圖 " %渦噴發動機簡圖
圖 " &%渦扇發動機 —低壓壓縮器: &—中央錐形傳動裝置; ’—中介機匣; (—高壓壓縮器; )—外涵道; —主燃燒室: *—空氣熱交換器: +—高壓渦輪; ,—低壓渦輪, "—混合器; —加力燃燒室輸油圈; &—加力燃燒室穩定器; ’—加力燃燒室; (—噴口調節機構; )—渦輪軸承座
口,使該機具有“超機動”飛行性能。某型渦扇發動機的主要工作系統有燃油控制系統、起動系統、模擬式電調裝置、渦輪冷卻控制系統、滑油系統、預防和消除喘振系統。
()燃油控制系統燃油控制系統包括主燃油調節系統、加力燃油調節系統和幾何通道調節系統。主燃油調節系統向燃燒室供給燃油,并根據發動機狀態和外界條件的變化調節供油
量,以保證發動機在各個狀態下都能穩定工作。其調節是根據不同的工作狀態,由液壓機械調節器和發動機綜合電子調節器聯合控制。加力燃油調節系統主要用來向加力燃燒室供給燃油,并根據油門桿位置改變發動機的加力比。
幾何通道調節系統主要對發動機噴管、低壓壓縮器進口導流葉片和高壓壓縮器導流葉片調節的執行機構實施控制,保證各部件的幾何通道與發動機狀態相適應,使發動機能穩定工作。系統設置一個專門的高壓柱塞式燃油泵,給執行機構提供能源,形成發動機的獨立液壓系統,與飛機的液壓系統無關。
(&)起動系統起動系統包括燃氣渦輪起動機、補氧系統、高能點火裝置、防喘和遭遇起動系統及自動 •’•
起動控制設備等部分。其功用是保證發動機在地面、空中均能安全、可靠地迅速起動。
()模擬式電調裝置
模擬式電調裝置由發動機綜合電子調節器和傳感器組成,其主要功用是:調節發動機在最大和加力狀態的供油量,調節低壓壓縮器進口導流葉片轉角,對渦輪冷卻空氣量進行控制,施實發動機預防和消除喘振控制以及發出保證發動機正常工作的離散指令。
(")渦輪冷卻控制系統
渦輪冷卻控制系統與發動機綜合電子調節器相連,感受 "; (油門桿角度)三個
%和 &參數,根據發動機的工作狀態,控制渦輪冷卻空氣的流量。(’)滑油系統
滑油系統主要由滑油泵,滑油噴嘴,前、中、后三個軸承收油池,調壓活門,滑油箱及一些溫度、壓力傳感器組成,他分為供油、回油、通氣和增壓四個子系統。系統在 ()))*以下為開式系統,在 ()))*以上為閉式系統。
(+)預防和消除喘振系統
預防和消除喘振系統是兩個獨立的系統,但他們之間有聯系。預防喘振系統是為了防止發動機使用過程中出現喘振而設置的系統,他主要用來預防飛機發射武器時,發動機吸人導彈和,火箭尾氣,可能導致的發動機喘振,通過幾何通道調節系統進行防喘。而消除喘振系統是當發動機喘振信號器監測到喘振信號以后,通過燃油通道和幾何通道聯合作用,消除喘振。
三、發動機控制布局
高性能軍用發動機的典型控制布局如圖 -) .+ .所示。主要控制部分有:
圖 -) .+ ./軍用發動機的典型控制布局
-—進口溫度;01—低壓壓縮器轉速,02—高壓壓縮器轉速;
3—渦輪葉片溫度;45—排氣溫度;67—噴口面積
進氣道控制———依據各種各樣的進氣條件控制進氣道,以給發動機提供平滑的亞音速氣流;這些系統通常由電子設備制造廠提供,而與發動機制造廠無關,近年來所設計的系統幾乎都是數字式控制系統。
主發動機控制—
—主發動機控制功能與燃油調節有關,以確保發動機在整個飛行包線 •-+%•
內能平穩運轉和具有加速性。對雙轉子發動機來講,必須保持低壓( ")壓縮器、高壓()壓縮器和渦輪軸之間的正確關系。在某些工作階段,必須對發動機進行調節或限制“最高溫度”,以避免渦輪葉片過熱和損壞。
加力燃燒室 噴口控制—
—加力燃燒室控制是對進入發動機的加力燃燒室段的燃油進
行調節以增加飛機起飛和作戰時的發動機堆力,這種控制幾乎是軍用發動機所特有的。噴
口控制保證了最佳的噴口面積,為給定的飛行條件提供最大的推力%
第二節&發動機起動電氣控制系統
大功率發動機一般都采用間接電力起動的方法。即用起動電動機起動渦輪起動機(簡稱小發),再由渦輪起動機起動發動機(簡稱大發)。這種間接電力起動的機械傳動關系如圖 ’ () (*。
圖 ’+ () (*&電力起動機械傳動關系方框圖
一、發動機起動系統完成的任務
(’)地面起動(即熱開車)在這種起動方式中,小發經歷過起動和正常工作兩個階段,小發的起動時間一般小于 ’+,,大發的起動時間一般小于 -+,。
(.)冷開車
大發冷開車
目的:吹除發動機內的燃油;使發動機降溫;進行油封(或啟封)起動。
大發冷開車時,小發的工作和地面起動時相同,而大發不供油,不點火,只在小發帶動下轉動,大發冷開車的時間一般為 -+,左右,冷開車時的 /.可達到 ’01左右。"小發冷開車目的和大發冷開車相同。小發冷開車時,小發不供氧,不供油,不點火,只在起動電動機帶動下轉動,小發冷開車的時間大約為 ’+,。
二、發動機起動系統的控制原則
發動機起動控制一般采用以時間為主轉速為輔的控制方式。以便快速安全地完成發動機起動過程。
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