752101102GP例如燃油控制器确保发动机转速改变期间没有超温、超转、压气机失速、燃烧室熄火等。

传统的控制,液压机械式及气动机械式燃油控制器曾是航空发动机上使用最多的控制器。它有良好的使用经验和较高的可靠性。它除控制供往燃烧室的燃油外,还操纵控制发动机可变几何形状,例如可调静子叶片\放气活门、放气带等,保证发动机工作稳定和提高发动机性能。液压机械式控制器,即计算是由凸轮、杠杆、滚轮、弹簧、活门等机械元件组合实现的,由液压油源作为伺服油(控制油)。气动机械式调节器的计算则是由薄膜、膜盒、连杆等气动、机械元件组合进行的,使用压气机空气作为伺服介质。

液压机械式控制中同燃油控制器联用的燃油泵通常有齿轮泵(包括增压级和主级)、柱塞泵和叶片泵。柱塞泵可按需油量向燃烧室供油;齿轮泵、叶片泵则要求燃油控制器将超出需要的燃油返回油泵。

进入燃油控制器的燃油泵后高压油,先经燃油滤过滤。粗油滤过滤后的燃油作为主燃油;另一部分再经细油滤过滤后作为伺服油(控制油)。

控制器一般分为计量部分和计算部分。计量部分按照驾驶员要求的推力(或功率),在发动机工作限制之内,依据计算系统计划的燃油流量供往发动机喷嘴;计算部分感受各种参

数,在发动机的所有工作阶级控制计量部分的输出。有的控制器的计算部分又分为调节部分和限制部分。限制部分监视调节部分并确保总是工作在安全限制之内。

从流量公式(gn=ua4,/2pΔP,式中gm为燃油质量流量;u为流量系数;A为计量活门流通面积;p为燃油密度;ΔP为计量活门前、后压差)可以看到要改变燃油流量一般通过改变计量活门的流通面积和/或计量活门前、后压差实现。相当多的燃油控制器,利用压力调节活门(或称压差活门、压降溢流活门)保持计量活门前、后压差不变,通过改变计量活门的通油面积改变供油量。因为流量和面积是线形关系,面积的改变与燃油流量的改变呈正比。为了补偿燃油温度的影响,常在压力调节活门内装有温度补偿器。压差调整钉兼做燃油密度选择器即燃油比重调整。

燃油控制器中的转速调节器通常是比例式的,采用刚性反馈,实施闭环转速控制。它有着一致的下垂线,即从加速状态过渡到各稳态工作点,下垂线是平行的。一些燃油控制器采用三维凸轮作为计算元件,由凸轮型面给出加速(或许还有减速、稳态)的供油计划。三维凸轮感受一个参数移动,感受另一个参数转动。凸轮型面上每一点即代表该组参数下,不发生喘振、超温、熄火的允许值。

为保证燃油控制器内伺服机构工作正常以及离开燃油控制器的燃油有足够的压力使喷嘴雾化模型良好,控制器内有最小压力活门或增压活门。离开计量活门的计量燃油压力,必须高于最小压力活门的打开压力才能供往喷嘴。一些控制器中有风车旁路活门或油泵卸荷活门,保证启动时允许计量燃油压力打开最小压力活门,停车时关闭活门以切断供油,在发动机处于风转状态下使燃油泵供给控制器的燃油回油。

慢车转速是发动机能够稳定工作的最低转速”慢车转速控制信号来自驾驶舱推力杆在慢车位。新型干线飞机的发动机设置地面慢车和进近慢车,地面慢车转速低,进近慢车转速要高。以高慢车进近着陆,可以保证飞机复飞时迅速加速。飞机成功着陆后再过4~5s(秒),转为低慢车(地面慢车)。燃油控制器上有相应的调整部位。高、低慢车转换由控制器上慢车电磁活门断电、通电实现。

燃油控制器通常装在燃油泵后,燃油泵直接连接到附件齿轮箱。运输机上有两个操纵杆与燃油控制器相连。推力杆(功率杆)选定发动机工作状态;启动杆(停车杆)控制启动和停车。

典型的液压机械控制器,JFC60-6燃油控制器(用于MD-82飞机的JT8D-⒛0系列发动机)工作原理图见图5-8。

这是一个典型的液压机械式控制器。它感受功率杆角度输人(36)、高压转子转速(66)、压气机出口压力(41)、压气机进口温度(60)信号通过计算元件进行计算,按油气比控制,保证加速、减速和稳态工作时计量部分的输出。燃油计量活门(14)通过改变通油面积改变供往喷嘴的燃油流量,而计量活门前、后压差由压力调节活门(4)始终保持常数c燃油泵供给超出计量需要的燃油通过压力调节活门返回燃油泵。最小压力活门(15)保证离开燃油控制器的燃油有最低压力使喷嘴雾化良好。发动机停车时,停车杆(37)移动使最小压力活门关闭,切断向发动机喷嘴的供油。此时,压力调节活门回油口开到最大,使发动机风转状态下燃油泵供应的燃油通过燃油控制器循环。慢车电磁活门(28)控制地面慢车和进近慢车。

随着需要控制和监视的参数增多,控制回路不断增加,控制精度要求提高,以及发动机控制和飞机系统之间联系增加,监控、诊断、显示等功能的扩充,液压机械和气动机械式控制器已不能满足要求,它们的发展受到限制,进一步的发展需要采用电子控制。

监控型电子控制,它是作为从液压机械式控制向数字电子控制过渡出现的。这是在原有的液压机械式控制器基础上,再增加一个发动机电子控制器(EEC),两者共同实施对发动机的控制(例如CFM56-3,JVD-7R4,RB211-535E4)。在这种类型的发动机控制中,液压机械式控制器作为主控制器,负责发动机的完全控制,包括启动、加速、减速控制,转速控制。发动机电子控制具有监督能力,对推力(功率)进行精确控制,并对发动机重要工作参数进行安全限制。此外,由于电子控制便于同飞机接口,易于推力管理,状态监视,以及信号显示和数据储存。

监控控制由液压机械式控制器完成主要功能,EEC起监控、限制作用,具有有限功能,即对推力(功率)作有限的控制。EEC参与工作时,对于外界条件的变化,它可以精确保证选定的目标值。例如以发动机压力比EPR或以风扇转速而1表征推力,EEC则精确保证EPR或⒎11实际值等于要求值。

EEC通过力矩马达与液压机械控制器联系,实现电/液转换。EEC计算结果以电信号输出给力矩马达,再转换成液压信号控制燃油流量。

在该型控制中,多数的液压机械控制器的供油计划高于EEC的供油计划,EEC通过减少液压机械控制器的供油达到目标值,即称下调(DOWNTRIM)。

如果发现EEC有故障,可以冻结调准在当时位置,同时通知驾驶员。驾驶员可以使EEC退出工作,即回到不能下调位置,由液压机械式控制器恢复全部控制。如果双发飞机,其中一发EEC故障,另一发EEC正常,这时驾驶员一般让两台发动机的EEC都退出工作,全部转由液压机械控制,可以保证推力杆位置没有交错,排成一线。

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