×
10.07.2019
219.017.afa2

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ ВЕРТОЛЕТА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002452667
Дата охранного документа
10.06.2012
Аннотация: Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления турбовинтовыми силовыми установками (СУ) вертолетов. В способе на каждом двигателе снимают зависимости приведенной температуры газов перед турбиной от приведенного расхода топлива в своем двигателе, сравнивают их с аналогичными зависимостями, снятыми в начале эксплуатации установки, определяют скорость выработки ресурса каждым двигателем, сравнивают их и по полученной разности корректируют измеренные значения крутящих моментов двигателей. Достигается синхронная выработка двигателями ресурса. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления многодвигательных силовых установок вертолетов.

Известен способ управления силовой установкой вертолета, состоящей из двух двигателей, работающих на один несущий винт, заключающийся в определении для каждого двигателя величины рассогласования частоты вращения свободной турбины относительно заданной и преобразовании ее в управляющее воздействие, патент США №3820323, кл. 60-39.28R, 1977 г.

Недостатком известного способа является его низкая эффективность.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является способ управления силовой установкой вертолета, состоящей из двух двигателей, работающих на один несущий винт, путем определения для каждого двигателя рассогласования между фактической и заданной частотами вращения свободной турбины, измерения крутящих моментов на валу свободной турбины каждого двигателя, выбора двигателя с меньшим крутящим моментом, корректирования рассогласования частот вращения свободной турбины, выбора двигателя по величине рассогласования крутящего момента, преобразования скорректированного рассогласования в управляющую величину изменения частоты вращения турбокомпрессора, суммирования ее с заданной, в зависимости от шага несущего винта, величиной частоты вращения турбокомпрессора, сравнения полученной суммы с фактической величиной частоты вращения турбокомпрессора и воздействия сигналом рассогласования на расход топлива, Курран Дж.Дж. "Система управления подачей топлива вертолетного двигателя Т-700". Э.И., "Авиастроение", 1975, №17, стр.48-70.

Недостатком известного способа управления силовой установкой вертолета является то, что двигатели имеют разные скорости выработки ресурса и один из двигателей эксплуатируется на повышенных температурах газа перед турбиной. Это снижает надежность его работы и приводит к ускоренной выработке ресурса.

Целью изобретения является повышение надежности работы силовой установки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления силовой установкой вертолета, состоящей из двух двигателей, работающих на один несущий винт, путем определения для каждого двигателя рассогласования между фактической и заданной частотами вращения свободной турбины, измерения крутящих моментов на валу свободной турбины каждого двигателя, выбора двигателя с меньшим крутящим моментом, корректирования рассогласования частот вращения свободной турбины, выбора двигателя по величине рассогласования крутящего момента, преобразования скорректированного рассогласования в управляющую величину изменения частоты вращения турбокомпрессора, суммирования ее с заданной, в зависимости от шага несущего винта, величиной частоты вращения турбокомпрессора, сравнения полученной суммы с фактической величиной частоты вращения турбокомпрессора и воздействия сигналом рассогласования на расход топлива, дополнительно на каждом двигателе снимают зависимости приведенной температуры газов перед турбиной от приведенного расхода топлива в своем двигателе, сравнивают их с аналогичными зависимостями, снятыми в начале эксплуатации установки, определяют скорость выработки ресурса каждым двигателем, сравнивают их и по полученной разности корректирует измеренные значения крутящих моментов двигателей.

На фигуре представлена схема устройства, реализующая заявляемый способ.

Устройство, реализующее способ, содержит последовательно соединенные блок 1 датчиков (БД) левого двигателя, электронный регулятор 2 (ЭР) левого двигателя, блок 3 электрогидропреобразователей (ЭГП) левого двигателя, блок 4 исполнительных механизмов (ИМ) левого двигателя, последовательно соединенные БД 5 правого двигателя, ЭР 6 правого двигателя, блок 7 ЭГП правого двигателя, блок 8 ИМ правого двигателя, причем БД 1 подключен на вход ЭР 6, а БД 5 - на вход ЭР 2, ЭР 2 и ЭР 6 соединены между собой цифровым каналом связи (например, ARINC 429 или RS 232).

ЭР 2 и 6 представляют собой специализированные БЦВМ, состоящие из устройства ввода/вывода (УВВ) и вычислителя (процессор; постоянное запоминающее устройство - ПЗУ, с записанным в него специализированным программным обеспечением - СПО, оперативное ЗУ - ОЗУ и долговременное репрограммируемое ЗУ - РПЗУ). Подробное описание ЭР, а также БД, ЭГП и ИМ приведено, например, в книге «Руководство по эксплуатации двигателя ТВ7-117С», ЛНПО им. В.Я.Климова, Ленинград, 1988 г.

Устройство работает следующим образом.

Измеренные в БД 1 и БД 5 частоты вращения свободной турбины левого nстфакл и правого nстфакп двигателей поступают на вход ЭР левого (1) и правого (2) двигателей. Там их сравнивают с заданной частотой nстзад вращения свободной турбины

Управление силовой установкой вертолета осуществляют следующим образом. Измеренные в БД 1 и БД 5 частоты вращения свободной турбины левого nстфакл и правого nстфакп двигателей поступают на вход ЭР левого (1) и правого (2) двигателей. Там их сравнивают с заданной частотой nстзад вращения свободной турбины, рассчитанной в каждом ЭР по известным зависимостям (см., например, книгу Кеба И.В. «Летная эксплуатация вертолетных ГТД». М.: «Транспорт», 1976 г., с.221-259 для большинства вертолетов на большинстве режимов nстзад=100%), и определяют сигналы рассогласования Δnстл и Δnстп. Одновременно с помощью БД 1 и 5 измеряют величины крутящих моментов Mкрл и Mкрп на валах свободных турбин обоих двигателей, подают на вход в ЭР 2 и 6, где вычисляют их разницу ΔMкр, по знаку вычисленной величины определяют двигатель, развивающий меньший крутящий момент. В ЭР этого двигателя сигнал рассогласования Δnст корректируют по величине ΔMкр, этот сигнал преобразуют в сигнал коррекции Δnтк и подают на вход в регулятор nтк, где суммируют с заданной частотой вращения турбокомпрессора по положению рычага управления двигателем (αруд), шагу несущего винта, температуре (Tн) и давлению (Pн) окружающей среды, и сравнивают с фактическим значением nткфак. Сигнал рассогласования с помощью блоков 3 и 7 преобразуют в управляющее воздействие на блоки 4 и 8, с помощью которых управляют расходом топлива (Gт).

Температура газа перед турбиной является параметром, позволяющим определить скорость выработки двигателем ресурса, так как если при постоянном приведенном расходе топлива в двигатель увеличилась приведенная температура газа перед турбиной - это значит, что увеличилась доля подведенной в цикле энергии, расходуемой на потери. Относя приращение приведенной температуры газов к промежутку времени, за который произошло это приращение, можно определить условную скорость выработки ресурса двигателем.

В данном способе управления силовой установкой вертолета в начале эксплуатации двигателей (например, в ходе приемо-сдаточных испытаний на стенде моторного завода) по специальной циклограмме, заложенной в ПЗУ ЭР снимают зависимость приведенной температуры газа перед турбиной от приведенного расхода топлива. Через некоторый промежуток времени, уже в эксплуатации (например, при проведении регламентных работ по двигателю) снимают аналогичную зависимость, сравнивают их и определяют разницу приращений температуры газа правого и левого двигателей. Величину разницы преобразуют в корректирующий сигнал по крутящему моменту, который прибавляют к измеренному значению Mкрб двигателя, имеющего большую скорость выработки ресурса и вычитают из измеренного значения Mкрм двигателя, имеющего меньшую скорость выработки ресурса. Аналогичные процедуры повторяют через установленные промежутки времени в течение всего срока эксплуатации двигателей, причем величина коррекции измеренных значений крутящих моментов в промежутках между снятиями характеристик остается неизменной для каждого двигателя.

Таким образом, осуществляют перераспределение нагрузки двигателей в составе двухмоторной силовой установки, чем обеспечивают синхронную выработку ресурса двигателями при некотором снижении точности синхронизации их крутящих моментов.

Применение способа управления силовой установкой вертолета, состоящей из двух двигателей, работающих на один несущий винт, позволяет обеспечить синхронную выработку двигателями ресурса, что повышает степень готовности вертолета к вылету, а также снижает эксплуатационные расходы, связанные с неодновременной заменой выработавших ресурс двигателей, что повышает надежность работы силовой установки.

Способ управления силовой установкой вертолета, содержащей два двигателя, работающих на один несущий винт, путем определения для каждого двигателя рассогласования между фактической и заданной частотами вращения свободной турбины, измерения крутящих моментов на валу свободной турбины каждого двигателя, выбора двигателя с меньшим крутящим моментом, корректирования рассогласования частот вращения свободной турбины, выбора двигателя по величине рассогласования крутящего момента, преобразования скорректированного рассогласования в управляющую величину изменения частоты вращения турбокомпрессора, суммирования ее с заданной, в зависимости от шага несущего винта, величиной частоты вращения турбокомпрессора, сравнения полученной суммы с фактической величиной частоты вращения турбокомпрессора и воздействия сигналом рассогласования на расход топлива, отличающийся тем, что дополнительно на каждом двигателе снимают зависимости приведенной температуры газов перед турбиной от приведенного расхода топлива в своем двигателе, сравнивают их с аналогичными зависимостями, снятыми в начале эксплуатации установки, определяют скорость выработки ресурса каждым двигателем, сравнивают их и по полученной разности корректируют измеренные значения крутящих моментов двигателей.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 36.
20.09.2013
№216.012.6b08

Способ управления турбовинтовой силовой установкой самолета

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах автоматического управления (САУ) турбовинтовыми силовыми установками (СУ) самолетов. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно контролируют величину...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493051
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c5b

Способ контроля судовой газотурбинной установки

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в локальных системах управления (ЛСУ) газотурбинными силовыми установками (ГТУ) судов различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в процессе эксплуатации ГТУ при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493390
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c5d

Способ защиты газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно замеряют частоту вращения компрессора ГТД, сравнивают ее с наперед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493392
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c5e

Способ защиты газотурбинной судовой установки

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в локальных системах управления (ЛСУ) газотурбинными силовыми установками (ГТУ) судов различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно с помощью автономного блока защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493393
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.7a69

Способ управления двухобмоточным электромагнитным клапаном авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно измеряют величину напряжения на выходе источника тока постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496999
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a6a

Устройство для управления газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно вводится ограничитель максимального расхода топлива, вход которого подключен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497000
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a6b

Способ управления расходом топлива в газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно при поступлении в процессе взлета самолета сигнала «Пожар...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497001
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.12.2013
№216.012.899c

Устройство для управления раходом топлива в газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно к первому ЭМК введены второй и третий ЭМК, причем второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500910
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.899d

Способ управления расходом топлива в двухтопливную камеру сгорания судовой газотурбинной установки

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в локальных системах управления (ЛСУ) газотурбинными силовыми установками (ГТУ) судов различного назначения. Дополнительно при подаче оператором команды на переход с одного топлива на другое фиксируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500911
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.05.2014
№216.012.c73a

Устройство для управления газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно вокруг электронного регулятора двигателя установлены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516761
Дата охранного документа: 20.05.2014
Показаны записи 11-20 из 50.
10.07.2013
№216.012.5498

Устройство для управления газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно на золотнике распределения выполнена вторая рабочая кромка, соединяющая при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487259
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.07.2013
№216.012.5a2d

Способ управления газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в течение всего полета самолета до момента его касания ВПП блокируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488706
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5da3

Способ управления расходом топлива в газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно при поступлении в процессе взлета самолета сигнала «Пожар...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489592
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.08.2013
№216.012.64c8

Способ управления запуском газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно для регулирования мощности ВС измеряют давление и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491437
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.6522

Способ управления газотурбинным двигателем при его испытаниях на стенде

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в процессе сдаточных испытаний двигателя на стенде, подают в ЭР...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491527
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.09.2013
№216.012.6b08

Способ управления турбовинтовой силовой установкой самолета

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах автоматического управления (САУ) турбовинтовыми силовыми установками (СУ) самолетов. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно контролируют величину...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493051
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c5b

Способ контроля судовой газотурбинной установки

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в локальных системах управления (ЛСУ) газотурбинными силовыми установками (ГТУ) судов различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в процессе эксплуатации ГТУ при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493390
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c5d

Способ защиты газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно замеряют частоту вращения компрессора ГТД, сравнивают ее с наперед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493392
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c5e

Способ защиты газотурбинной судовой установки

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в локальных системах управления (ЛСУ) газотурбинными силовыми установками (ГТУ) судов различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно с помощью автономного блока защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493393
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.7a69

Способ управления двухобмоточным электромагнитным клапаном авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно измеряют величину напряжения на выходе источника тока постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496999
Дата охранного документа: 27.10.2013
+ добавить свой РИД