СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ АВИАЦИОННОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2016 года по МПК F02C9/26 

Изобретение относится к способам регулирования авиационного турбореактивного двигателя (ТРД) в зависимости от целей полета самолета, в частности обеспечения максимальной продолжительности и дальности полета.

Известен способ регулирования авиационного ТРД к изменяемой площадью выходного устройства, включающий поддержание заданного закона изменения перепада давления на турбинах в зависимости от приведенной частоты вращения одного из роторов двигателя или от температуры воздуха на входе в двигатель (см. Ю.Н. Нечаев "Законы управления и характеристики авиационных силовых установок", Москва, Машиностроение, 1995 г., стр. 265).

Данный способ не является оптимальным во всей области эксплуатации ТРД в силу того, что он обеспечивает тяговые и скоростные характеристики, но при этом не обеспечивает наибольшую дальность полета на крейсерских режимах полета самолета (режимах перегона).

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

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в способе регулирования авиационного турбореактивного двигателя с изменяемой площадью выходного устройства, включающем поддержание заданного перепада давления на турбинах в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель и от режима работы двигателя, согласно изобретению, предварительно для данного типа двигателя формируют по меньшей мере две программы регулирования перепада давлений на турбинах, при каждой программе регулирования создают на входе в двигатель и на выходе из двигателя условия, соответствующие различным условиям полета по высоте и скорости, измеряют значения тяги и расхода топлива, строят зависимости расхода топлива по тяге, по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги, и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а по сигналу с борта самолета при полете на максимальную продолжительность и дальность полета в регуляторе двигателя производят переключение программы управления перепада давления на турбинах на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива.

Сущность изобретения заключается в следующем. При проведении стендовых испытаний было отмечено, что при смещении программы регулирования вверх существенно улучшается удельный расход топлива. В силу вышесказанного было принято решение об использовании в регуляторе двигателя двух программ поддержания заданного перепада давления на турбинах, обеспечивающих как тяговые характеристики, так и оптимальные экономические показатели двигателя, которые необходимы для перегона самолета.

На фиг. 1 показаны программы поддержания заданного перепада давления на турбинах;

на фиг. 2 - графики зависимости расхода топлива G_R от тяги R.

При каждой программе регулирования при требуемых условиях полета выполняют измерения тяги (R) и расхода топлива (G_T) и определяют удельный расход топлива C_R=G_т/R. Далее строят зависимость С_R=f(R) (фиг. 2).

При заданном значении тяги R=4500 кгс, соответствующем крейсерскому режиму - режиму максимальной дальности и продолжительности полета, определяют наименьший удельный расход топлива C_R и соответствующую данному расходу программу поддержания заданного перепада давления на турбинах (см. таблицу).

Переход с программы №1 - штатной на программу №3 дает снижение удельного расхода топлива C_R на 3% и следовательно увеличение дальности и продолжительности полета на эту же величину - 3%.

Программу с наименьшим удельным расходом топлива вводят в регулятор двигателя как дополнительную к штатной для обеспечения дальности полета.

Использование данного способа позволяет существенно увеличить дальность и продолжительность полета самолета.

Изобретение относится к способам регулирования авиационных турбореактивных двигателей (ТРД) с изменяемой геометрией выходного устройства. Способ регулирования авиационного ТРД с изменяемой геометрией выходного устройства включает поддержание заданного перепада давления на турбинах в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель и от режима работы двигателя. При осуществлении способа предварительно для данного типа двигателя дополнительно формируют по меньшей мере две программы регулирования перепада давлений на турбинах, при каждой программе регулирования создают на входе в двигатель и на выходе из двигателя условия, соответствующие различным условиям полета по высоте и скорости, измеряют значения тяги и расхода топлива, затем строят зависимости расхода топлива от тяги, по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а по сигналу с борта самолета при полете на максимальную продолжительность и дальность полета в регуляторе двигателя производят переключение программы управления перепада давления на турбинах на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива. Осуществление способа позволяет существенно увеличить дальность и продолжительность полета самолета. 2 ил., 1 табл.

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя с изменяемой геометрией выходного устройства, включающий поддержание заданного перепада давления на турбинах в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель и от режима работы двигателя, отличающийся тем, что предварительно для данного типа двигателя дополнительно формируют по меньшей мере две программы регулирования перепада давлений на турбинах, при каждой программе регулирования создают на входе в двигатель и на выходе из двигателя условия, соответствующие различным условиям полета по высоте и скорости, измеряют значения тяги и расхода топлива, затем строят зависимости расхода топлива от тяги, по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а по сигналу с борта самолета при полете на максимальную продолжительность и дальность полета в регуляторе двигателя производят переключение программы управления перепада давления на турбинах на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива.