飞机燃油系统

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三、燃油控制——自由涡轮转速调节器 挡板活门
离心飞重感受ＮＴＬ 提前器角度决定弹簧张力 Ｐ53～Ｐ57
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三、燃油控制——自由涡轮转速调节器
工作原理
比例式：按要求确定Ng以保证NTL恒定。 NTL探测（机械驱动的飞重） 张力弹簧，其张力由提前器角度确定 压力调制装置（杠杆、喷嘴前可移动的挡板活门） 放大器工作活塞 Ng调整杆（作用到Ng控制装置） 工作：建立调制压力，决定Ng数值。 减压后的泵压通入离心块腔，这样得到控制泄漏量的 调制压力。 泄露量是活门位置的函数，活门位置由感受到的NTL 控制。
提桨（自由涡轮负荷↑，NTL↓，发动机输出功率还没有增加） →凸轮使弹簧压缩→离心飞 重产生的轴向力↓ →杠杆顺时针转（挡板活门左移） →关小泄油开度（泄油流阻↑） →离心
室油压↑ →放大器活塞 左移→下面杠杆右移→使弹簧将放大的信号输给燃气发生器转速调节
器→ 燃调做什么?（油针向增大供油量方向移动，增加供油量，调节过程后面介绍）
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三、燃油控制—自由涡轮转速调节器
功用
保证直升机在各种飞行条件 下高效率工作，防止旋翼级 旋转件因超速损坏。
保证发动机在各常用工作状 态下，自由涡轮转速恒定。
方法
直升机在飞行状态变 旋翼负荷变 ，自动调节供油量改变发动机提供 的可用功率以满足旋翼负荷改变所 需功率的变化，以保证旋翼转速恒 定（动力涡轮转速恒定）。
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三、燃油调节器——定压活门
功用：保证进入调节机构级放大元件等燃油压力为恒定值。
工作
发动机在某一稳态工作时—— 限压活门开度一定、所控流量 一定、活门后油压一定。 当活门后油压↑→膜片上弯→限 压活门开度↓→活门后油压↓。 所以，通过控制油量大小来保 证进入调节器油压为恒定值
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→NTL↑至原有转速工作
。
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NTL和Ng调解器性能分析
NTL和Ng调节器 关乎飞机发动机性能和安全的重要调节器 按偏离原理进行调节—离心式闭环转速调节器。
调节器特性——动态和静态特性
➢ 动态特性（动态品质）：调节及时否，有无过调和振荡及调节时 间长短。
➢ 静态特性（静态品质）：调节是否准确，有无静态误差或静态误 差是否在允许范围内。
工作原理图
离心飞重、杠杆组件、弹簧、调制压力 调节装置、同步活塞、计量油针活塞、 及调整装置。
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工作
发动机某稳定工作状态，Ng一 定，离心飞重换算力=与弹簧力， 挡板与喷嘴开度一定,燃油泄漏 阻 力一定,离心室调制油压一定,计量 活门油针位置一定,供油量一定,此 时,Wg可用=Wt需用，此时燃油系 统处于平衡状态。
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液压阻尼机构
同步活塞+同步节流器属于调节器 校正元件
提高调节器的稳定性、动态调 节品质（防过调、震荡）
同步活塞
桨距↑ →NTL↓→杠杆顺时转→Ng调节器挡 板左移→挡板开度↓。同时挡板通过弹簧带 同步活塞左移。 由于弹簧变化和液压阻力使同步活塞左移受 阻，是挡板左移受牵制而变得先快后慢。 这样，使调节的动态过程变得较平稳，防止 了过调和震荡。
温度补偿包（温包）
燃油温度↑ →实际供油量 ↓→Ng↓、WTL↓。 温包工作，通过杠杆机构 使挡板活门开度↓→燃油泄漏量 ↓→调制压力↑ →计量活塞右 腔压力↑→计量油针左移→供油 量↑→Ng↑，用于补偿由于燃 油温度↑实际供油量↓→Ng↓ 的部分。 有此看出，温包可提高调节 准确度，补偿静态误差，提高调 节品质。
等压差活门保证计量油针前后压差一定，由各调节器控制计量油针的位置来 变供油量。从而直接有效控制供油量。
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三、燃油控制——流量调节器
等压差活门+燃油计量装置
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工作情况
Ng的实际值与给定值间的不平衡会导 致杠杆移动，使计量活门位置改变，使 泄漏量变化，使作用于工作活塞的调制 压力（被同步活塞阻尼）随之改变，工 作活塞控制计量油门按需供油是Ng恢复 到给定值。 Ng受限于两个止动点间（Max和Ｍin） 温度补偿装置可补偿燃油温度的影响， 使Ng max 不变（尤其是最大应急），但 应有微小变化如图示。
4. 泄油系统：发动机起动前 和停车后排放系统余油。
一、燃油系统及功用
燃油系统控制环原理框图和功能
确保
恒定的NTL 良好地燃气发生器
加速性 不变的Ng max极限 负荷均匀（双发） 其他防护
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二、燃油系统的基本部件及功用
后面补充讲
燃 油 系 统 外 部 连 接 示 意 图
第三章燃油系统
发动机最复杂的主要工作系统之一 直接影响：功率 经济 可靠性
第三章 燃油系统
1. 燃油系统的功用及范围 2. 燃油系统的基本部件及功用 3. 燃油调节器（内容多） 4. 超转放油 5. 双发协调 6. 燃调外部管路（略） 7. 燃油系统维护（自看）
一、 燃油系统功用
1. 保证发动机安全迅速起动 2. 在各状态及飞行条件下保证NTL恒定 3. 保证Ng max不变，随时获得最大可用功率 4. 保证双发协调工作 5. 保证发动机良好的加速性 6. 能“应急控制发动机”（发动机故障时） 7. 自由涡轮安全保护
机型不同对应关系不同
，但无论哪种机型操纵
都要通过上述操纵系统
实现.
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三、燃油调节器——供油量调节
燃油调节器用于自动调节发动机各种状态下的供油量。
保证发动机在直升机各种环境、工作条件下高性能、安 全、可靠工作。
调节部分组成：
1. 流量调节—燃油计量装置、等压差活门
2. 定压活门
调解结果:新的供油量=飞行高度↑后的需油量，使Ng基本不变。
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桨距变 外界条件不变 变Ng 变发动机工作状态
以满足桨距变化需求。
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如上提桨距，开始调解前： NTL↓→同步活塞左移→ 杠杆顺时转将信号放大送给Ng转速调 解器（杠杆上端左移→弹簧力↑）→ Ng调解器调解→ 喷嘴与挡板开度↓→ 燃油泄露阻力↑→ 计量活塞右腔油压↑→ 计量油针左移→供油量↑→ Ng↑→WTL↑→ 满足上提桨距所需功率→ NTL↑至原有转速工作。
按偏离原理进行调节闭环转速调节器（涡轴发动机广泛应用）：优 点—元件精度要求低而调节精度高；缺点—调节不及时，稳定性差 。为提高调解器调解品质及精度采用了如下方法。
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NTL和Ng调解器性能分析
为提高调解器调解品质及精度而设计 的如下3块机构。 在NTL 上设置提前器 在Ng 上设置液压阻尼机构 在Ng 上设置温度补偿器 理论上讲这部分内容更专业些。
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同步节流器 当Ng调节器挡板左移→挡板开度↓，调制 油压经同步节流器进入计量活塞右腔→活塞 右腔油压↑速度平缓→计量油针左移平缓→ 供油量增加出现过调和震荡，提高动态调节 品质。
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温度补偿包
补偿因燃油温度变化 对N g max所带来的调节误差
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如果直升机飞行状态、外界环 境以及设备性能等方面出现变化 ， 都会破坏上述平衡状态，燃气发生 器转速调节就要重新调整。
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桨距一定 外界条件变 自动保持Ng不变
飞行高度↑→进入发动机气流 量↓→发动机需油量↓→供油 量>需油量(未调解前) →Ng↑ 。下面调节开始。
Ng↑→离心飞重力↑→杠杆 逆时针转→挡板与喷嘴开度 ↑→离心室油压↓→计量活塞 右压力↓→计量活塞右移→计 量油针与挡板开度 ↓→供油量 ↓→Ng↓。
3. 自由涡轮转速调节器
4. 燃气发生器转速调节器
5. 加速调节器
2020/6/63. 减速调节器
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三、燃油调节器——供油量调节
1、等压差活门（保证计量油针前后油压恒定）
若计量油针位置变化在前，供油量如何变化？
桨距定 / 发动机稳态 / 薄膜两面压力平衡 / 针形活门位置定活门开度定 回油量定 油 针前后压差恒定。 飞行高度↑→空气流量↓→发动机（保持 原转速）需油量↓→发动机转速↑（供油量> 需油量）→燃油泵供油量↑。此时，等压差 活门必须调节油量。 转速↑→供油↑→薄膜前压力↑→供油量> 需油量（此时，计量油针控制位置未变） 薄膜向左弯→针形活门开度↑→回油↑、供 油↓→计量油针前后压差↓→油压与弹簧平 衡，针形活门稳定在较原来开度大的位置 ，调节结束。
计量油针位置由各个调节器控制——加、减速及转速
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三、燃油调节器——流量调节器
等压差活门+燃油计量装置
燃油计量是在等压差下实现的，为使供油流量仅仅取决于计量活门的位 置，该功能有薄膜压差活门保证。
薄膜控制使多余燃油回到进口边活门，压差每个瞬间变化（当油针移动 时），油压差慢慢自行平复，因为它 可以影响上游压力，如图示。
组成：由离心飞重 提前器 放大器 挡板活门等。
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三、燃油控制——自由涡轮转速调节器
（提前控制器或预调器）
功用：提桨距时，减少调节器反应时间，改善加速性。 提高了调节器灵敏度及准确性。
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三、燃油控制——自由涡轮转速调节器
离心飞重
离心飞重：是机械式离心转速调节器的敏感元件。感受NTL 的变化，将其信号转换成顶杆组件的轴向力作用在放大器杠 杆组件右端。
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提前控制器或预调器
功用：提桨距时，减少调节器反应时间，改善加速性。 提高了调节器灵敏度及准确性。
桨距↑→凸轮压弹簧→
1、响应时间 ↓、NTL调节器灵敏度 ↑ 。 2、补偿静态误差（自由垂落）
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按偏离原理设计的调节 器因具有定位特性，均存在 静态误差。 提前器给弹簧的预压力 可以平衡掉其静态误差。 理论上讲如果凸轮设计 100%精确，就可补偿定位特 性带来的静态误差，实际上 不可能，只能将误差补偿到 允许范围内。
结果——因调节前后随动弹簧力不变，计量油针前后压差不变，所以供油量不变
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三、燃油调节器——供油量调节
2、计量油针组件—计量油针+计量活塞
计量油针与计量活塞无固定连接
计量活塞和跟随弹簧可以控制计量油针的位置
加速时，拨叉可以控制计量油针的左移速度
手动机构通过凸轮作用拨叉上用于控制计量油针在起动过程的工作情况
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三、燃油调节器——供油
2、起动喷嘴
起动喷油：径向排列两个简单喷嘴，保证起动点火。
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三、燃油调节器——供油
3、油门控制（主燃油开关和应急开关）
功能：控制正常、非正常供油。
油门杆
停车范围：0o~5o
起动范围：7o~52o
正常飞行范围：52o~62o
应急范围：62o~90o
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提前控制器 液压阻尼机构 温度补偿包
采取了这3方面措施，对NTL和Ng调解器 性能对调节器性能进行了有效地补偿与 校正，使其性能能完全可以满足直升机 与动力的需求。
三、燃油调节器——供油
低压系统：储存燃油，向发动机供油。
三、燃油调节器——供油
高压系统: 通过控制部件向喷油系统供油
工作
泵按所需压力供油，确 保供油量（喷油压力取 决于喷油系统）。
油泵流量总是大于所需 供油量，多与燃油返回 油泵进口。
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三、燃油调节器——供油
2、喷油功能
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三、燃油控制——燃气发生器转速调节器
变桨距？ 变外界条件？
Ng？
功用：调节Ng 桨距一定，外界条件变，自动保持Ng不变 桨距变，外界条件不变，变Ng，变发动机工作状态以满足
桨距变化需求。
组成： P60 图3-17 图3-18
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三、燃油控制—燃气发生器转速调节器
上述功能通过燃调、自由涡轮超转放油活门、起动供 油、起动喷嘴和甩油盘等完成。
一、燃油系统及功能
分为四个子系统
1. 低压系统：直升机的一部 分、储油和输油。
2. 高压系统：调节发动机燃 烧室的供油量。有燃油泵 ，流量调节器，转速调节 器和加、减速控制器等部 件。
3. 起动系统：发动机起动时 供燃油。
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桨距变 外界条件不变 变Ng 变发动机工作状态 以满足桨距变化需求。
如上提桨距，开始调
解前，NTL↓→同步活塞 左移→杠杆顺时转将信号
放大送给Ng转速调解器（
杠杆上端左移→弹簧力↑
）→Ng调解器调解→喷嘴
与挡板开度↓→燃油泄露
阻力↑→计量活塞右腔油
压↑→计量油针左移→供
油量↑→Ng↑→WTL↑→ 满足上提桨距所需功率