Вторичные системы и способы управления для вентиляторных сопел с изменяемым сечением - RU2017104901A
Код документа: RU2017104901A
Формула
1. Система управления вентиляторным соплом, имеющим множество створок и изменяемое сечение, для использования указанного сопла с газотурбинным двигателем, содержащая:
первичную систему, выполненную с возможностью сбора первичных данных, характеризующих рабочий режим вентиляторного сопла с изменяемым сечением;
вторичную систему, выполненную с возможностью сбора вторичных данных, характеризующих текущий рабочий режим газотурбинного двигателя; и
модуль управления, имеющий оперативную связь с первичной системой и вторичной системой и выполненный с возможностью:
определения площади сечения вентиляторного сопла с изменяемым сечением на основании по меньшей мере частично первичных данных,
корректирования полученной определением площади сечения сопла на основании вторичных данных и
расположения указанного множества створок согласно откорректированной площади сечения сопла.
2. Система управления по п. 1, в которой вторичные данные включают в себя данные, характеризующие противодавление газотурбинного двигателя.
3. Система управления по п. 2, в которой вторичная система включает в себя по меньшей мере один датчик давления, выполненный с возможностью определения противодавления газотурбинного двигателя.
4. Система управления по п. 3, в которой указанный по меньшей мере один датчик давления расположен возле заднего конца обтекателя внутреннего контура газотурбинного двигателя.
5. Система управления по п. 1, в которой вторичные данные включают в себя данные, характеризующие механическое напряжение лопасти вентилятора газотурбинного двигателя.
6. Система управления по п. 5, в которой вторичная система включает в себя по меньшей мере один тензодатчик, выполненный с возможностью определения механического напряжения лопасти вентилятора газотурбинного двигателя.
7. Система управления по п. 6, в которой указанный по меньшей мере один тензодатчик содержит волоконно-оптический тензодатчик, расположенный на лопасти вентилятора газотурбинного двигателя.
8. Система управления по п. 1, в которой модуль управления также выполнен с возможностью определения переходного режима работы газотурбинного двигателя на основании вторичных данных.
9. Система управления по п. 8, в которой модуль управления также выполнен с возможностью отправки сигнала для предупреждения членов экипажа летательного аппарата о переходном режиме работы.
10. Система управления по п. 8, в которой модуль управления также выполнен с возможностью перемещения указанного множества створок в положение безотказной работы, когда вторичные данные указывают на переходный режим работы.
11. Летательный аппарат, содержащий:
газотурбинный двигатель;
вентиляторное сопло с изменяемым сечением, установленное на дальнем по потоку конце газотурбинного двигателя и включающее в себя множество створок и по меньшей мере один привод, выполненный с возможностью перемещения указанного множества створок; и
систему управления, имеющую оперативную связь с газотурбинным двигателем и вентиляторным соплом с изменяемым сечением и включающую в себя:
по меньшей мере один датчик давления, выполненный с возможностью определения противодавления газотурбинного двигателя;
по меньшей мере один тензодатчик, выполненный с возможностью определения механического напряжения лопасти вентилятора газотурбинного двигателя; и
модуль управления, имеющий оперативную связь с указанным по меньшей мере одним датчиком давления, указанным по меньшей мере одним тензодатчиком, и
первичную систему, выполненную с возможностью сбора первичных данных, характеризующих рабочий режим вентиляторного сопла с изменяемым сечением, при этом модуль управления выполнен с возможностью:
вычисления площади сечения вентиляторного сопла с изменяемым сечением в реальном времени на основании по меньшей мере частично первичных данных,
выработки команды на привод на основании по меньшей мере частично указанной площади сечения в реальном времени и заданной таблицы площадей сечения, предварительно заложенной в виде программы в запоминающее устройство модуля управления,
изменения команды на привод на основе определенного противодавления и/или определенного механического напряжения лопасти вентилятора и
отправки измененной команды на привод на указанный по меньшей мере один привод вентиляторного сопла с изменяемым сечением для корректирования указанного множества створок.
12. Летательный аппарат по п. 11, в котором указанный по меньшей мере один датчик давления содержит лидарный датчик давления и/или трубку Пито.
13. Летательный аппарат по п. 11, в котором модуль управления реализован с помощью средств электронного управления двигателем и блока управления вентиляторным соплом с изменяемым сечением.
14. Летательный аппарат по п. 13, в котором модуль управления включает в себя устройство управления на основе модели, выполненное с возможностью оценки площади сечения вентиляторного сопла с изменяемым сечением, когда первичные данные недоступны.
15. Летательный аппарат по п. 14, в котором устройство управления на основе модели включает в себя обучающийся алгоритм для оценки площади сечения сопла на основании входных сигналов, подаваемых в средства электронного управления двигателем.
16. Летательный аппарат по п. 15, в котором модуль управления также выполнен с возможностью определения переходного режима работы газотурбинного двигателя, если площадь сечения, полученная в результате оценки от устройства управления на основе модели, находится за пределами заданного запаса вычисленной площади сечения, определенной блоком управления вентиляторным соплом с изменяемым сечением.
17. Способ управления площадью сечения вентиляторного сопла, имеющего множество створок и изменяемое сечение, для использования указанного сопла с газотурбинным двигателем, включающий:
сбор первичных данных, характеризующих рабочий режим вентиляторного сопла с изменяемым сечением;
сбор вторичных данных, характеризующих противодавление и механическое напряжение лопасти вентилятора газотурбинного двигателя;
вычисление площади сечения вентиляторного сопла с изменяемым сечением на основании первичных данных;
выработку необходимой площади сечения сопла на основании по меньшей мере частично заданной таблицы площадей сечения;
получение команды на привод на основе разности между вычисленной площадью сечения и необходимой площадью сечения сопла;
корректирование команды на привод на основании вторичных данных и
отправку откорректированной команды на привод на вентиляторное сопло с изменяемым сечением для перемещения указанного множества створок, при этом указанные вычисление, выработку, получение, корректирование и отправку выполняют модулем управления, связанным с вентиляторным соплом с изменяемым сечением и газотурбинным двигателем.
18. Способ по п. 17, также включающий изучение площади сечения вентиляторного сопла с изменяемым сечением на основе входных сигналов, подаваемых в средства электронного управления двигателем газотурбинного двигателя, при этом изучение выполняют посредством устройства управления на основе модели, содержащегося в модуле управления.
19. Способ по п. 17, также включающий использование вторичных данных для определения переходного режима работы газотурбинного двигателя.
20. Способ по п. 19, также включающий предупреждение членов экипажа летательного аппарата о переходном режиме работы и перемещение указанного множества створок вентиляторного сопла с изменяемым сечением в положение безотказной работы при определении переходного режима работы.
