Основные задачи САУ двигателем и подачей топлива

Основными задачами системы управления двигателем и подачей топлива являются:

 управление запуском двигателя и его выключение.

При запуске САУ управляет подачей топлива в КС, направляющим аппаратом (НА), перепуском воздуха, тем самым предотвращает помпаж двигателя, перегрев турбины и срыв пламени в КС. Также САУ управляет пусковым устройством и агрегатом зажигания. Защищает пусковое устройство от превышения предельной частоты вращения. САУ обеспечивает выключение двигателя с любого режима работы по команде пилота или автоматически при достижении предельных параметров, кратковременное прекращение подачи топлива в основную КС при потере газодинамической устойчивости компрессора (ГДУ);

 управление режимом работы двигателя.

Управление производится по командам пилота в соответствии с заданными программами управления. Управляющим воздействием является расход топлива в КС. При управлении поддерживается заданный параметр регулирования с учетом параметров воздуха на входе в двигатель и внутридвигательных параметров. В многосвязных системах управления также может управляться геометрия проточной части для реализации оптимального и адаптивного управления с целью обеспечения максимальной эффективности комплекса «СУ – летательный аппарат»;

 обеспечение устойчивой работы компрессора, КС двигателя на установившихся и переходных режимах.

Для устойчивой работы компрессора и КС осуществляется автоматическое программное управление подачей топлива в камеру сгорания на переходных режимах, управление клапанами перепуска воздуха из компрессора или за компрессором, управление углом установки поворотных лопаток ВНА и НА компрессора. Управление обеспечивает протекание линии рабочих режимов с достаточным запасом газодинамической устойчивости компрессора (вентилятора, подпорных ступеней, КНД и КВД). Для предотвращения превышения параметров при потере ГДУ компрессора применяется противопомпажная и противосрывная системы;

 предотвращение превышения параметров двигателя выше предельно допустимых.

Под предельно допустимыми понимаются максимально возможные параметры двигателя, ограниченные по условиям выполнения дроссельных и высотно-скоростных характеристик. Длительная работа на режимах с предельно допустимыми параметрами не должна приводить к разрушению деталей двигателя. В зависимости от конструкции двигателя автоматически ограничиваются:

- предельно допустимая частота вращения роторов двигателя;

- предельно допустимое давление воздуха за компрессором:

- максимальная температура газа за турбиной;

- максимальная температура материала рабочих лопаток турбины;

- минимальный и максимальный расход топлива в КС;

- предельно допустимая частота вращения турбины пускового устройства.

В случае раскрутки турбины при обрыве ее вала производится автоматическое выключение двигателя с максимально возможным быстродействием клапана отсечки топлива в КС. Может быть применен электронный датчик, фиксирующий превышение пороговой частоты вращения, или механическое устройство, которое фиксирует взаимное окружное смещение валов компрессора и турбины и определяет момент обрыва вала для выключения подачи топлива. При этом управляющие устройства могут быть электронными, электромеханическими или механическими.

В конструкции САУ должны быть предусмотрены надсистемные средства защиты двигателя от разрушений при достижении предельных параметров в случае выхода из строя основных каналов управления САУ. Может быть предусмотрен отдельный агрегат, который при достижении предельного для надсистемного ограничения значения какого-либо из параметров с максимальным быстродействием выдает команду на отсечку топлива в КС;

 информационный обмен с системами самолета.

Информационный обмен осуществляется по последовательным и параллельным каналам информационного обмена;

 выдача информации в контрольно-проверочную и регулировочную аппаратуру.

Для определения исправного состояния электронной части САУ, поиска неисправностей, эксплуатационной регулировки электронных агрегатов в комплекте принадлежностей двигателя имеется специальный пульт контроля, проверки и регулировки. Пульт применяется при наземных работах, в некоторых системах устанавливается на борту самолета. Между САУ и пультом осуществляется информационный обмен по кодовым линиям связи через специально подсоединяемый кабель;

 интегрированное управление двигателем в составе системы управления самолета по командам из самолетной системы управления.

С целью получения максимальной эффективности работы двигателя и самолета в целом интегрируют управление двигателем и другими системами системы управления. Системы управления интегрируют на базе бортовых цифровых вычислительных систем, объединенных в систему управления бортовым комплексом. Интегрированное управление осуществляется корректировкой программ управления двигателя от систем управления силовой установкой, выдачей параметров двигателя для управления воздухозаборником (ВЗ). По сигналу от САУ (ВЗ) выдаются команды на установление элементов механизации двигателя в положение повышения запасов газодинамической устойчивости (ГДУ) компрессора. Для предотвращения срывов в управлении (ВЗ) при изменении условий полета режим работы двигателя соответственно корректируется;

 контроль исправности элементов САУ.

В электронной части САУ двигателя автоматически контролируется исправность элементов САУ. При отказе элементов САУ информация о неисправностях выдается в систему контроля системы управления самолета. Выполняется реконфигурация программ управления и структуры электронной части САУ для сохранения ее работоспособности;

 оперативный контроль и диагностирование состояния двигателя.

САУ, интегрированная с системой контроля выполняет дополнительно следующие функции:

- прием сигналов от датчиков и сигнализаторов двигателя и самолета, их фильтрацию, обработку и выдачу в бортовые системы индикации, регистрации и другие системы самолета, преобразование аналоговых и дискретных параметров;

- допусковый контроль измеренных параметров;

- контроль параметра тяги двигателя на взлетном режиме;

- контроль работы механизации компрессора;

- контроль положения элементов реверсивного устройства на прямой и обратной тяге;

- расчет и хранение информации о наработке двигателя;

- контроль часового расхода и уровня масла при заправке;

- контроль времени запуска двигателя и выбега роторов КНД и КВД при останове;

- контроль систем отбора воздуха и системы охлаждения турбины;

- виброконтроль узлов двигателя;

- анализ тенденций изменения основных параметров двигателя на установившихся режимах.