СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ АВИАЦИОННОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ
CONTROL OVER AIRCRAFT TURBOJET

Изобретение относится к способам регулирования, оптимизирующим параметры турбореактивного двигателя в зависимости от целей полета самолета, в частности обеспечения максимальной продолжительности и дальности полета.
Известен способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя, включающий в себя поддержание заданных углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от приведенной частоты вращения ротора компрессора
(см. Ю.Н. Нечаев «Законы управления и характеристики авиационных силовых установок». М.: Машиностроение, 1995, страница 260).
Данный способ не является оптимальным во всей области эксплуатации газотурбинного двигателя и не обеспечивает наибольшую дальность полета на крейсерских режимах полета самолета (режимах перегона).
Задача изобретения заключается в повышении экономичности двигателя на крейсерских режимах или режимах перегона самолета.
Ожидаемый технический результат - снижение расхода топлива.
Ожидаемый технический результата достигается тем, что в известном способе регулирования авиационного турбореактивного двигателя, включающем поддержание заданных углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от приведенной частоты вращения ротора компрессора с помощью регулятора двигателя, по предложению для полета самолета на максимальную дальность и продолжительность предварительно для данного типа двигателя в рабочем диапазоне углов установки направляющих аппаратов компрессора дополнительно формируют две и более программы регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора в зависимости от его приведенной частоты вращения, при каждой программе регулирования измеряют значения тяги и расхода топлива, строят зависимости расхода топлива по тяге и по ним определяют программу регулирования, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги, и вводят ее дополнительно в регулятор двигателя, при полете самолета определяют текущие значения температуры воздуха на входе в двигатель и при достижении заданного значения температуры, соответствующего режиму крейсерского полета, в регуляторе двигателя производят переключение программы управления направляющими аппаратами компрессора в зависимости от приведенных оборотов на программу, обеспечивающую минимальный расход топлива в заданном диапазоне тяги.
Сущность изобретения заключается в следующем.
При проведении стендовых испытаний по исследованию программ регулирования углов установки направляющих аппаратов компрессора от вращения ротора было отмечено, что при изменении программы регулирования в некоторых случаях уменьшается расход топлива без потерь характеристик компрессора. В связи с этим целесообразно использовать в регуляторе двигателя несколько программ регулирования углов установки направляющих аппаратов, обеспечивающих как тяговые характеристики и хорошие экономические показатели двигателя, которые необходимы для увеличения длительности и дальности полета.
Способ реализуется следующим образом.
При проведении испытаний на стенде в регулятор двигателя задавали, предварительно сформированные программы регулирования углов установки направляющих компрессора при различных оборотах двигателя.
При каждой программе регулирования измеряли тягу (R) и расход топлива Gt. По результатам испытаний построены зависимости.
Фиг.1. Изменение угла наклона направляющих аппаратов от приведенной частоты вращения ротора (1-3 - программы регулирования).
Фиг.2. Изменение расхода топлива от тяги двигателя (1-3 - программы регулирования).
HA
По полученным зависимостям при заданном значении тяги R=4500 кгс определяли минимальный расход топлива Gt и соответствующую данному расходу программу регулирования α. В таблице приведен расход топлива в зависимости от используемой программы регулирования двигателя в режиме крейсерского полета.
Таблица
№ программы регулирования α<sub>НА</sub>
Расход топлива Gt кг/час
1
3189
2
3079
3
3059
После определения программы с наиболее низким расходом топлива программу вводят в регулятор двигателя как дополнительную к штатной для обеспечения дальности полета.
Переход c базовой программы управления №1 на программу №3 дает снижение расхода топлива Gt на 130 кг/час и, следовательно, увеличение дальности и продолжительности полета.
Использование предложенного способа управления позволяет более чем на 5,2% увеличить дальность и более чем на 5,2% увеличить продолжительность полета самолета.