см., например, [3]), формирует управляющие воздействия на ЭН ВД 3 и ДМ 4, например:

- на переходных режимах работы ГТД изменение расхода топлива происходит по командам ЭР 1 за счет изменения частоты вращения ЭН ВД 3 (для центробежного насоса справедлива зависимость производительности от частоты вращения (см., например, [4]).

- на установившихся режимах работы ГТД поддержание параметров ГТД осуществляется по командам ЭР 1 с помощью ДМ 4.

Центробежный насос обладает большим ресурсом, работоспособен на любых видах топлива.

Его применение позволяет исключить из состава системы подкачивающий насос.

Кроме того, реализация в системе двух способов регулирования расхода топлива: за счет изменения частоты вращения насоса и за счет изменения гидравлического сопротивления топливного тракта с помощью электромеханизам дросселирующего типа, повышает отказоустойчивость системы топливопитания.

Все это в комплексе позволяет повысить надежность работы ГТД.

Источники информации

1. «Руководство по эксплуатации двигателя ТВ7-117С», ЛНПО им. В.Я.Климова, Ленинград, 1988 г.

2. «II Международная научно-техническая конференция «Авиадвигатели XXI века». Сборник тезисов. Том III.», ЦИАМ, г.Москва, 2005 г.

3. Шевяков А.А. «Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов», М., «Машиностроение», 1976 г.

4. Т.М.Башта «Расчеты и конструкции самолетных гидравлических устройств», М., «Оборонгиз», 1961 г.

Похожие патенты RU2329387C2

название год авторы номер документа
СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2006
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2322599C2
СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2006
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2317431C1
Способ управления подачей топлива в газотурбинный двигатель и система для его осуществления 2019
  • Зеликин Юрий Маркович
  • Инюкин Алексей Александрович
  • Королев Виктор Владимирович
RU2730581C1
СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Жодзишский В.А.
  • Кокин Г.В.
RU2228455C2
Система подачи топлива в камеру сгорания авиационного газотурбинного двигателя 2017
  • Потапов Алексей Юрьевич
  • Скирдов Геннадий Павлович
  • Осипов Игорь Викторович
  • Крутяков Сергей Станиславович
  • Добрянский Георгий Викторович
  • Абрамов Владимир Александрович
  • Шайхелисламов Илфар Миннисламович
  • Грязнов Дмитрий Юрьевич
  • Мельникова Нина Сергеевна
  • Полищук Сергей Анатольевич
  • Денисенко Дмитрий Александрович
RU2636360C1
Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя (ГТД) 2018
  • Слотин Олег Борисович
  • Макасеев Леонид Иванович
  • Мельников Игорь Анатольевич
RU2680475C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ НА РЕЖИМЕ КОНСЕРВАЦИИ 2008
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2392469C2
СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА В КАМЕРУ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2012
  • Гуревич Оскар Соломонович
  • Гулиенко Анатолий Иванович
RU2507407C1
СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2016
  • Мельников Игорь Анатольевич
  • Слотин Олег Борисович
  • Жодзишский Валерий Аронович
  • Штеренберг Леонид Геннадьевич
RU2622683C1
СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2009
  • Дудкин Юрий Петрович
  • Гладких Виктор Александрович
  • Фомин Геннадий Викторович
RU2435971C2

Реферат патента 2008 года СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что в составе системы топливопитания электронасос высокого давления выполнен в виде центробежного насоса с электроприводом, а дозирующий механизм - в виде электромеханизма дросселирующего типа. Технический результат изобретения - повышение надежности работы двигателя за счет использования центробежного насоса, за счет применения комбинированного способа изменения расхода топлива в камеру сгорания ГТД и за счет исключения из состава системы подкачивающего насоса и клапана поддержания постоянного перепада давления топлива. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 329 387 C2

Система топливопитания газотурбинного двигателя (ГТД), содержащая электронный регулятор (ЭР), вход которого соединен с датчиками параметров двигателя и режима полета, последовательно соединенные электронасос высокого давления (ЭН ВД) и дозирующий механизм, причем управляемые входы ЭН ВД и ДМ подключены к выходу ЭР, запорный клапан от коллектора форсунок камеры сгорания (КС) ГТД подключенный к выходу ДМ, отличающаяся тем, что электронасос высокого давления выполнен в виде центробежного насоса с электроприводом, а дозирующий механизм - в виде электромеханизма дросселирующего типа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2329387C2

II Международная научно-техническая конференция «Авиадвигатели XXI века», Сборник тезисов, т.III
- М.: ЦИАМ, 2005, с.4-5
СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Жодзишский В.А.
  • Кокин Г.В.
RU2228455C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ДОЗИРУЮЩЕГО УЗЛА СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ 1996
  • Дзарданов Юрий Андреевич
  • Дидилов Владислав Иванович
  • Зазулов Виктор Иванович
  • Лебедев Юрий Александрович
  • Скотников Сергей Иванович
RU2102618C1
СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2001
  • Горбунов Л.Ц.
  • Маленков В.И.
  • Юминов В.Г.
RU2194181C1
СПОСОБ ПУСКА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСНОГО АГРЕГАТА 2004
  • Акбердин А.М.
  • Беркутов И.С.
  • Еронен В.И.
RU2263824C2
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ ТОПЛИВА В ГАЗОТУРБИННОМ ДВИГАТЕЛЕ 2001
  • Мокроуз Василий Климентьевич
  • Павлюк Евгений Викторович
  • Кравченко Юрий Игнатьевич
  • Горбатюк Николай Васильевич
RU2198312C2
Клапан 1976
  • Хоменок Леонид Арсеньевич
  • Мутуль Валериан Вильгельмович
SU741240A2
US 3526384 A, 01.09.1970.

RU 2 329 387 C2

Авторы

Дудкин Юрий Петрович

Гладких Виктор Александрович

Фомин Геннадий Викторович

Даты

2008-07-20Публикация

2006-05-10Подача