СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ АВИАЦИОННОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2017 года по МПК F02C9/28 

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, а именно к способам регулирования турбореактивных двигателей (ТРД).

Известен способ регулирования авиационного ТРД, включающий поддержание заданной степени расширения на турбине в зависимости 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 вследствие того, что он не обеспечивает поддержание оптимальной степени расширения на турбине при различной высоте полета самолета.

Задачей изобретения является получение оптимальных тяговых и экономических характеристик двигателя.

Для решения указанной задачи в известном способе регулирования авиационного ТРД, включающем поддержание заданной степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, согласно изобретению, предварительно для данного типа двигателя формируют две и более программы регулирования степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, при каждой программе измеряют значения тяги и удельного расхода при различном давлении окружающей среды, определяют программу регулирования степени расширения на турбине, обеспечивающую минимальный удельный расход топлива и максимальную тягу при заданном давлении окружающей среды и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а при полете самолета определяют текущее давление окружающей среды и при достижении заданного значения давления производят переключение программы регулирования степени расширения на турбине на программу, обеспечивающую минимальный удельный расход топлива и максимальную тягу при заданном давлении окружающей среды.

Такое осуществление способа позволяет оптимизировать тягово-экономические характеристики двигателя во всем диапазоне высот полета самолета.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При проведении стендовых испытаний по определению высотно-скоростных характеристик двигателя было отмечено, что при изменении программы регулирования степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель на различных высотах уменьшается расход топлива при постоянной тяге двигателя. В связи с этим целесообразно использовать в регуляторе двигателя несколько программ регулирования степени расширения на турбине, обеспечивающих тягово-экономические показатели двигателя во всем диапазоне высот полета самолета.

На приведенных графиках

на фиг. 1 показаны программы регулирования степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель;

на фиг. 2 - зависимость расхода топлива Gт от тяги R.

Способ реализуется следующим образом.

При проведении испытаний на стенде при имитации полета на высоте Н=5000 м (давление окружающей среды р=0,55 кг/см²) в регулятор двигателя задают три предварительно сформированные программы регулирования степени расширения на турбинах в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель (фиг. 1).

При каждой программе регулирования измеряют тягу (R) и расход топлива Gт при давлении окружающей среды р=0,55 кг/см².

По полученным данным строят зависимости Gт=f(R) (фиг. 2) и по ним определяют минимальный расход топлива Gт при заданном значении тяги, и соответствующую данному расходу программу регулирования π_т.

В таблице приведен расход топлива в зависимости от используемой программы регулирования двигателя при высоте полета при тяге R=6000 кгс.

После определения программы с наиболее низким расходом топлива, программу вводят в регулятор двигателя как дополнительную к штатной для обеспечения оптимальных тягово-экономических характеристик двигателя.

При полете самолета на высоте Н=5000 м производят переключение программы управления на программу №3, что дает снижение расхода топлива Gт и, следовательно, увеличение продолжительности и дальности полета.

Способ относится к регулированию авиационного турбореактивного двигателя (ТРД). Предварительно для данного типа двигателя формируют две и более программы регулирования степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, при каждой программе измеряют значения тяги и удельного расхода при различном давлении окружающей среды, определяют программу регулирования степени расширения на турбине, обеспечивающую минимальный удельный расход топлива и максимальную тягу при заданном давлении окружающей среды, и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а при полете самолета определяют текущее давление окружающей среды и при достижении заданного значения давления производят переключение программы регулирования степени расширения на турбине на программу, обеспечивающую минимальный удельный расход топлива и максимальную тягу при заданном давлении окружающей среды. Технический результат изобретения – оптимизация тягово-экономических характеристик двигателя во всем диапазоне высот полета самолета и таким образом увеличение продолжительности и дальности полета. 2 ил.

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя, включающий поддержание заданной степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, отличающийся тем, что предварительно для данного типа двигателя формируют две и более программы регулирования степени расширения на турбине в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель, при каждой программе измеряют значения тяги и удельного расхода при различном давлении окружающей среды, определяют программу регулирования степени расширения на турбине, обеспечивающую минимальный удельный расход топлива и максимальную тягу при заданном давлении окружающей среды, и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, а при полете самолета определяют текущее давление окружающей среды и при достижении заданного значения давления производят переключение программы регулирования степени расширения на турбине на программу, обеспечивающую минимальный удельный расход топлива и максимальную тягу при заданном давлении окружающей среды.