6.7.2. Задачи регулирования трд и трдф.

Понятие о программах регулирования

Задача регулирования (управления) любого авиационного двигателя состоит прежде всего в том, чтобы в различных условиях полета поддерживать такие значения параметров процесса и КПД отдельных элементов, которые обеспечивали бы наивыгоднейшее для данного летательного аппарата протекание характеристик двигателя и всей силовой установки. Вместе с тем должна обеспечиваться устойчивая работа двигателя на всех режимах и исключаться возможность возникновения механических и тепловых перегрузок в отдельных элементах и узлах конструкции. В задачи регулирования входят также автоматическое поддержание в условиях полета того или иного режима работы двигателя при заданном положении рычага управления двигателем (РУД) и обеспечение достаточно быстрого и в то же время устойчивого перевода двигателя с одного режима на другой при изменении положения РУД.

Тяга и экономичность ТРДФ при заданных условиях полета и при известных значениях коэффициентов, характеризующих потери в его элементах, определяются заданием трех основных параметров процесса: степени повышения давления компрессора, температуры перед турбиной и температуры в форсажной камере. Изменяя эти параметры, можно наиболее эффективно воздействовать на рабочий процесс двигателя - осуществлять его регулирование. Такие параметры принято называть основными регулируемыми (управляемыми) параметрами. Следует заметить, что, как правило, У ГТД степень повышения давления компрессора определяется частотой вращения, которую более удобно использовать как регулируемый параметр, так как она может быть проще и точнее измерена. Кроме того, от частоты вращения зависят напряжения, возникающие в деталях ротора двигателя, что делает ее эффективным средством контроля и ограничения механических нагрузок. Температуры же газа перед турбиной и в форсажной камере определяют тепловые нагрузки на элементы двигателя. Поэтому именно эти три параметра обычно принимают в качестве основных регулируемых параметров у ТРДФ.

ТРД, очевидно, имеет два основных регулируемых параметра: частота вращения и температура газа перед турбиной.

Помимо основных регулируемых параметров, определяющих рабочий процесс двигателя, в современных ТРД и ТРДФ имеется ряд вспомогательных регулируемых параметров. Эти параметры не являются основными средствами воздействия на рабочий процесс двигателя, но с их помощью можно обеспечить поддержание устойчивой и эффективной работы основных элементов двигателя, улучшить его тяговые и экономические показатели. Например, для обеспечения достаточного запаса устойчивой работы компрессора на всех режимах и поддержания высоких значений его КПД применяют регулирование направляющих аппаратов одной или нескольких ступеней. В качестве возможного регулируемого параметра в этом случае можно рассматривать КПД или коэффициент запаса устойчивости компрессора. Для обеспечения устойчивой и эффективной работы воздухозаборника применяется его регулирование, например, изменением площади горла. В качестве регулируемых параметров в этом случае могут быть приняты коэффициент сохранения полного давления, коэффициент запаса устойчивости воздухозаборника или какие-либо другие параметры.

Для сверхзвукового сопла регулируемыми параметрами могут быть степень расширения газа в сопле, коэффициент эжекции и др.

Следует заметить, что рабочий процесс двигателя и его основные параметры, в том числе тяга и удельный расход топлива, зависят от вну