ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЕРТОЛЕТНЫХ ГТД НА РЕЖИМАХ ОГРАНИЧЕНИЯ

При работе вертолётного ГТД на максимальном режиме в различных условиях полёта, как и у других авиационных ГТД, могут возникнуть те или иные эксплуатационные ограничения. Рассмотрим, какие параметры могут ограничиваться.

Как и в других типах ГТД, всегда ограничивается максимальная частота вращения ротора (роторов) ГГ. Обозначим, как это принято в технической документации по вертолётным двигателям, частоту вращения ротора газогенератора («турбокомпрессора»

Кроме того, могут ограничиваться:

– температура газа перед турбиной ГГ ;

– приведенная частота вращения компрессора (КНД).

Как мы уже обсуждали, ограничения частоты вращения и температуры газа обусловлены условиями прочности, а третье ограничение – газодинамической устойчивостью компрессора.

Но помимо этих ограничений, у турбовального ГТД имеется еще одно специфическое ограничение: по максимально допустимой мощности на валу двигателя N_е N_{е max}. Это фактически не столько ограничение по каким то прочностным соображением у самого двигателя, сколько ограничение по максимально допустимой мощности редуктора, передающего мощность двигателя несущему винту. Это ограничение в наибольшей мере необходимо учитывать у так называемых «высотных» ТВаД, рассчитанных на обеспечение режима «висения» вертолёта на значительной высоте над уровнем моря. Но тогда на высотах, меньших расчетной, двигатель обладает значительным избытком мощности, передача которой на несущий винт представляет опасность для прочности редуктора и трансмиссии.

Рис.42.1

Имея характеристики ГГ ТВаД и установив предельные значения ограничиваемых параметров n_{т.к.пр.max} , n_т.к.max и , можно, аналогично тому, как это обычно делается для ТРД и ТРДД, построить линию предельных режимов работы газогенератора в виде зависимости максимально допустимых значений параметра от температуры на входе в ГГ, причем для вертолетных ГТД, вследствие малых скоростей полета, вместо температуры здесь принято рассматривать температуру Т_Н.

Типичная ЛПР для одновального газогенератора ТВаД показана на рис. 42.1, а. Здесь на участке 1…2 ограничивается n_{т.к.пр.max}. На участке 2…3 – n_т.к.max. На участке 3…4 – . А на рис. 42.1, б представлены зависимости параметров высотного ТВаД в зависимости от Т_Н при высоте полёта значительно меньше расчетной. Как видно, в диапазоне Т_Н , соответствующем участку , наступает ограничение помощности двигателя, в связи с чем максимально допустимое значение n_т.к.пр в зтом диапазоне Т_Н оказывается меньше, чем определено ЛПР газогенератора.