Схемы управления режимами работы двигателей

Управление двигателем представляет собой процесс, при котором каждому изменению положения РУД соответствует вполне определенное изменение положения дроссельного крана. Поворот рычага дроссельного крана изменяет количество топлива, поступающего в камеру сгорания, и режим работы двигателя.

Из-за того, что потребный расход топлива меняется с высотой и скоростью полета в широких пределах, управление расходом только при помощи дроссельного крана затруднено. Например, на высоте более 9000 м расход топлива на номинальном режиме почти равен расходу на режиме малого газа на земле. Осложнением является также и то, что с целью упрощения эксплуатации двигателя при изменении высоты и скорости полета необходимо сохранять неизменным положение рычага управления. Корректирование подачи топлива с изменением высоты и скорости полета производится специальными устройствами, реагирующими на изменение внешних условий полета.

Таким образом, при ручном управлении двигателями расход топлива задается летчиком путем изменения проходного сечения дроссельного крана, а программную коррекцию выполняет регулятор с чувствительным элементом, реагирующим на температуру и давление воздуха перед компрессором. Эту систему благодаря ее простоте и надежности работы широко применяют на современных ТРД. Управление ТВД также производят при помощи одного рычага, который оказывает влияние на подачу топлива, и при помощи автоматического регулятора скорости вращения—на шаг винта-

Выключение ряда двигателей производят специальным рычагом (выключателем), связанным с отсечным топливным краном (клапаном). В тех случаях, когда управление двигателем и его выключение объединено в один рычаг, предусматривают предохранительные устройства, разрешающие перемещение РУД в положение «Останов» только после выключения этих устройств.

Одной из особенностей управления силовыми установками вертолетов является взаимосвязь между режимом работы двигателя и режимом полета вертолета. Как известно, подъемная сила вертолета зависит от угла атаки несущего винта и квадрата скорости лопасти относительно воздушного потока. С увеличением углов атаки лопасти растет ее лобовое сопротивление, вследствие чего необходимо увеличивать мощность двигателя для поддержания заданной скорости вращения винта. Это требует определенной координации между установкой величины общего шага несущего винта и рычагом управления двигателем.

На большинстве современных вертолетов управление дроссельным краном сблокировано с управлением общим шагом несущего винта. В кабине летчика имеется рычаг, называемый шаг-газом, движение которого изменяет положение дроссельного крана и вызывает соответствующее изменение угла установки лопастей несущего винта. Для более точной установки режима работы двигателя на конце рычага ручного управления шаг-газом устанавливают вращающуюся рукоятку, при помощи которой можно регулировать степень открытия дросселя независимо от величины шага винта. Наряду с объединенным управлением шаг-газом предусматривают раздельное управление двигателями, позволяющее производить их опробование без изменения общего шага несущего винта.

В некоторых конструкциях вертолетов вместо ручного управления шаг-газом применяют регулятор скорости вращения несущего винта, аналогичный регулятору скорости вращения коленчатого вала ПД или ротора ТВ Д. Этот регулятор при перестановке РУД настраивается на другую скорость вращения или поддерживает ранее заданную. В случае применения автоматического управления обычно сохраняется возможность ручного управления шагом несущего винта, при действии которого автоматическое управление выключается.

В число элементов управления двигателем входят рычаги, тросы, тяги, качалки, кронштейны, ролики и т. п. В зависимости от типа летательного аппарата управление двигателями может осуществ­ляться при помощи жестких тяг или тросовой проводкой. Жесткие тяги выполняют из трубок диаметром 12—16 мм. Тяги на концах имеют вилки, при помощи которых они соединяются между собой, а также с качалками и промежуточными поддерживающими кронштейнами. Если по условиям монтажа требуется регулировка длины тяг, то устанавливают специальные наконечники.

В управлении двигателями на многодвигательных летательных аппаратах наиболее часто применяют тросовую проводку, которая состоит из двух тросoв, работающих на растяжение. Тросы выбирают многожильными с диаметром от 1,5 до 4 мм. Наиболее часто используют тросы диаметром 2,5 мм. В местах изгиба тросов устанавливают ролики, диаметры которых выбирают равными или больше 20 диаметров троса. Для уменьшения износа тросов рекомендуется применять текстолитовые ролики с запрессованными в них шарикоподшипниками. Стандартные наконечники тросовой проводки имеют опознавательную маркировку. Тросы, натягивающиеся при повышении режима работы двигателя, обозначают ПА, Г2А, ГЗА и т. д., а тросы, натягивающиеся при снижении режима работы двигателя, — Г1Б, Г2Б, ГЗБ... При соединении тросов тандерами наконечники их должны иметь одинаковую маркировку.

Управление двигателями может осуществляться с центрального пульта, расположенного между летчиками (самолеты Ил-18, Ан-24) или с пультов левого и правого летчиков (самолеты Ту-104, Ту-124, Ан-10). Для того чтобы обеспечить возможность управления двигателями обоим летчикам, рычаги управления, расположенные на левом и правом пультах, сблокированы между собой. Из этих рисунков видно, что рычаги управления двигателями соединены с рычагами дроссельных кранов системой тросов, тяг и поводков. Тросы управления от рычагов на пульте проходят до герметических выводов, а затем направляются к правым и левым силовым установкам. Тросовую проводку закрепляют на концевых роликах, т. е. па роликах, соединенных с рычагами управления, и роликах, устанавливаемых вблизи силовой установки.

Далее управление двигателями осуществляется при помощи жестких тяг, которые передают движение через поводок концевого ролика и тягу к рычагу дроссельного крана.

Тросы управления двигателями можно располагать вдоль фюзеляжа с одной или с двух сторон. Направление тросов и расстояние между ними вдоль всей линии обеспечивается роликами и текстолитовыми направляющими. Для разъема тросовой проводки или регулирования ее натяжения устанавливают тандерные соединения, которые располагают в наиболее доступных при эксплуатации местах. Рычаги управления двигателями могут быть застопорены в любом положении специальным тормозом, рукоятка которого расположена обычно рядом с рычагами управления двигателями.

На каждом рычаге управления ТВД смонтирован механизм проходной защелки 2, а па крышке рычагов установлены упоры 7. При помощи проходной защелки РУД при перемещении его на снижение режима работы двигателя устанавливают па упор, соответствующий режиму работы двигателя— «Полетный малый газ». Назначение этого упора — указать летчику, что в полете при даль­нейшем снижении мощности двигателя возникнет отрицательная тяга. Для перевода рычага в положение «Земной малый газ» летчик должен снять рычаг с проходной защелки, приложив при этом не­которое усилие к ручке защелки 4. Аналогичные упоры имеются и на рычагах управления ТРД. Они предназначены для предохранения от случайного перемещения РУДв положение «Останов.».

Рычаги управления двигателями могут быть сблокированы (рис. справа ) с системой управления летательным аппаратом. При этом, когда рули застопорены, рычаги управления двигателями удерживаются в положении «Останов» или «Малый газ», чем предотвращается взлет с застопоренными рулями. Одновременно со стопорением рулей предусмотрена специальная система сигнализации, выдающая звуковой сигнал при ошибках в пилотировании (например, при перемещении РУД на взлетный режим, если угол отклонения закрылков не соответствует взлетному или когда рычаги управления двигателями в полете переведены в положение «Малый газ» при убранных шасси).