航空发动机加力控制系统

航空发动机控制系统

加力控制

一、关于加力

加力时的推力与非加力时的推力之比为加力比。有时为满足飞机各种飞行状态的需•加力是指复燃加力。一般在最大转速、最高涡轮前燃气温度的前提下，通过复燃加热，提高涡轮后的燃气温度，使喷气速度增加，从而提高发动机的推力。

•加力时的推力与非加力时的推力之比为加力比。有时为满足飞机各种飞行状态的需要，希望加力比可以调节。

二、加力控制的要求

过渡态的加力接通和关闭控制

•加力控制需要解决

––加力状态调节过程

•对于加力状态调节过程的控制要求是

–按照给定的加力比，提供合适的推力

–同时能够根据外界条件的变化，控制加力燃烧室的供油量或者

尾喷口的面积，保证发动机转子不超转，涡轮不超温

–最好达到，保持核心发动机的工作状态不变。这可通过控制不变，使其与不加力时的最大状态一样，这种调节器就是落压

比调节器

*T

二、加力控制的要求

对于加力过程的过渡态，要考虑加力接通、关闭时，发动室点火源（油路接通）

达到燃烧条件时加力燃烧室点燃（点火）

喷口按一定的规律打开（扩喷口）

落压比调节器投入工作，调节加力供油量，使落压比不变（控制）预燃室供油，切断点火系统，接通过程结束（切断点火源）

•机工作的稳定可靠

•加力接通一般是按照一定的时序和逻辑关系由协动操纵盒控制的

•一个加力接通程序的例子：

–加力燃烧室点火系统接通(通电)

–加力预燃供油系统喷油，加力预燃室点燃，形成可靠的加力燃烧室点火源（油路接通）–加力燃油开关打开，使供油量逐渐增加，当加力燃烧室的油气比达到燃烧条件时加力燃烧室点燃（点火）–喷口按一定的规律打开（扩喷口）–落压比调节器投入工作，调节加力供油量，使落压比不变（控制）–涡轮膨胀比趋于稳定，加力燃烧室进入稳定工作状态时，停止向预燃室供油，切断点火系统，接通过程结束（切断点火源）

二、加力控制的要求•某发动机加力接通过程的动态响应曲线

尾喷口面积

加力供油量

三、加力控制的方案

•

控制量可选择•

被控制量可选择•控制原理可以是开环控制，闭环控制或者复合控制

faf Ae m ，*af

*T T ，

三、加力控制的方案

•

单转速控制回路为什么不可取？•目前加力控制方案主要有三种

1.

闭环转速控制＋开环压气机进口总压补偿2.

闭环转速控制＋闭环涡轮落压比控制3.闭环转速、落压比控制＋开环压气机总压补偿

r n f W fAB

W 1t T 1

t P n 2

t T tAB T 加力发动机单回路控制结构图

加力发动机单回路控制结构图

三、加力控制的方案

•闭环转速控制＋开环压气机进口总压补偿

fAB W tAB

T 1

t P 1t T 转速闭环＋加力燃油开环控制

三、加力控制的方案

•闭环转速控制＋闭环涡轮落压比控制

1t P 1

t T tTr

()e fAB A W 双变量控制

三、加力控制的方案

•闭环转速、落压比控制＋开环压气机总压补偿

1t P 1

t T 气压调节器双变量闭环＋开环补偿控制

四、加力系统数字电子式控制

•组成

–数字电子控制器、执行元件、传感器

思考题

作业：

1.加力的目的和方法

2.加力控制的要求

3.加力控制的方案有哪些

4.加力燃油量和喷口面积是如何影响涡轮落压比的？

5.落压比闭环加力控制系统的工作原理

6.开环和闭环加力控制器是如何协同工作的？作业：1.加力燃油量和喷口面积是如何影响涡轮落压比的？

2.什么是加力比，加力控制回路如何工作？