Устройство для моделирования турбореактивного двигателя Советский патент 1975 года по МПК G06G7/64 

1

Изобретение относится к области электронного моделирования и может быть применено в авиационных тренажерах и исследовательских стендах.

В настоящее время широкое распространение получили сверхзвуковые самолеты, на которых в качестве силовой установки используются турбореактивные двигатели (ТРД). Особенности таких ТРД (например, регулирование проточной части двигателя), предъявляют повышенные требования к полноте и точности моделирования параметров авиадвигателя в тренажерах и стендах.

Известно устройство для моделирования ТРД, содержаш,ее блоки моделирования мгновенного расхода воздуха и топлива, температуры выходягцих газов, враш,ения ротора, реактивной тяги, преобразования условий полета и датчик режима работы авиадвигателя, в котором параметры двигателя моделируются без учета изменения и регулирования проточной части (воздухозаборника и реактивного сопла), в результате чего моделируемые условия сверхзвукового самолета на тренажере отличаются от действительных и, как следствие, обучаюш,емуся на тренажере могут прививаться ложные навыки по управлению самолетом и двигателем.

Целью предлагаемого изобретения является приближение условий, воспроизводимых на

тренажере, к действительным за счет учета влияния изменения элементов проточной части на моделируемые параметры турбореактивного двигателя как в нормальных, так и аварийных режимах работы.

Предложенное устройство отличается тем, что оно содержит блок определения сечения реактивного сопла, вы.код которого соединен с третьим входом блока моделирования реактивной тяги, последовательно соединенные блок моделирования воздухозаборника и блок формирования сигналов управления, выход которого соединен с третьим входом блока моделирования мгновенного

расхода воздуха, причем первый вход блока моделирования плош,ади сечения реактивного сопла соединен с первым входом блока моделирования мгновенного расхода тонлива, второй вход - с выходом блока моделирования

вращения ротора и с первым входом блока моделирования воздухозаборника, третий - подключен ко второму входу блока моделирования воздухозаборника и к первому входу блока моделирования реактивной тяги, а вход

блока преобразования условий полета через блок моделирования динамики полета соединен с выходом блока моделирования реактивной тяги. Схема предлагаемого устройства приведена

на чертеже.

1 управления донгателсм мсханич ;ски связан с датчиком 2 режима работы, управляющий сигнал с которого поступает иа вход блока 3 моделирования мгновенного расхода топлива. Выход блока 3 соединен с входом блока 4 моделирования вращения ротора, выход последнего соединен с входом блока 5 моделирования мгновеппого расхода воздуха. Вы.ходы блоков 3 и 5 соединены с входом блока 6 моделирования температуры выходящих тазов и блока 7 моделирования реактивной тяги; кроме того, выход блока 5 соединен с входом блока 3.

Выходные сигналы с блоков 3, 4 и 6 контролируются указателями 8, расиоложениыми в кабине пилота тренажера. Выход блока 7 соединен с блоком 9 моделирования динамики нолета, выход которого соединеи с входом блока 10 преобразования условий полета, при этом выход блока 10 соединен с входами блоков 3, 4, 5 и 7, а также е входами блока 11 определения нлощади сечения реактивного сонла и блока 12 моделирования воздухозаборника. Входы блоков 11 и 12 соедииены с выходом блока 4 моделирования вращеиия ротора, а вход блока 11 дополнительно соединен еще с датчиком 2 режима работы двигателя. Выход блока 11 соединеи с входом блока 7 моделирования реактивной тяги и с указателем 8. Выход блока 12 соединен с входом блока 13 формирования сигналов управления, выполненного, ианример, в виде сумматора 14, причем выход сумматора через переключатель 15 соединен с входом блока 5 моделирования мгновенного расхода воздуха. Указатель 8 для ручного управления элементами воздухозаборника содержит задатчик 16, выход которого еоедииен с входом сумматора 14.

При изменении положения рычага 1 с датчика 2 снимается сигнал, пропорциональиый режиму работы авиадвигателя, при этом сигналы с выходов блоков 3, 4, 5, 6 и 7 изменяются пропорционально заданному релшму работы двигателя и корректируются при изменении сигнала с выхода блока 10 преобразования условий нолета. Одновременно изменяется также и сигнал с выхода блока И, величина которого контролируется указателем 8 и подается на вход блока 7 моделирования реактивной тяги, в результате чего повышается точность моделирования тяги с выхода блока 12, величина которого также контролируется указателем 8 н подается на вход сумматора 14.

На вход сумматора 14 подается также снгнал с задатчика 16 ручного управления положением элементами воздухозаборника. Коммутация входного и выходного сигналов сумматора осуществляется переключателем 15. При переходе обучающегося иа ручное управление положением элементов воздухозаборника (в случае отказа автоматики) переключателем 15 выход су.мматора под,ключается к входу блока 5 мгновенного расхода воздуха. И в случае, если сигнал с задатчика 16 будет отличаться от сигнала автоматического положения элементов воздухозаборника, снимаемого с выхода блока 12, с выхода сумматора 13 будет формироваться сигнал, пропо)циональный разности положения элементов воздухозаборника нри автоматическом и ручиом

управлеиии, который уменьшает значеиие мгновенного расхода воздуха в блоке 5 и, как следствие, изменяются другие моделируемые параметры двигателя в соответствии со структурой устройства.

Фор м у л а изобретен и я

Устройство для моделирования турбореактивного двигателя, содержащее датчик режима работы, подключенный к нервому входу блока моделирования мгновенного расхода

топлива, ко второму входу которого подключены первые входы последовательно соединенных блоков моделирования вращения ротора и мгновенного расхода воздуха, а третий вход соединен со вторым входом блока

моделирования мгновенного расхода воздуха и с первыми входами блоков моделирования температуры выходных газов и реактивной тяги, ко вторым входам которых подключен выход блока моделирования мгновенного расхода топлива и третий вход блока моделирования вращения ротора, третий вход блока моделирования реактивной тяги еоедииен со вторым входом блока моделирования мгновенного расхода топлива, и блок моделирования

динамики полета, соединенный через блок преобразования условий полета с первым входом блока моделирования реактивной тяги, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит

блок определения площади сечения реактивного сопла, выход которого соединен с третьим входом блока моделирования реактивной тяги, последовательно соединенные блок 1моделирования воздухозаборника и блок

формирования сигналов унравления, выход которого соединен с третьим входом блока моделирования мгновенного расхода воздуха, причем первый вход блока моделирования площади сечения реактивного сопла соединен

с первым входом блока моделирования мгновенного расхода топлива, второй вход - с выходом блока моделирования вращения ротора и с первым входом блока моделироваиия воздухозаборника, третий - подключен ко

второму входу блока моделирования воздухозаборника и к первому входу блока моделироваиия реактивной тяги, а вход блока преобразования условий полета через блок моделирования динамики полета соединен с выходом

блока моделирования реактивной тяги.

116