УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТУРБОВИНТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ Советский патент 1971 года по МПК G06G7/64 

Изобретение относится к области электриче ского моделирования и может быть применено в авиационных тренажерах для воспроизведения характеристик турбовинтовых авиадвигателей как на аналоговых, так и на цифровых вычислительных машинах.

Известные устройства подобного типа содержат блоки запуска, флюгироваиия винта, тяги, мгновенного расхода топлива, скорости вращения ротора турбокомпрессора и винта, преобразования условий полета и датчик режима работы авиадвигателя. Каждый из блоков устройства представляет собой набор элементов и узлов вычислительной техники. В существующих отечественных и зарубежных устройствах для моделирования турбовинтового двигателя сравниваются крутящие моменты двигателя и винта для определения скорости вращения ротора турбокомпрессора и тяги двигателя. Для этого необходимо воспроизводить работу регулятора двигатель - винт путем рещения угла установки лопасти винта и относительной поступи винта, значения которых на приборы контроля не выдаются. Сложные соотношения моментов и тяги в зависимости от угла установки лопасти, относительной поступи винта, высоты и скорости полета требуют наличия в устройстве сложных блоков нелинейности и перемножения. Точность моделирования двигателя сильно зависит от точности воспроизведения и скорости изменения моделируемых параметров регулятора. Например, для воспроизведения тяги, скорости вращения ротора турбокомпрессора

с точностью до 1 % необходимо выполнять отдельные функциональные зависимости с точностью 0,2%.

Кроме этого, возникают трудности по обеспечению устойчивости замкнутой динамиче

ской системы, при этом, как следствие, возникают недопустимые забросы оборотов и тяги, в результате чего обучающемуся на тренажере могут быть привиты ложные навыки по управлению авиадвигателем.

Из вышесказанного следует, что известные устройства сложны, а моделирование параметров в них с достаточной точностью затруднительно. Предлагаемое устройство конструктивно

проще и позволяет повысить точность моделирования.

Достигается это тем, что в нем работа регулятора не воспроизводится (угол установки лопасти винта и его относительная поступь не

решаются), а моделирование основных параметров тяги и скорости вращения ротора турбокомпрессора осуществляется в функции положения рычага управления двигателем, высоты и скорости моделируемого полета. На

боты авиадвигателя соединен с выходом блоков тяги и скорости вращения ротора турбокомпрессора.

Упрощение устройства и повышение точности МчОделировання достигается за счет того, что в нем нет сложных блоков нелинейности и перемножения. Каждый из блоков тяги и скорости вращения ротора турбокомпрессора выполняет операции суммирования входных сигналов, снимаемых с выхода блока преобразования условий полета и с выхода датчика режима работы авиадвигателя.

Блок-схема предлагаемого устройства для моделирования турбовинтового двигателя со свободной турбиной, в котором турбокомпрессор соединен с винтом через редуктор, показана на чертеже.

Рычаг 1 управления двигателем, расположенный в кабине летчика, механически связан с датчиком 2 режима работы авиадвигателя, управляющий сигнал с которого поступает на вход блока 3 мгновенного расхода топлива (как и в известных устройствах), а также на вход блока 4 скорости вращения ротора турбокомпрессора и блока тяги 5. На вход этих же блоков поступает сигнал с выхода блока 6 преобразований условий полета. Сигнал с выхода блока 7 запуска поступает на вход блока 8 скорости вращения винта и одновременно на вход блока 4. Вход блока 8 соединен также с выходом блока 9 флюгирования винта. Сигналы с выходов блоков 3, 4 к 8 контролируются указателями 10, расположенными в кабине летчика, а с выхода блока 5 сигнал подается на вход устройства 11, моделирующего динамику полета.

При изменении режима работы двигателя рычагом / с датчика 2 поступает сигнал на изменение мгновенного расхода топлива в блок 3, тяги - в блок 5 и скорости вращения ротора турбокомпрессора - в блок 4, выходные сигналы с которых уменьшаются или увеличиваются в зависимости от того, в какую сторону перемещается рычаг /. На входы блоков 3, 4, 5 поступает также сигнал с выхода блока 6 преобразования условий полета, который изменяет выходные сигналы с названных блоков в зависимости от изменения высоты и скорости, поступающие с выхода устройства 11, моделирующего динамику полета. Текущее значение выходных параметров с блоков 3, 4, 8 контролируется соответствующими указателями 10 и с выхода блока 5 подается на вход устройства 11.

При моделировании турбовинтового двигателя со свободной турбиной (связь вала турбокомпрессора с винтом - газодинамическая) после запуска двигателя обороты винта

остаются постоянными, поэтому на вход блока 8 подается только сигнал с выхода блока 7 запуска и блока 9 флюгирования.

В случае моделирования турбовинтового двигателя, в котором вал турбокомпрессора

соединен с винтом через редуктор, на вход блока 8 подается дополнительно сигнал с выхода блока 4 на изменение скорости вращения винта при изменении скорости вращения ротора турбокомпрессора (на чертеже показано

штрих-пунктирной линией).

Предмет изобретения

Устройство для моделирования турбовинтового двигателя на авиационном тренажере, содержащее датчик режима работы авиадвигателя, блоки запуска, флюгирования винта, тяги, мгновенного расхода топлива, скорости вращения ротора турбокомпрессора и винта, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности моделирования, в нем выход датчика . режима работы авиадвигателя соединен со входами блоков тяги и скорости вращения ротора турбокомпрессора, при этом на вход блока скорости вращения ротора турбокомпрессора подключен блок запуска, соединенный с блоком скорости вращения винта, на другой вход которого подключен блок флюгирования

/7.-.

Viy 1А 1

II