ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В ПОЛЕТЕ Российский патент 2019 года по МПК G01M15/14 

Изобретение относится к тягоизмерительной технике и может быть использовано для контроля тяги двигателей летательного аппарата в процессе полета, например, самолета.

Известен способ измерения тяги газотурбинного двигателя в полете, основанный на измерении полетных параметров и измерении усилия сопротивления двумя прямолинейными зондами с различными коэффициентами аэродинамического сопротивления, размещенными в газовом потоке сопла (Патент РФ № 2327961 "Способ измерения тяги газотурбинного двигателя в полете"). Согласно способу производят определение параметра, характеризующего отношение измеренных двумя зондами усилий, определение скоростного напора газового потока с использованием предварительно полученных зависимостей параметров от числа Маха и тяги сопла. Затем измеряют секундный массовый расход топлива, число оборотов ротора компрессора двигателя и температуру газа на срезе сопла и определяют параметры газового потока на срезе реактивного сопла. Далее определяют входной импульс и тягу двигателя на любом режиме полета.

Недостаток известного способа заключается в необходимости установки дополнительных измерительных устройств контроля усилий сопротивления.

Изобретение направлено на обеспечение возможности контроля тяги двигателей летательного аппарата непосредственно в процессе полета.

Сущность изобретения заключается в том, что тяга двигателей летательного аппарата в полете определяется как произведение некоторой израсходованной массы топлива на отношение произведения горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата на горизонтальное ускорение летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата без некоторой израсходованной массы топлива к разности горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата без некоторой израсходованной массы топлива и горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата.

Новизна изобретения состоит в том, что в режиме горизонтального полета летательного аппарата фиксируется ускорение летательного аппарата с некоторой конкретной скорости, а затем, после выработки некоторого количества топлива в режиме горизонтального полета летательного аппарата фиксируется ускорение летательного аппарата с некоторой конкретной скорости, но без учета выработанного количества топлива.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого динамического метода контроля тяги двигателей летательного аппарата на примере реактивного самолета.

Самолет 1 снабжен двигателями 2.

Реализуется предлагаемый динамический метод контроля тяги двигателей летательного аппарата следующим образом.

Двигатели 2 сообщают при горизонтальном полете летательному аппарату 1 некоторое ускорение. Обозначим через m массу летательного аппарата с известной размещенной на его борту массой (например, массой полных баков топлива), тягу двигателей обозначим через F.

Пусть с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата V на конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательный аппарат массой m ускоряется горизонтально и испытывает горизонтальное ускорение а.

Выработав через некоторое время t полета топливо массой m_m, летательный аппарат снижает горизонтальную скорость до скорости летательного аппарата V. Затем с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата V при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательный аппарат массой (m-m_т) ускоряется горизонтально и испытывает горизонтальное ускорение a₁.

Запишем проекции на ось Ох действующих на летательный аппарат массой m горизонтальных сил ускоряющегося горизонтально с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата V при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета:

Запишем проекции на ось Ох действующих на летательный аппарат массой (m-m_m) горизонтальных сил ускоряющийся горизонтально с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата V при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета:

Выразим из (1) и (2) массу летательного аппарата m:

Приравнивая выражения (3) и (4) определяем тягу двигателей летательного аппарата:

Предлагаемый динамический метод контроля тяги двигателей летательного аппарата в полете может быть использован для контроля тяги двигателей винтовых и реактивных летательных аппаратов на горизонтальных участках.

Динамический метод контроля тяги двигателей летательного аппарата в полете заключающийся в том, что тяга двигателей летательного аппарата в полете определяется как произведение некоторой израсходованной массы топлива на отношение произведения горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата на горизонтальное ускорение летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата без некоторой израсходованной массы топлива к разности горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата без некоторой израсходованной массы топлива и горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата. 1 ил.

Метод контроля тяги двигателей летательного аппарата в полете, отличающийся тем, что тяга двигателей летательного аппарата в полете определяется как произведение некоторой израсходованной массы топлива на отношение произведения горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата на горизонтальное ускорение летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата без некоторой израсходованной массы топлива к разности горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата без некоторой израсходованной массы топлива и горизонтального ускорения летательного аппарата с некоторой конкретной горизонтальной скорости летательного аппарата при конкретном режиме изменения работы двигателей при конкретном положении органов управления летательного аппарата, конкретных параметрах среды полета и высоты полета летательного аппарата.