МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи

«Склад і принцип дії систем,

обслуговуючих ВМД ВК-1 і ВМД 3Ф »

з навчальної дисципліни

«Суднові енергетичні установки,

головні і допоміжні »

для студентів напряму 6.0922 - Електромеханіка

всіх форм навчання

Севастополь

УДК 629.12.03

Методичні вказівки  до виконання лабораторної роботи № 2 «Склад і принцип дії систем, що обслуговують ВМД ВК-1 і ВМД 3Ф» з дисципліни «Суднові енергетичні установки, головні і допоміжні» для студентів напряму 6.0922 "Електромеханіка" спеціальності 7.0922.01 «Електричні системи і комплекси транспортних коштів »всіх форм навчання / Упоряд. Г.В. Горобець - Севастополь: Вид-во СевНТУ, 2012. - 14 с.

Метою методичних вказівок є надання допомоги студентам в підготовці до виконання лабораторної роботи по вивченню устрою, конструкції і експлуатації турбогенераторів суднових енергетичних установок.

Методичні вказівки затверджені на засіданні кафедри енергоустановок морських судів і споруд, протокол № 6 від 25.01.11 р

рецензент:

Харченко А.А., канд. техн.наук, доц. каф. ЕМСС

Допущено навчально-методичним центром СевНТУ в якості методичних вказівок.

З Про Д Е Р Ж А Н І Е

1. Загальні відомості ... .. .............................................................
1.1. Паливні системи СЕУ ....................................................
1.2. Масляні системи СЕУ ........................................ ............ ..
1.3. Системи охолодження СЕУ .................................... .. .............
1.4. Система суфлювання ВМД .................................................
1.5. Система запуску і контролю ВМД. ........................................
2. Лабораторна робота «Склад і принцип дії систем, що обслуговують ВМД ВК-1, ГТД-3Ф» ......... .......................... ..........
2.1. Мета роботи……………………………………………………………
2.2. Короткий опис двигуна ВК-1, його елементів ......................
2.3. Склад систем забезпечують роботу ГТД ВК-1 .................. ...
2.4. Опис систем двигуна ГТД 3-Ф .....................................
2.5. Оформлення звіту ......................................................... ..
2.6. Контрольні питання………………………………………………..

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Системою СЕУ називається сукупність спеціалізованих трубопроводів з механізмами, апаратами, пристроями і приладами, призначеними для виконання певних функцій, що забезпечують нормальну експлуатацію СЕУ. Іноді її називають механічною системою (на відміну від общесудовой).

У загальному випадку до складу системи входять трубопроводи (труби, фасонні частини, арматура, з'єднання, компенсатори), апарати (очисні, теплообмінні, різного призначення), пристрої, місткості (цистерни, баки, балони, ящики) і прилади (манометри, вакуумметри, термометри, витратоміри).

До очисних апаратів відносяться фільтри грубого і тонкого очищення, фільтраційні установки, відцентрові і статичні сепаратори, отделители. Теплообмінні апарати за призначенням поділяються на підігрівачі, охолоджувачі, випарники і конденсатори.

До апаратів різного призначення відносяться глушники шуму на вході в двигуни і механізми і виході з них, іскрогасники випускних газів суднових двигунів і гомогенізатори.

В конкретну систему може входити тільки частина перерахованого обладнання.

Системи СЕУ класифікують за призначенням (а значить, і по робочому середовищі): паливні, масляні, водяного охолодження (забортної і прісною водою), повітряно-газові (підведення повітря для горіння палива, стисненого повітря, газовипуска, димоходи суднових котлів), конденсатно- поживні і парові. Парова система, наприклад, включає в себе ряд трубопроводів: головного, відпрацьованого і допоміжного пара, продування котлів, ущільнення і відсмоктування пара та ін. Системи одного найменування можуть відрізнятися за складом, якщо вони призначені для обслуговування різних двигунів.

Паливні системи СЕУ

Паливні системи призначені для прийому, зберігання, перекачування, очищення, підігріву та подачі палива до двигунів і котлів, а також для передачі палива на берег або на інші судна.

У зв'язку з просторістю виконуваних функцій паливна система поділяють на ряд самостійних систем (трубопроводів). Крім того, часто в СЕУ використовують кілька сортів палива і в цьому випадку передбачають самостійні трубопроводи для кожного з видів палива, наприклад дизельного, важкого, котельного. Все це ускладнює систему.

Паливна система ВМД  призначена для виконання наступних функцій:

Подачі палива до форсунок камери згоряння на всіх режимах роботи ГТД;

Забезпечення автоматичного запуску;

Підтримки заданої витрати палива на режимі;

Зміни подачі палива відповідно до заданого режиму роботи;

Забезпечення нормальної, екстреної та аварійної зупинки двигуна.

Багато ВМД мають дві паралельні паливні системи: пускову і основну.

Масляні системи СЕУ

Системи змащення призначені для прийому, зберігання, перекачування, очищення і подачі масла до місць охолодження і змащування деталей механізмів, а також для передачі його на інші судна і на берег. Залежно від основного призначення розрізняють масляні трубопроводи пріемоперекачівающій, циркуляційної системи змащення, сепарування масла, дренажний, підігріву масла. Циркуляційні системи мастила поділяють, в свою чергу, на напірну, гравітаційну і напірно-гравітаційну.

Крім замкнутих циркуляційних застосовують системи лінійного типу, в яких масло подається тільки до об'єктів мастила і назад в систему; не повертається (мастило поверхонь циліндрів ДВС і компресорів).

Масляна система ВМД  служить для змащування підшипників турбомашин і зубчастих передачі і відведення тепла від них. Технічні вимоги до масла для суднових ГТД встановлюють ГОСТи. Для підшипників кочення двигуна застосовують маловязкое, термостабільне масло, а для зубчастих передач і підшипників редукторів - масло з кінематичною в'язкістю (при 50 0 С) 20 ... 48 сСт. Витрата масла при роботі ВМД становить (0,1 ... 0,2) 10 -3 кг / (кВт × год).

Системи охолодження СЕУ

Призначені для відводу теплоти від різних механізмів, пристроїв, приладів і робочих середовищ в теплообмінних апаратах.

Об'єктами охолодження в СДУ є:

Втулки і кришки циліндрів, випускні колектори і клапани головних двигунів (ГД) і дизель-генераторів (ДГ), поршні і форсунки ГД, а іноді і ДГ;

Робочі циліндри повітряних компресорів;

Підшипники суднового валопровода;

Циркуляційний масло ГД і ДГ, редукторів головних передач;

Прісна вода, яка використовується в якості проміжного теплоносія в ГД і ДГ;

Наддувочного повітря ГД і ДГ;

Повітря на виході з циліндра низького тиску повітряних компресорів при двухступенчатом стисненні.

У разі застосування головних електричних передач до перерахованих вище об'єктів охолодження слід додати і обмотки гребних електродвигунів і головних дизель-генераторів.

Робочими середовищами в СДУ бувають: забортної і прісна вода, масло, паливо і повітря.

Система суфлювання ВМД

При зниженні тиску повітря в системі підпору ущільнень (що можливо при малих потужностях ВМД) масло буде проникати в проточну частину і там згоряти. Це можна виявити за збільшення витрати масла. При збільшенні тиску повітря в системі подподра зростає пропуск повітря в масляні порожнини, що призводить до рясного утворення масловоздушной суміші. Масло, яке надходить на воздухоотделітельние центрифуги системи суфлювання, містить 30 ... 60% повітря. Це призводить до вспениванию масла і погіршення роботи масляної системи. Попадання спіненого масла на підшипники (особливо підшипники ковзання) створює несприятливі умови для утворення необхідного масляного клина і погіршує тепловіддачу охолоджуваних поверхонь.

Система суфлювання призначена для відбору масловоздушной суміші з масляних порожнин, відділення масла від повітря і подальшого повернення масла в систему, а повітря - в атмосферу.

До складу системи входять:

Трубопроводи, що з'єднують масляні порожнини підшипників з осадительной ємністю;

Осаджувальна ємність (бак), де відбувається виділення крапель олії з суміші і осадження їх на стінках. Як осадительной ємності використовують зливний бак масляної системи і внутрішні порожнини вхідних пристроїв компресора ГТД;

Маслоотделітельние сепаратори (центрифуги або суфлери) відцентрового або ротаційного принципу дії, які завершують процес поділу масловоздушной суміші на складові частини. Суфлери наводяться від вала турбокомпресора через коробку передач і мають крильчатку, яка створює розрідження на всмоктуванні. Завдяки цьому масловоздушная суміш надходить в корпус центрифуги, де краплі олії відкидаються до периферії і по стінках корпусу стікають до труби зливу. Повітря по осі центрифуги виводиться в атмосферу.

Відцентрові суфлери мають ряд недоліків: швидкість проходження масла через ротор занадто велика, щоб забезпечити осадження дрібних частинок; необхідність додаткового приводу і деякі інші. Недостатня їх ефективність викликає забруднення навколишнього середовища і веде до безповоротних втрат масла, а витрата (безповоротні втрати) масла є однією з важливих експлуатаційних характеристик ГТД.

Для зменшення безповоротних втрат масла шляхом відділення і повернення його в маслосистем, що диктується як екологічними, так і ресурсозберігаючими аспектами, в ГТД останніх поколінь почали використовувати статичні (беспріводние) струменеві суфлери. В принцип роботи таких суфлерів закладений фізичний процес: укрупнення крапель олії, що знаходяться в суфліруемом повітрі і відділення їх від повітря. Втрати масел при цьому знижуються більш ніж в два рази; підвищується надійність двигуна; знижуються викиди масляного аерозолю в навколишнє середовище. Ступінь очищення в статичних суфлера становить 99,99%.

Переваги: \u200b\u200bвисока ефективність очищення, висока надійність, простота конструкції.

Система запуску і контролю ВМД

Системи запуску бувають електричні, з турбокомпресорним стартером, повітряним турбостартером і ін. Найчастіше застосовують електричну як найбільш просту в управлінні, з високим ступенем автоматизації, надійну і зручну в обслуговуванні. До складу електричної системи запуску входять:

Джерело електричної енергії (акумуляторні батареї або суднові генератори);

Програмний механізм;

Виконавчі механізми систем автоматичного запуску;

Електродвигун (стартер);

Агрегат для подачі і займання палива в камері згоряння (агрегати можуть об'єднуватися в автономну пускову систему або бути в складі поєднаної паливної системи ВМД);

Пристрої автоматичного регулювання параметрів і захисту ВМД при запуску (забезпечують стійку роботу компресорів і запобігають аварійні ситуації впливом на антипомпажного пристрої компресора і на подачу палива в камеру згоряння);

Пристрої для забезпечення стійкої роботи ГТД при запуску;

Пульт керування і запуску.

2. Лабораторна робота
  «Склад і ПРИНЦИП ДІЇ систем,

обслуговуючих ВМД ВК-1 І ГТД-3Ф »

Мета роботи

Придбання практичних знань при вивченні систем, які обслуговують роботу газотурбінних двигунів. Робота виконується на ВМД ВК-1 і ВМД -3Ф.

Незважаючи на різноманіття систем запуску газотурбінних двигунів, вони всі мають стартер, що забезпечує попередню прокрутку ротора двигуна, джерело енергії, необхідний для роботи стартера, пристрої, що забезпечують подачу палива і запалювання горючої суміші в камерах згоряння, агрегати, що забезпечують автоматизацію процесу запуску. Найменування систем запуску визначається типом стартера і джерелом живлення.

До систем запуску пред'являються такі основні вимоги, які спрямовані на забезпечення:

надійного і сталого запуску двигуна на землі в діапазоні температур навколишнього повітря від - 60 до + 60 ° С. Допускається попередній підігрів ТРД при температурі нижче - 40 ° С, аТВД - нижче - 25 ° С;

надійного запуску двигуна в польоті у всьому діапазоні швидкостей і висот польоту;

тривалості запуску ГТД, що не перевищує 120 с, а для поршневих 3 ... 5 с;

автоматизації процесу запуску, т. е, автоматичного включення і виключення всіх пристроїв і агрегатів в процесі запуску двигуна;

автономності системи запуску, мінімальних витрат енергії на один запуск;

можливості багаторазового запуску;

простоти конструкції, мінімальних габаритних розмірів і маси, зручності, надійності та безпеки в експлуатації.

В даний час найбільше застосування знаходять системи запуску, в яких для попередньої прокрутки ротора двигуна використовуються електричні і повітряні стартери. Відповідно і системи отримали назву - електричні і повітряні. Джерела енергії стартерів можуть бути бортовими, аеродромними і комбінованими.

Автоматизація процесу запуску двигунів може здійснюватися за тимчасовою програмою незалежно від зовнішніх умов, за частотою обертання ротора двигуна і за комбінованою програмою, де одні операції виконуються за часом, а інші по частоті обертання.

При виборі типу системи запуску для того чи іншого двигуна враховуються багато факторів, найбільш суттєвими з яких є: потужність стартера, маса, габаритні розміри і надійність системи запуску.

Електричними системами запуску двигунів називаються такі системи, в яких в якості стартерів використовуються електродвигуни. Для запуску ГТД застосовуються електростартери прямої дії, у яких здійснюється безпосередній зв'язок через механічну передачу з ротором двигуна. Електростартери розраховані на короткочасну роботу. Останнім часом набули широкого застосування стартер-генератори, які при запуску двигуна виконують функцію стартерів, а після запуску - функцію генераторів.

Електричні системи запуску досить надійні в роботі, прості в управлінні, дозволяють легко автоматизувати процес запуску, а також прості і зручні в обслуговуванні. Вони використовуються для запуску двигунів, що мають порівняно невеликі моменти інерції, або коли час виведення їх на режим малого газу порівняно велике. Для запуску двигунів з великими моментами, інерції або при скороченому часі виходу на режим малого газу потрібне збільшення потужності стартерів. Для електричних систем характерно значне збільшення їх маси і габаритних розмірів при збільшенні потужності стартера, що викликається як збільшенням маси самих стартерів, так і джерел живлення. У цих умовах масові характеристики електричних систем можуть виявитися значно гірше інших систем запуску.

Вітаю, дорогі друзі!

Якщо ви регулярно читаєте мій блог, то напевно пам'ятаєте, що деякий час тому я публікував результати своїх дослідів по різних способів досягнення цілей - експерименти з бігом. Історія ця отримала несподіване продовження. Знаєте, як у прислів'ї: одне гарне починання слідом за собою веде інше. Так і у мене сталося - моя філософія, яка полягає в "відмову" від цілей і концентрації на конкретних діях отримала підтвердження у вигляді системи GTD - Getting Things Done  (Доведення справ до завершення). Автор методики Девід Аллен детально описав її у своїй книзі "Як привести справи в порядок". Що це за система, я розповім нижче, а поки давайте поміркуємо, чому людина часто не досягає цілей. Всі проблеми, за якими ми не досягаємо, чого хочемо, можна звести лише до двох проблем:

• ми не знаємо що робити, для реалізації мети
• ми знаємо що робити, але не доводимо справи до завершення.

Як вирішити першу проблему? Потрібні ідеї. Де взяти ідеї і як їх згенерувати? Як притягнути ідею? Ну по-перше, для того, щоб помістити щось (в нашому випадку ідею) кудись (в нашому випадку голова), там повинно бути місце. Тобто "оперативна пам'ять" повинна періодично очищатися, щоб туди могла увійти нова ідея. Для того щоб очистити "оперативну пам'ять" необхідно інформацію вивантажувати на зовнішній носій. Тоді звільняється місце для нових ідей. Тому необхідно вести записи всіх справ, ідей і думок, які приходять в голову.

По-друге, дуже важливо, щоб під час роботи над якимось "дією" в нашій голові були тільки думки з приводу цього "дії". І ми не думали б про те, що дитину треба забрати зі школи, ввечері зайти до батьків, а через дві години нам повинен зателефонувати партнер по бізнесу. Але і забути про ці справи не можна. Значить ці справи повинні бути в безпосередній близькості і ми в будь-який момент могли до них звернутися, але з іншого боку, вони не повинні бути в нашій голові, а повинні бути винесені на зовнішній "хранитель інформації". У класичній системі GTD таким сховищем є кошик і папки. У моєму випадку - це блокнот Evernote і програма Doitim. Більш докладно про організацію всієї системи я розповім в одному зі своїх наступних постів або навіть скоріше за все в декількох постах.

Отже, першу проблему можна вирішити періодично спустошуючи "голову" "виписуванням" на папір або в doc. файл думок, ідей, справ. Виписуванням, не в сенсі вимальовування букв, а в сенсі "виливанням", очищенням. 🙂 А потім вже наступною обробкою інформації. Таким чином ми створюємо постійний потік. Думки приходять, ми їх записуємо, нові приходять - ми їх знову записуємо, організуємо по системі і так далі. Рано чи пізно з великої кількості випадкових думок народжуються цінні ідеї. Ідеї \u200b\u200bобробляються, трансформуються в конкретні дії, а потім вже, виконуючи конкретні дії, ми домагаємося цілей. Ведення блогу в цій справі, до речі, теж грає не останню роль ...

До речі, пам'ятаю раніше анекдот такий був:

Бабуся каже своєму онукові льотчику-винищувачу:

Ти, внучок, літай тихіше, та нижче.

Не знала старенька, що у льотчиків - чим швидше і вище, тим ефективніше і безпечніше.

У житті так само: чим масштабніше ваше мислення, ніж глобальніше ваші проекти, тим більше шансів не успіх.

Звичайно, всю філософію системи важко вмістити в розмір поста, та це й не потрібно. Хто захоче ближче з нею познайомитися і "спробувати на смак", може прочитати книгу Девіда Аллена "Як привести справи в порядок".

А в наступній статті інструменти для GTD я розповім про те, як їй користуватися і які сервіси дозволяють реалізувати GTD в життя.

Слідкуйте за новинами блогу.

«Я почав застосовувати методи з цієї програми і це врятувало моє життя, коли ж я зробив їх моєю звичкою це змінило моє життя»

з книги Д.Аллена, відгук клієнта

Перший запис я вирішила присвятити основним підходу до управління справами, який використовую у своєму житті вже більше року. Тому, що є для мене базисом в сфері особистої продуктивності, тому, чим я керуюся у своєму житті при вирішенні проблем від ведення домашнього господарства до виконання обов'язків керівного працівника. Це система GTD ( абревіатура GTD - від Getting Things Done). Основа системи викладена в книзі Девіда Аллена «Як розібратися зі справами».

Що привело мене до потреби використовувати систему GTD? Я, як людина цікавиться темою управління, тайм-менежменту і планування, вивчила різні методи і інструменти організації робочих процесів. Але все це були поодинокі методи, що працюють самі по собі, але не дають цілісний підхід до вирішення всього різноманіття завдань, що виникають в нашому житті. Системність, супровід по шляху виникнення завдання до її вирішення - це відмінні ознаки GTD. Слідуючи методиці Девіда Аллена, я навчилася збирати воєдино і обробляти будь-різноманіття інформації, перетворювати потрібне в вимірювані результатом завдання і, головне, діяти!

Звичайно, використання системи GTD не є панацеєю «всеуспеванія». Життя показує, що головне для кожного з нас не виконати максимум справ і завдань за одиницю часу, втрачаючи при такому темпі здоров'я, і \u200b\u200bпотім, озираючись назад, розуміти, що щось важливе в своєму житті ви упустили. Головним для нас є впевненість в тому, що «щоб ви не робили в даний момент, це саме те, що варто робити». До досягнення такої впевненості веде повний контроль над усіма справами, завданнями і проблемами вашого життя. Система GTD найкращим чином справляється з таким завданням.

Сьогодні багато хто прагне підвищити особисту ефективність, але далеко не всі мають можливість виділити досить багато часу для вивчення нових інструментів і методик продуктивності. Тому я пропоную для початкового знайомства з методикою GTD «стислий» варіант відомої праці Девіда Аллена. Згодом запровадивши дане покрокове керівництво в свою практику і отримавши перші результати, вас напевно відвідає величезне бажання прочитати книгу Девіда Аллена і ще глибше осягнути всі тонкощі системи GTD.

Головна мета методики - організувати конкретні дії. Досягається позначена мета за рахунок реалізації двох основних принципів:

1. зібрати всі справи, які необхідно зробити (зараз, пізніше, коли-небудь) в логічну систему, зафіксовану письмово (будь-яким способом, але тільки не зберігати інформацію в голові);
2. змусити себе прийняти рішення з приводу всіх позначених справ., тобто позначити і зафіксувати письмово конкретні дії, виконання яких необхідне для вирішення тієї чи іншої справи.

Пропоную короткий поетапний огляд початкового налаштування системи GTD. Складається воно з 7 кроків: двох підготовчих і п'яти основних.

Отже, якщо ви наважуєтеся «привести свої справи в порядок», пропоную серію статей по впровадженню системи GTD в своє життя ...

ВСТУП

Газотурбінні двигуни (ГТД) за шістдесят років свого розвитку стали основним типом двигунів для повітряних суден сучасної цивільної авіації. Газотурбінні двигуни - класичний приклад складного пристрою, деталі якого працюють тривалий час в умовах високих температур і механічних навантажень. Високоефективна і надійна експлуатація авіаційних газотурбінних силових установок сучасних повітряних суден неможлива без застосування спеціальних систем автоматичного управління (САУ). Вкрай важливо відстежувати робочі параметри двигуна, управляти ними для забезпечення високої надійності роботи і тривалого терміну його експлуатації. Отже, величезну роль грає вибір автоматичної системи управління двигуном.

В даний час в світі широко використовуються повітряні судна, на яких встановлюються двигуни V покоління, обладнані новітніми системами автоматичного управління типу FADEC (Full Authority Digital Electronic Control). На авіаційних газотурбінних двигунах перших поколінь встановлювалися гідромеханічні САУ.

Гідромеханічні системи пройшли довгий шлях розвитку і вдосконалення, починаючи від найпростіших, заснованих на управлінні подачею палива в камеру згоряння (КС) за допомогою відкриття / закриття відсічного клапана (вентиля), до сучасних гідроелектронних, в яких всі основні функції регулювання виробляються за допомогою гідромеханічних лічильно -решающіх пристроїв, і тільки для виконання деяких функцій (обмеження температури газу, частоти обертання ротора турбокомпресора і ін.) використовуються електронні регулятори. Однак зараз цього не достатньо. Для того, щоб відповідати високим вимогам безпеки і економічності польотів, необхідно створювати повністю електронні системи, в яких всі функції регулювання виконуються засобами електронної техніки, а виконавчі органи можуть бути гідромеханічними або пневматичними. Такі САУ здатні не просто контролювати велике число параметрів двигуна, але і відстежувати їх тенденції, управляти ними, тим самим, відповідно до встановлених програмами, задавати двигуну відповідні режими роботи, взаємодіяти з системами літака для досягнення максимальної ефективності. Саме до таких систем відноситься САУ FADEC.

Серйозне вивчення будови і роботи систем автоматичного управління авіаційних ГТД є необхідною умовою правильності оцінки технічного стану (діагностики) АС управління і їх окремих елементів, а також безпечної експлуатації САУ авіаційних газотурбінних силових установок в цілому.

Загальні відомості про СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ авіаційних ГТД

Призначення систем автоматичного управління

газотурбінний двигун паливо управління

САУ призначена для (рис. 1):

Управління запуском двигуна і його виключення;

Управління режимом роботи двигуна;

Забезпечення стійкої роботи компресора і камери згоряння (КС) двигуна на сталих і перехідних режимах;

Запобігання перевищення параметрів двигуна вище гранично допустимих;

Забезпечення інформаційного обміну з системами літака;

Інтегрованого управління двигуном в складі силової установки літака по командам з літакової системи управління;

Забезпечення контролю справності елементів САУ;

Оперативного контролю та діагностування стану двигуна (при об'єднаної САУ і системи контролю);

Підготовки та видачі в систему реєстрації інформації про стан двигуна.

Забезпечення управлінням запуску двигуна і його виключенням. На запуск САУ виконує наступні функції:

Управляє подачею палива в КС, що направляють апаратом (НА), перепуску повітря;

Управляє пусковим пристроєм і агрегатами запалювання;

Захищає двигун при помпажа, зриви в компресорі і від перегріву турбіни;

Захищає пусковий пристрій від перевищення граничної частоти обертання.

Мал. 1.

САУ забезпечує вимикання двигуна з будь-якого режиму роботи по команді пілота або автоматично при досягненні граничних параметрів, короткочасне припинення подачі палива в основну КС при втраті газодинамической стійкості компресора (ДДУ).

Управління режимом роботи двигуна. Управління проводиться за командами пілота відповідно до заданих програмами управління. Керуючим впливом є витрата палива в КС. При управлінні підтримується заданий параметр регулювання з урахуванням параметрів повітря на вході в двигун і внутрідвігательних параметрів. У багатозв'язних системах управління також може управлятися геометрія проточної частини для реалізації оптимального і адаптивного управління з метою забезпечення максимальної ефективності комплексу «СУ - літальний апарат».

Забезпечення сталої роботи компресора, КС двигуна на сталих і перехідних режимах. Для стійкої роботи компресора і КС здійснюється автоматичне програмне керування подачею палива в камеру згоряння на перехідних режимах, управління клапанами перепуску повітря з компресора або за компресором, управління кутом установки поворотних лопаток ВНА і НА компресора. Управління забезпечує протікання лінії робочих режимів з достатнім запасом газодинамічної стійкості компресора (вентилятора, підпірних ступенів, КНД і КВД). Для запобігання перевищення параметрів при втраті ДДУ компресора застосовується протипомпажного і протівосривная системи.

Запобігання перевищення параметрів двигуна вище гранично допустимих. Під гранично допустимими розуміються максимально можливі параметри двигуна, обмежені за умовами виконання дросельних і висотно-швидкісних характеристик. Тривала робота на режимах з гранично допустимими параметрами не повинна призводити до руйнування деталей двигуна. Залежно від конструкції двигуна автоматично обмежуються:

Гранично допустима частота обертання роторів двигуна;

Гранично допустимий тиск повітря за компресором;

Максимальна температура газу за турбіною;

Максимальна температура матеріалу робочих лопаток турбіни;

Мінімальний і максимальний витрата палива в КС;

Гранично допустима частота обертання турбіни пускового пристрою.

У разі розкрутки турбіни при обриві її валу виробляється автоматичне вимикання двигуна з максимально можливою швидкодією клапана відсічення палива в КС. Може бути застосований електронний датчик, що фіксує перевищення порогової частоти обертання, або механічний пристрій, що фіксує взаємне окружне зміщення валів компресора і турбіни і визначає момент обриву вала для виключення подачі палива. При цьому керуючі пристрої можуть бути електронними, електромеханічними або механічними.

У конструкції САУ повинні бути передбачені надсистемного засоби захисту двигуна від руйнувань при досягненні граничних параметрів в разі виходу з ладу основних каналів управління САУ. Може бути передбачений окремий агрегат, який при досягненні граничного для надсистемного обмеження значення будь-якого з параметрів з максимальною швидкодією видає команду на відсічення палива в КС.

Інформаційний обмін з системами літака. Інформаційний обмін здійснюється за послідовним і паралельним каналам інформаційного обміну.

Видача інформації в контрольно-перевірочну і регулювальну апаратуру. Для визначення справного стану електронної частини САУ, пошуку несправностей, експлуатаційної регулювання електронних агрегатів в комплекті приладдя двигуна є спеціальний пульт контролю, перевірки і регулювання. Пульт застосовується при наземних роботах, в деяких системах встановлюється на борту літака. Між САУ і пультом здійснюється інформаційний обмін по кодовою лініях зв'язку через спеціально приєднується кабель.

Інтегроване управління двигуном в складі СУ літака по командам з літакової системи управління. З метою отримання максимальної ефективності роботи двигуна і літака в цілому інтегрують управління двигуном і іншими системами СУ. Системи управління інтегрують на базі бортових цифрових обчислювальних систем, об'єднаних в систему управління бортовим комплексом. Інтегроване управління здійснюється коригуванням програм управління двигуном від системи управління СУ, видачею параметрів двигуна для управління повітрозабірником (ВЗ). За сигналом від САУ ВЗ видаються команди на встановлення елементів механізації двигуна в положення підвищення запасів ДДУ компресора. Для запобігання зривів в керованому ВЗ при зміні режиму польоту режим двигуна відповідно коригується або фіксується.

Контроль справності елементів САУ. В електронній частині САУ двигуна автоматично контролюється справність елементів САУ. При відмові елементів САУ інформація про несправності видається в систему контролю СУ літака. Виконується реконфігурація програм управління і структури електронної частини САУ для збереження її працездатності.

Оперативний контроль і діагностування стану двигуна. САУ, інтегрована з системою контролю виконує такі додаткові функції:

Прийом сигналів від датчиків і сигналізаторів двигуна і літака, їх фільтрацію, обробку та видачу в бортові системи індикації, реєстрації та інші системи літака, перетворення аналогових і дискретних параметрів;

Допускового контроль виміряних параметрів;

Контроль параметра тяги двигуна на злітному режимі;

Контроль роботи механізації компресора;

Контроль положення елементів реверсивного пристрою на прямий і зворотній тязі;

Розрахунок і зберігання інформації про напрацювання двигуна;

Контроль годинної витрати і рівня масла при заправці;

Контроль часу запуску двигуна і вибігання роторів КНД і КВД при зупинці;

Контроль систем відбору повітря і системи охолодження турбіни;

Віброконтроля вузлів двигуна;

Аналіз тенденцій зміни основних параметрів двигуна на сталих режимах.

На рис. 2 схематично представлений склад агрегатів системи автоматичного управління ТРДД.

При досягнутому в даний час рівні параметрів робочого процесу авіаційних ГТД подальше поліпшення характеристик силових установок пов'язано з пошуком нових шляхів управління, з інтеграцією САУ АТ в єдину систему керування літаком і двигуном і вони спільно управляють в залежності від режиму і етапу польоту. Такий підхід стає можливим при переході до електронних цифрових систем управління двигуном типу FADEC (Full Authority Digital Electronic Control), тобто до систем, в яких електроніка здійснює управління двигуном на всіх етапах і режимах польоту (системам з повною відповідальністю).

Переваги цифрової системи управління з повною відповідальністю перед гидромеханической системою управління очевидні:

Система FADEC має два незалежні канали управління, що значно підвищує її надійність і виключає необхідність багаторазового резервування, знижує її вагу;

Мал. 2.

Система FADEC здійснює автоматичний запуск, роботу на сталих режимах, обмеження температури газу і швидкості обертання, запуск після згасання камери згоряння, антипомпажного захист за рахунок короткочасного зниження подачі палива, вона функціонує на основі даних різного типу, що надходять від датчиків;

Система FADEC має більшу гнучкість, тому що кількість і сутність виконувала функцій можна збільшувати і змінювати за допомогою введення нових або коригування існуючих програм управління;

Система FADEC значно знижує робочі навантаження для екіпажу і забезпечує застосування широко поширеною техніки електропровідного (fly-by-wire) управління літаком;

У функції системи FADEC входить моніторинг стану двигуна, діагноз відмов і інформація про техобслуговуванні всієї силової установки. Вібрація, робочі характеристики, температура, поведінку паливних і масляних систем - одні з багатьох експлуатаційних аспектів, моніторинг яких забезпечує безпеку, ефективний контроль ресурсу і зниження витрат на обслуговування;

Система FADEC забезпечує реєстрацію напрацювання двигуна і пошкоджуваності його основних вузлів, наземний і похідний самоконтроль зі збереженням результатів в незалежній пам'яті;

Для системи FADEC відсутня необхідність регулювань і перевірок двигуна після заміни будь-якого з його вузлів.

Система FADEC також:

Управляє тягою на двох режимах: ручному й автоматичному;

Контролює витрату палива;

Забезпечує оптимальні режими роботи, керуючи перебігом повітря по тракту двигуна і регулюючи зазор за робочими лопатками ТВД;

Контролює температуру масла інтегрованого привід-генератора;

Забезпечує виконання обмежень по роботі системи реверсу тяги на землі.

На рис. 3 наочно продемонстрований широкий спектр функцій, які виконуються САУ FADEC.

У Росії САУ цього типу розробляються для модифікацій двигунів АЛ-31Ф, ПС-90А і ряду інших виробів.

Мал. 3. Призначення цифрової системи управління двигуном з повною відповідальністю