Устройство и способ регулирования вспомогательного двигателя, выполненного с возможностью подачи тяговой мощности на несущий винт вертолета - RU2017119852A

1. Устройство регулирования вспомогательного двигателя (8), содержащего газогенератор и свободную турбину, выполненную с возможностью механического соединения с несущим винтом (12) вертолета для подачи на него тяговой мощности в дополнение к тяговой мощности, производимой главными двигателями (10), отличающееся тем, что содержит пропорционально-интегральный регулятор (30), имеющий пропорциональный коэффициент усиления (Кр) и интегральный коэффициент усиления (Ki), которые являются функциями скорости вращения газогенератора вспомогательного двигателя (8) вертолета, при этом регулятор (30) выполнен с возможностью приема сигнала, характеризующего погрешность скорости свободной турбины вспомогательного двигателя (8) и называемого сигналом погрешности (Se), и с возможностью генерирования сигнала коррекции (Sc) скорости приведения во вращение газогенератора вспомогательного двигателя, при этом упомянутый сигнал коррекции (Sc) получают путем сложения сигнала, пропорционального сигналу погрешности с учетом пропорционального коэффициента усиления (Kp), и сигнала, называемого интегральным сигналом (Si), получаемого в результате сложения сигнала, пропорционального сигналу погрешности с учетом интегрального коэффициента усиления (Ki), и сигнала, называемого сигналом памяти (Sm), выдаваемого контуром (31) обратной связи интегрального сигнала (Si), при этом сигнал памяти (Sm) зависит от величины, характеризующей скорость вращения свободной турбины вспомогательного двигателя (8).

2. Устройство регулирования по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый контур (31) обратной связи содержит:

- первую цепь (41), выполненную с возможностью выдавать сигнал памяти, отображающий интегральный сигнал (Si),

- вторую цепь (42), выполненную с возможностью выдавать сигнал памяти (Sm), пропорциональный интегральному сигналу (Si) с учетом коэффициента усиления, называемого коэффициентом аннулирования (Ка), меньшего 1,

- селектор (33), выполненный с возможностью выбирать первую цепь (41) или вторую цепь (42) в зависимости от результатов проверки на величину, характеризующую скорость вращения свободной турбины упомянутого вспомогательного двигателя.

3. Устройство регулирования по п. 2, отличающееся тем, что проверка, осуществляемая при помощи селектора (33), состоит в сравнении сигнала (Se) погрешности с заранее определенным порогом (So) статичности таким образом, чтобы обеспечить возможность активации первой цепи (41), если погрешность скорости по абсолютной величине превышает заранее определенный порог (So) статичности, и активировать вторую цепь (42), если погрешность скорости по абсолютной величине меньше упомянутого порога (So), чтобы интегральный сигнал постепенно пришел к нулю.

4. Устройство регулирования по одному из пп. 2 или 3, отличающееся тем, что коэффициент (Ка) аннулирования второго контура (42) является функцией погрешности скорости свободной турбины вспомогательного двигателя.

5. Устройство регулирования по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит сумматор (50), выполненный с возможностью сложения сигнала (Sс) коррекции, генерируемого пропорционально-интегральным регулятором (30), и сигнала (Sа), соответствующего целевой рабочей точке вспомогательного двигателя, зависящей от упомянутых условий полета вертолета, для подачи командного сигнала (Scons) в газогенератор вспомогательного двигателя.

6. Конструкция многомоторного вертолета, включающая в себя силовую установку, содержащую главные двигатели (10), выполненные с возможностью соединения с коробкой (11) передачи мощности, приводящей в действие несущий винт (12) вертолета, и вспомогательный двигатель (8), содержащий газогенератор и свободную турбину, при этом вспомогательный двигатель выполнен с возможностью соединения, с одной стороны, с бортовой сетью (9) вертолета для питания на земле бортовой сети электрической энергией, и, с другой стороны, с силовой установкой для подачи дополнительной тяговой мощности во время полета вертолета, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство (7) регулирования вспомогательного двигателя (8) по одному из пп. 1-5, чтобы во время полета вертолета адаптировать тяговую мощность, подаваемую вспомогательным двигателем (8) на силовую установку, независимо от какого-либо уравновешивания между главными двигателями и двигателем.

7. Вертолет, имеющий конструкцию по п. 6.

8. Способ регулирования вспомогательного двигателя (8), содержащего газогенератор и свободную турбину, выполненную с возможностью подавать тяговую мощность на несущий винт вертолета, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:

- принимают (61) сигнал, характеризующий погрешность скорости свободной турбины вспомогательного двигателя, называемый сигналом погрешности,

- генерируют (62) сигнал коррекции скорости приведения во вращение газогенератора вспомогательного двигателя, получаемый в результате сложения сигнала, пропорционального упомянутому сигналу погрешности с учетом пропорционального коэффициента усиления (Кр), и сигнала, называемого интегральным сигналом (Si), получаемого в результате сложения сигнала, пропорционального упомянутому сигналу погрешности с учетом интегрального коэффициента усиления (Ki), и сигнала, называемого сигналом (Sm) памяти, зависящего от величины, характеризующей скорость вращения свободной турбины вспомогательного двигателя.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что сигнал (Sm) памяти является сигналом, полученным посредством выбора между сигналом, отображающим интегральный сигнал (Si), и сигналом, пропорциональным интегральному сигналу (Si) с учетом коэффициента усиления, называемого коэффициентом (Ка) аннулирования, меньшего 1, при этом выбор зависит от результатов проверки на величину, характеризующей скорость вращения свободной турбины вспомогательного двигателя.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что проверка выбора состоит в сравнении сигнала (Se) погрешности с заранее определенным порогом (So) статичности и в выборе сигнала, отображающего интегральный сигнал (Si), если погрешность скорости по абсолютной величине превышает заранее определенный порог (So) статичности, и в выборе сигнала, пропорционального интегральному сигналу (Si) с учетом коэффициента (Ка) аннулирования, если погрешность скорости по абсолютной величине меньше упомянутого порога (So).