Зустрічний запуск ВМД в польоті
Склад системи запуску СУ.
2. Робота електричної схеми.
3. Особливості експлуатації.
Склад системи запуску СУ
Запуск авіаційного газотурбінного двигуна (ГТД) являє собою процес виводу його із неробочого стану (в наземних умовах ‑ від нерухомого стану; в польоті – від режиму авторотації) на режим малого газу, який характеризується найменшою частотою обертання, при якій ГТД може працювати стійко протягом довгого часу. Запуск ГТД є однією із основних операцій підготовки ЛА до польоту в зв’язку з великою витратою енергії, наявністю її потужних джерел. Підготовка до запуску і запуск ГТД зв’язані із значними затратами часу та праці обслуговуючого персоналу. Тривалість запуску суттєво впливає на тактичні можливості ЛА, зокрема, на його боєготовність.
Для запуску ГТД в наземних умовах потрібно:
· примусово (за рахунок енергії зовнішнього джерела) привести в обертання його ротор і довести частоту обертання ротора до визначеної величини, якак називається пусковою частотою обертання;
· подати паливо в камеру згоряння;
· зайняти паливо-повітряну суміш в камері згоряння і довести частоту обертання ротора ГТД до величини, при якій компресор створює тиск і витрату палива, які забезпечують надійну роботу камери згоряння і газової турбіни.
Вказані операції виконує система запуску ГТД, яка являє собою комплекс агрегатів, пристроїв і з’єднувальних комунікацій, які розміщено на ЛА. Безпосередньо до складу системи запуску входять наступні основні елементи:
|
|
|
· Пристрій, який забезпечує попередню розкрутку ротора двигуна (стартер);
· Система запалювання паливо-повітряної суміші в камері згоряння;
· Агрегати дозованої подачі палива до пускових форсунок камери згоряння;
· Елементи кисневого підживлення двигуна;
· Пристрій, який забезпечує ввімкнення агрегатів запуску в певній послідовності і автоматизуючи весь процес запуску (автоматична панель запуску двигуна АДП):
· Пульт управління запуском.
· Крім перерахованих вище елементів в запуску ГТД беруть участь:
· Джерела енергіі для живлення стартера;
· Пристрої, які забезпечують стійку роботу ГТД в процесі запуску (агрегати електроавтоматики двигуна).
Характеристики системи запуску безпосередньо впливають на стан готовності ЛА до польоту, на безпеку польоту, на надійність роботи і ресурс двигуна.
До систем запуску пред’являються наступні основні вимоги:
· Мінімальна маса і габарити стартера та інших агрегатів системи запуску, розміщених на літальному апараті, але які не використовуються в польоті:
· Автономність запуску
· Мінімальний час запуску
|
|
|
· Високий КПД запуску
· Багаторазовість повторення запуску і припинення його в будь-який момент часу;
· Можливість надійного запуску на будь-якій висоті польоту при вимиканні двигуна;
· Автоматизація процесу запуску і т.д.
В залежності від умов і особливостей процесу запуску розрізняють три види запуску авіаційного ГТД.
- Запуск в наземних умовах
- Запуск в польоті
- Зустрічний запуск в польоті.
Докладніше зупинимось на розгляді основного виду запуску, тобто запуску в наземних умовах. Для інших видів запуску відмітимо їх характерні особливості.
Запуск ГТД в наземних умовах
В процесі запуску авіадвигуна на землі стартер долає статичний 
та динамічний 
моменти опору: 
Статичний момент опору на валу ГТД визначається виразом:
де 
‑ момент сил тертя;
‑ момент, необхідний для приводу агрегату ГТД;
‑ момент опору компресора;
‑ крутячий момент, який створює турбіна.
Моменти та порівняно невеликі. Тому статичний момент опору визначається в основному різницею між моментом компресора та моментом турбіни. Момент компресора пропорційний квадрату частоти обертання, а моменти турбіни практично пропорційний частоті обертання ротора ГТД. Типову залежність перерахованих вище моментів від частоти обертання ротора ГТД показано на рис 7.1.
|
|
|
Процес запуску ГТД в наземних умовах може бути умовно розбитий на три етапи.
Перший етап (I) відповідає холодній прокрутці за допомогою стартера. Цей етап починається з моменту зчеплення стартера з ротором ГТД та закінчується в момент запалення паливо-повітряної суміші в камері згоряння, при досягненні ротором пускової частоти обертання 
.
Рис 7.1.
За пускової частоти обертання в камері згоряння створюються тиск та витрата повітря, за яких забезпечується надійне запалення паливо-повітряної суміші і турбіна вступає в дію.
Другий етап (II) запуску починається з моменту запалення паливо-повітряної суміші при частоті обертання 
і закінчується в момент від’єднання стартера від ротора двигуна за частоти обертання 
, яка називається частотою обертання супроводу. Розкрутка двигуна на другому етапі ведеться одночасно стартером і турбіною двигуна, яка після початку роботи приймає на себе основне навантаження по розкрутці ротора. В процесі розкрутки ротора на другому етапі ротор ГТД проходить частоту обертання 
, яка називається рівноважною. За цієї частоти обертання момент турбіни стає рівним моменту опору компресора. Однак за рівноважної частоти обертання відключити стартер ще не можна, так як ГТД ще працює не стійко і навіть незначне незначне зменшення частоти обертання ротора може призвести до зупинки двигуна. Тому стартер продовжує допомагати турбіні розкручувати ротор, забезпечуючи його необхідне прискорення. Частота обертання обирається відносно великої (до 
), для то, щоб у процесі розкрутки ротора уникнути високих температур газу перед турбіною, які вкорочують строк служби ГТД.
|
|
|
Третій етап (ІІІ) запуску починається з моменту відключення за частоти обертання і закінчується моментом виходу двигуна на режим малого газу. На третьому етапі ротор ГТД розкручується тільки турбіною. Якщо ротор ГТД виходить на режим малого газу спільними діями стартера та турбіни, то третій етап запуску може бути відсутнім.
Для забезпечення необхідної найменшої тривалості запуску ГТД момент 
, який розвивається стартером, обирається значно більшим по величині, ніж статичний момент опору . Тривалість розкрутки ротора до становить 10…40 сек., а до частоти обертання супроводу (час роботи стартера) – 30…75 сек. За цих умов потужність стартера повинна бути 7..30 кВт.
Для полегшення запуску ГТД, якщо останній оснащено відповідними пристроями, здійснюється:
· максимальне відкриття стулок регульованого реактивного сопла. Цим досягається збільшення перепаду тисків на турбіні та її потужності при заданій величині температури газу перед турбіною;
· установка лопаток направляючого апарату в таке положення при якому зменшується витрата повітря через авіадвигун, і відкриття вікон перепуску за середніми ступенями до компресора для перепуску повітря в атмосферу. Все це зменшує момент, опору компресора;
· збільшення площини критичного перетину регульованого над звукового вхідного пристрою (конус або клин перед запуском - двигуна повністю забирається)
У турбогвинтових двигунів полегшення умов запуску досягається установкою повітряного гвинта на гранично малий крок.
Запуск в польоті
При експлуатації двигунів в польоті, можливі випадки мимовільного їх вимкнення. Самовимкнення двигунів, спостерігається у випадках застосування бортової зброї, різких змін режиму роботи; двигуна при еволюції літака, при появі окремих несправностей. мимовільне вимикання двигуна супроводжується припиненням горіння палива в камері згоряння. Частота обертання ротора ГТД зменшується і ротор поступово переходить на сталий режим авторотації ‑ само обертання.
Для-відновлення працездатності ГГД виконується .запуск його в польоті. Запуск здійснюється без використання стартера, бо шляхом зміни швидкості польоту можна отримати таку частоту авторотації, за якої досягається надійний вивід їх-на режим малого газу. Отже для запуску ГТД в польоті необхідно:
· здійснити запалення паливоповітряної суміші в пусковому запальнику. Для підвищення надійності займання суміші в пусковий запальник окрім палива подається кисень.
· забезпечити розповсюдження полум’я по жаровим трубам і стійкість горіння основного палива в камері згоряння;
· забезпечити стійку роботу двигуна на пускових режимах і безперервну розкрутку ротора до режим малого газу.
· Після виходу ГЦ на режим малого газу система кисневого підживлення, система запалювання й пусково-паливна система відключаються, а двигун переводиться на необхідний режим роботи.
Зустрічний запуск ВМД в польоті
Запуск двигуна в польоті відразу після його самовимкнення називають зустрічним запуском. Іноді під зустрічним запуском мається на увазі ввімкнення системи запалювання, подачу пускового палива та кисневе підживлення в момент, що передує можливому зриву потоку полум'я, наприклад, у момент пуску ракет або стріли без гармат (одночасно натисканням на бойову кнопку подається сигнал в систему запуску на включення перерахованих вище агрегатів). На деяких літаках система зустрічного запуску ГТД включається в роботу автоматично по сигналах падіння тиску повітря за компресором.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 62; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!