Устройство для моделирования турбовинтового двигателя

О П И С А Н И Е ЗОП 20ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскиз Социалистическиз РеспубликЗависимое от авт. свидетельства- Заявлено 03,1 Х,1969 ( 1365606/18-24 МПК 6 06 д 7/64 с присоединением заявки-ПриоритетОпубликовано 21.1 Ч,1971. Бюллетень14Дата опубликования описания 21.И 1.1971 омитет оо изобретений и открытиори Совете МинистровСССР УДК 681.333(088,8 Авторыизобретени И. Назарова, В, А. Панфилов, А. С. Ветохин М Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИ ТУРБОВИ НТОВОГО ДВИ ГАТЕЛЯконструктивнчность модели Изобретение относится к области электриче. ского моделирования и может быть применено в авиационных тренажерах для воспроизведения харак. еристик турбовинтовых авиадвигателей как на аналоговых, так и на цифровых вычислительных машинах.Известные устройства подобного типа содержат блоки запуска, флюгирования винта, тяги, мгновенного расхода топлива, скорости вращения ротора турбокомпрессора и винта, преобразования условий полета и датчик режима работы авиадвигателя. Каждый из блоков устройства представляет собой набор элементов и узлов вычислительной техники. В существующих отечественных и зарубежных устройствах для моделирования турбовинтового двигателя сравниваются крутящие моменты двигателя и винта для определения скорости вращения ротора турбокомпрессора и тяги двигателя. Для этого необходимо воспроизводить работу регулятора двигатель - винт путем решения угла установки лопасти винта и относительной поступи винта, значения которых на приборы контроля не выдаются. Сложные соотношения моментов и тяги в зависимости от угла установки лопасти, относительной поступи винта, высоты и скорости полета требуют наличия в устройстве сложных блоков нелинейности и перемножения. Точность моделирования двигателя сильно зависит от точности воспроизведения и скорости изменения моделируемых параметров регулятора. Например, для воспроизведения тяги, скорости вращения ротора турбокомпрессора 5 с точностью до 1 % необходимо выполнять отдельные функциональные зависимости с точностью 0,2%.Кроме этого, возникают трудности по обеспечению устойчивости замкнутой динамиче 10 ской системы, при этом, как следствие, возникают недопустимые забросы оборотов и тя ги, в результате чего обучающемуся на тренажере могут быть привиты ложные навыки по управлению авиадвигателем.15 Из вышесказанного следует, что известныеустройства сложны, а моделирование параметров в них с достаточной точностью затруднительно.Предлагаемое устройство о 20 проще и позволяет повысить торования.Достигается это тем, что в нем работа ре.гулятора не воспроизводится (угол установки лопасти винта и его относительная поступь не 25 решаются), а моделирование основных параметров тяги и скорости вращения ротора турбокомпрессора осуществляется в функции положения рычага управления двигателем, высоты и скорости моделируемого полета. На ч 0 основании этого выход датчика режима работы авиадвигателя соединен с выходом блоков тяги и скорости вращения ротора турбокомпрессора,Упрощение устройства и повышение точности моделирования достигается за счет того, что в нем нет сложных блоков нелинейности и перемножения. Каждый из блоков тяги и скорости вращения ротора турбокомпрессора выполняет операции суммирования входных сигналов, снимаемых с выхода блока преобразования условий полета и с выхода датчика режима работы авиадвигателя.Блок-схема предлагаемого устройства для моделирования турбовинтового двигателя со свободной турбиной, в котором турбокомпрессор соединен с винтом через редуктор, показана на чертеже.Рычаг 1 управления двигателем, расположенный в кабине летчика, механически связан с датчиком 2 режима работы авиадвигателя, управляющий сигнал с которого поступает на вход блока 3 мгновенного расхода топлива как и в известных устройствах), а также на вход блока 4 скорости вращения ротора турбокомпрессора и блока тяги б. На вход этих же блоков поступает сигнал с выхода блока б преобразований условий полета, Сигнал с выхода блока 7 запуска поступает на вход блока 8 скорости вращения винта и одновременно на вход блока 4, Вход блока 8 соединен также с выходом блока 9 флюгирования винта. Сигналы с выходов блоков 3, 4 и 8 контролируются указателями 10, расположенными в кабине летчика, а с выхода блока 5 сигнал подается на вход устройства 11, моделирующего динамику полета.При изменении режима работы двигателя рычагом 1 с датчика 2 поступает сигнал на изменение мгновенного расхода топлива в блок 3, тяги - в блок б и скорости вращения ротора турбокомпрессора - в блок 4, выходные сигналы с которых уменьшаются или увеличиваются в зависимости от того, в какую сторону перемещается рычаг 1, На входы блоков 3, 4, б поступает также сигнал с выхода блока б преобразования условий полета, который изменяет выходные сигналы с названных блоков в зависимости от изменения 5 высоты и скорости, поступающие с выходаустройства 11, моделирующего динамику полета, Текущее значение выходных параметров с блоков 3, 4, 8 контролируется соответствующими указателями 10 и с выхода блока б по дается на вход устройства 11.При моделировании турбовинтового двигателя со свободной турбиной (связь вала турбокомпрессора с винтом - газодинамическая) после запуска двигателя обороты винта 15 остаются постоянными, поэтому на вход блока 8 подается только сигнал с выхода блока 7 запуска и блока 9 флюгирования.В случае моделирования турбовинтовогодвигателя, в котором вал турбокомпрессора 20 соединен с винтом через редуктор, на входблока 8 подается дополнительно сигнал с выхода блока 4 на изменение скорости вращения винта при изменении скорости вращения ротора турбокомпрессора (на чертеже показано 25 штрих-пунктирной линией). Предмет изобретенияУстройство для моделирования турбовинто.30 вого двигателя на авиационном тренажере, содержащее датчик режима работы авиадвигателя, блоки запуска, флюгирования винта, тяги, мгновенного расхода топлива, скорости вращения ротора турбокомпрессора и винта, 35 отличающееся тем, что, с целью упрощенияустройства и повышения точности моделирования, в нем выход датчика режима работы авиадвигателя соединен со входами блоков тяги и скорости вращения ротора турбокомп рессора, при этом на вход блока скоростивращения ротора турбокомпрессора подключен блок запуска, соединенный с блоком скорости вращения винта, на другой вход которого подключен блок флюгирования винт,301720 едактор Б. С. Напк каз 2040/9 Изд.908 Тираж 473 ПодписноеНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж-З 5, Раушская наб д, 4/5 пография, пр. Сапунова, 2 оставителТехред