Электрические системы управления входными устройствами воздухозаборников реактивных двигателей

Отводимое время на занятие 180 минут
ЗНАТЬ:
способы управления входными устройствами воздухозаборников.

1. Способы управления входными устройствами воздухозаборников.
2. Система автоматического управления всережимным воздухозаборником по величине степени сжатия πк воздуха в компрессоре.
3. Блок-схема системы автоматического управления воздухозаборником по величине приведенной (скорости) частоты вращения ротора авиадвигателя.

Под редакцией Е.А. Румянцева, Авиационное оборудование, издание ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, Москва 1980г., стр. 55…63.
В.Д. Константинов, И.Г. Уфимцев, Н.В. Козлов Авиационное оборудование самолетов, военное издательство МО СССР, Москва, 1970г. 340 стр. 110…119.
Под редакцией д.т.н., профессора Ю.П. Доброленского, Авиационное оборудование, М. Воениздат, 1989г., стр. 72-76.
Под ред. П. И. Чинаева, Авиационное оборудование , М: Воениздат, 1976 г. стр. 183…201.
И.М. Синдеев, Электрооборудование летательных аппаратов, Москва, ВИА им. Проф. Н.Е. Жуковского, стр. 340…385.

Способы управления входными устройствами воздухозаборников

Входное устройство служит:
для подвода воздуха к компрессору с определённой скоростью
преобразования скоростного напора воздуха в статическое давление.
Назначение входного устройства ТРД

Требования к входным устройствам
Входные устройства должны обеспечивать:
подачу воздуха к компрессору с малыми потерями;
получение на входе в компрессор равномерных полей давлений и скоростей, необходимых для обеспечения устойчивой работы компрессора.

Входное устройство для дозвукового ТРД

Входное устройство для дозвукового ТРД

Схема входного устройства для дозвукового ТРД
1 - передний корпус компрессора; 2 - внешняя обечайка входного устройства; 3 - обтекатель.

Сверхзвуковое входное устройство

Сверхзвуковое входное устройство

Сверхзвуковое входное устройство
Vmax = 1400 км/ч, на уровне моря

Сверхзвуковое входное устройство
Vmax = 1900 км/ч, на высоте 11000м

Схема сверхзвукового входного устройства
1 — передний корпус компрессора; 2 — внешний обтекатель; 3 — внутренний обтекатель; 4 — регулируемый конус; 5 — кольцо перепускного устройства; 6 — механизм управления конусом; 7 — механизм управления кольцом перепуска; 8 — окна перепуска.

Классификация входных устройств
в зависимости от скорости полёта
в зависимости от схемы устройства
по типу центрального управляющего тела

Внешний вид схемы расположения воздухозаборников на самолёте

Осесимметричный воздухозаборник

Осесимметричный воздухозаборник

Плоские воздухозаборники

Плоские воздухозаборники

Плоские воздухозаборники

Назначение электрифицированных систем управления входными устройствами ТРД
процесса течения воздуха ( Gв ) во входном устройстве ТРД
Электрифицированные системы управления входными устройствами ТРД сверхзвуковых самолётов выполняют
С целью обеспечения эффективной и устойчивой работы ТРД (силовой установки) при всех условиях полёта самолёта и на всех режимах работы ТРД.
измерение
контроль
регулирование

Системы управления входными устройствами предназначены для регулирования их пропускной способности с помощью регулирующих органов.
Выпуск конуса или панелей клина и открытие выпускных створок приводит к уменьшению пропускной способности ВУ.
Регулирующие органы ВУ
конус
панели клина
выпускные створки
Системы управления входными устройствами

LK = LK (M , n , GВ , H , TH , α , β) ,
φCT = φCT (M , n , GВ , H , TH , α , β) ,
где, М – число маха, характеризующее скорость полёта;
n – частота вращения ротора двигателя;
GВ – потребный расход воздуха в двигателе;
Н – высота полёта;
Т Н – температура воздуха на высоте Н;
α, β – углы атаки и скольжения соответственно.
Программы управления входными устройствами воздухозаборников представляют собой:
зависимость координат, определяющих положение регулирующих органов (LK, φCT), от параметров, характеризующих потребный расход воздуха в двигателе GВ (π*к , nпр).
Программы управления входными устройствами

Потребный расход воздуха (GВ ) в двигателе
однозначно связан с величинами:
степени повышения давления в компрессоре π*к ;
π*к = р*1 / р*2 ,
где р*1 , р*2 – полные давления перед и за компрессором.
приведенной частоты вращения турбокомпрессора nпр
где n – частота вращения турбокомпрессора.
Частота вращения турбокомпрессора nпр приведена, к нормальной температуре Т = 288К
Т*1 – температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор
Т*1 = Тн (1 + 0,2М2)
Программы управления входными устройствами

Программа регулирования панелей клина воздухозаборника

Система автоматического управления всережимным воздухозаборником по величине степени сжатия πк воздуха в компрессоре.

Программы регулирования lп = f (π*к )
1, 2, 3 – номера программ

Функциональная схема системы управления
входным устройством по величине π*к (типа СРВМУ)

Упрощённая схема датчика системы типа СРВМУ

Статическая характеристика датчика СРВМУ
в относительных единицах u'=f1 (p')

Упрощённая функциональная схема системы управления
входным устройством по величине π*к

Блок-схема системы автоматического управления воздухозаборником по величине приведенной скорости вращения ротора авиадвигателя

Программы регулирования lк = f (nпр), φс = f (nпр)

Структурная схема электрогидравлической системы
управления входным устройством по величине nпр (типа ЭСУВ)

Принципиальная схема датчика приведенной частоты вращения

Диаграммы измерительного моста

Принципиальная схема датчика приведенной частоты вращения