现代航空动力装置第一二章PPT课件

现代航空动力装置控制
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第一章 绪论
航空动力装置由飞行器上的发动机、进气 和排气装置等组成，有的航空动力装置还包 括螺旋桨，其中进气装置常称进气道，排气 装置常称喷管。动力装置是飞行器的动力源 ，用于产生飞行器飞行所需要的推力或力矩 ，常被比喻为飞行器的心脏，而动力装置控 制“统管”动力装置的运行，常被比喻为动 力装置的神经系统。
件。由于飞机和发动机的种类甚多，
因而对航空油泵的要求也是多方面
的。目前使用着的航空油泵多达数
十种，种类的繁多必然要造成生产、
使用和维护中的困难。根据目前生
产、使用和维护的实际情况，完全
必要并且有条件进行系列化和标准
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化，以便克服由于种类繁多所造成的各种困难。
❖ 燃油泵按工作原理可分为容积式油泵和动力 式（非容积式）油泵。
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1.1 现代航空动力装置控制系统的功能
❖ 动力装置数字式电子控制增加了以下功能：实现动力装置多 变量控制、实现先进的控制模式、自动推力设定、自动温度 限制、发动机状态监视、控制系统的容错，以及与飞机其他 电子系统进行通信，从而为实现综合控制，如飞机/动力装置 综合控制以及火力/飞行/动力装置综合控制奠定了基础。正 是由于其巨大的优越性，目前航空动力装置控制已实现了由 液压机械式控制向数字式电子控制的转变。
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1.2 现代航空动力装置控制系统的发展
❖ 由液压机械式控制向数字式电子控制发展 ❖ 由单变量控制系统向多变量控制系统发展 ❖ 各系统由独立控制向综合控制发展 ❖ 非容错控制向容错控制发展 ❖ 集中式控制向分布式控制发展
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1.3 航空动力装置控制系统的设计要求
❖ 性能要求 稳定性 动态性能 稳太性能
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第一章 绪论
❖ 现代航空动力装置控制系统的功能 ❖ 航空动力装置控制系统的发展 ❖ 航空动力装置控制系统的设计要求 ❖ 航空动力装置控制系统的发展展望
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1.1 现代航空动力装置控制系统的功能
❖ 动力装置通过控制系统控制发动机的工作状态来改变推力或 功率。
❖ 目前常采用的液压机械式控制器主要功能为：起动、加速、 减速的过渡态控制；调节发动机转速，以保持发动机具有一 定推力的稳态控制；超转、超温、超压限制以及防喘保护； 加力的接通及断开等。该控制器使用如弹簧、凸轮、杠杆、 膜盒以及各种阀门等元件来实现上述控制功能，这些液压机 械式的元件所能完成的控制功能显然是十分有限的。随着飞 机和发动机性能的提高，对发动机控制系统提出了越来越高 的要求，液压机械式控制器已不能适应现代动力装置对控制 系统的要求。另一方面计算机技术的迅猛发展，推动航空动 力装置采用数字式电子技术。
❖ 重量要求 ❖ 可靠性要求 ❖ 维修性要求
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1.4 航空动力装置控制系统的发展展望
❖ 美国军方、国防部和国家航空航天局（NASA）在1988年制定了一项综 合高性能涡轮发动机技术（IHPTET）计划，该计划采用变革性的技术 途径，综合应用发动机气动热力学、材料、结构设计和控制方面突破性 的成果，可大大提高涡轮前温度，简化结构，减轻重量，实现最佳性能 控制，最终达到预定目标。
❖ 在IHPTET计划成功实施的基础上，又推出多用途、经济可承受的先进 涡轮发动机（VAATE）计划，从而达到智能发动机控制（IEC）。
❖ 智能发动机控制（IEC）具有以下特点： 多种控制模式； 根据飞行任务，发动机状态及环境条件等自主选择控制模式，大大减 轻驾驶员负担，并能适用于无人作战飞机； 模型基控制概念
❖ 现代飞机在不断地向高空、高速发展。各种液压传动系统的性能要求不 断地完善，为了提高飞机和其他装备的性能，使发动机发挥其最大的效 率，并保证其安全正常地工作，就必须提供一系列附件。其中最基本的 就是各种低压补油泵。在航空发动机的燃油附件中除了主燃油附件(燃油 调节器、主燃油泵)外，为了提高燃油供应系统的高空性能和克服燃油流 动的阻力，在闭式液压系统中为了补充泄损的工作液等，保证各种液压 系统的性能充分的发挥、工作可靠，低压油泵则是不可缺少的一种附件。
❖ 容积式液压泵的工作原理：容积式液压泵都 是依靠密封容积的变化的原理来进行工作的 。
❖ 容积式液压泵具有以下基本特点：
❖ 1.具有若干个密封且又可以周期性变化的空 间。
❖ 2.油箱内的油液的绝对压力必须恒等于或大 于大气压力。
❖ 3.容积式液压泵具有相应的配流机构
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❖ 航空动力装置中所用油泵，可大致分类如下：
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❖ 而在润滑，低压油泵往往作为它们的心脏，其作用是使发动 机得到充分的润滑和冷却，防止螺桨和机翼前缘结冰、保证 仪表的工作精度等目前一架普通的喷气式飞机或较完善的液 压传动系统中所携带的大小低压油泵多达十个以上，可见低 压油泵在飞机及液压传动系统中
的作用也是不可忽视的。航空油泵
是现代飞机和发动机广泛应用的附
航空动力装置用油泵
容积式
柱塞泵 齿轮泵 叶片泵
柱塞轴线平行式 轴向式 柱塞轴线倾斜式 径向式
外啮合式 内啮合式（包括转子式） 单作用式 双作用式
离心泵 非容积式
气心泵
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2.1 柱塞泵
❖ 基本构件：转子、柱塞、斜盘、分油盘和控制活塞 等，采用滑靴柱塞的泵都有返回盘。
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❖ 工作原理：柱塞泵工作时，由于柱塞腔内弹簧力及油压力的 作用，使柱塞始终顶紧在斜盘工作面上，同时使转子小端面 和分油盘工作表面紧密贴合，转子旋转时，柱塞随之转动。 若斜盘上有一个倾斜角，则柱塞在旋转运动中同时产生相对 转子在柱塞内的直线往复运动。当柱塞向转子外运动时，柱 塞腔的容积不断增大，此时使柱塞腔 孔刚好和分油盘吸油窗 相通，将燃油吸进柱塞腔；当柱塞反向运动时，柱塞腔容积 不断减小，此时使柱塞腔也和分油盘排油窗相通，燃油就被 挤往出口处。由于转子 中的全部柱塞都在同时工 作，因此在转子连续运转 中，泵出口便形成连续的 油流。
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第二章 燃油泵
❖ 目前，液压传动技术在国民经济的各个领域得到了极其广泛的应用，它 是最近四十年来快速发展起来的一门工程技术。液压传动是利用油泵将 原动机（电动机，内燃机或其他动力机）的机械能，转换给能在管路中 流动的液压油(或燃油、滑油）、变成液压能，这种具有液压能的工作液 再用阀门和管路传送给油马达或油缸，把液压能转换成机械的旋转运动 或直线运动进行各种方式的工作。在燃油系统或润滑系统中，同样必须 由油泵确保必要的工作条件。