Вопрос 1. Общие сведения о системе всережимного флюгирования лопастей воздушного винта

Содержание группового занятия

 

Введение

 

Система автоматического управления силовой установкой обеспечивает поддержание устойчивой работы авиационного двигателя на заданных режимах и защите его от нерасчётных режимов работы. Неисправности системы управления СУ приводят к аварийным ситуациям в полёте вплоть до выключения двигателя.

Перед конструкторами стоит задача свести вероятность отказа силовой установки к минимуму, а в случае возникновения отказа минимизировать его последствия. С этой целью в системах автоматического управления применяется встроенный контроль и вспомогательные системы.

Одна из таких систем - система всережимного флюгирования лопастей воздушного винта, которая применяется на самолётах, использующих в качестве движителя воздушные винты. В случае отказа или выключения двигателя в полёте возникает авторотация винта (вращение от набегающего потока). При этом если не изменить шаг воздушного винта возникает сильное сопротивление потоку, это влечёт за собой сильный разворачивающий и кренящий момент, что существенно усложняет управление летательным аппаратом и может привести к его падению. Для предотвращения этого неприятного явления все современные турбовинтовые двигатели имеют системы автоматического и ручного флюгирования лопастей воздушного винта, в случае остановки двигателя, в полёте устанавливающие (поворачивающие) лопасти воздушного винта «по потоку». Винт при этом имеет минимальное лобовое сопротивление и не вращается.

 

Проверка автоматики флюгирования.

Проверку автоматики флюгирования при уменьшении положительного крутящего момента выполняют так. После запуска двигателя выключатель проверки автоматики флюгирования 2ВНГ-15К 75 устанавливают в положение «Проверка». При этом срабатывает реле Р92. При нормальной работе двигателя и при установке сектора газа на режим 0,7 номинала срабатывают концевой выключатель 86 и концевые выключатели датчика автофлюгера 85, через контакты которых питание подается на реле Р89 подготовки автофлюгирования. Реле Р89, срабатывая, блокируется через выключатель 75 и свои контакты 9-8. Одновременно реле Р89 контактами 3-2 включает лампу 9300 сигнализации готовности системы к автоматическому флюгированию. Реле проверки Р92, срабатывая, своими контактами 2-3 включает обмотку 81 клапана вывода винта из флюгерного положения, а контактами 8- 7 размыкает цепь питания клапана останова 1080, и двигатель не останавливается. Затем сектор газа устанавливают в положение «Малый газ». При уменьшении давления масла менее 0,1 МПа замыкаются контакты 1-2 выключателя датчика 85, что приводит к срабатыванию реле Р91 и Р94. Работа будет протекать аналогично работе при автоматическом флюгировании, но лопасти винта во флюгерное положение не войдут, так как включена обмотка 81 клапана вывода из флюгерного положения и масло, нагнетаемое флюгер-насосом, будет циркулировать в системе. Двигатель не остановится, так как разомкнута цепь клапана останова и топливо поступает в форсунки,

Контроль работы автоматики осуществляется по сигнальной лампе 78 и лампе, расположенной в головке кнопки 82.

Вывод: автоматический ввод лопастей винта во флюгерное положение может выполняться по сигналу от датчика системы измерения крутящего момента (ИКМ). При отказе двигателя в полете резко падает крутящий момент на валу и уменьшается давление масла в системе измерения крутящего момента (ИКМ), при этом концевые выключатели датчика переключают свои контакты в исходное положение (вначале выключатель II, затем I), далее сигнал поступает на программный механизм, который начинает отрабатывать программу.

 

Заключение

 

На самолётах, использующих в качестве движителя воздушные винты, при отказе или выключении двигателя в полёте возникает авторотация винта (вращение от набегающего потока). При этом если не изменить шаг воздушного винта возникает сильное сопротивление потоку и, в случае отказа одного двигателя на консоли крыла, сильный разворачивающий и кренящий момент, что существенно усложняет управление летательным аппаратом и может привести к его падению. Для предотвращения этого неприятного явления все современные турбовинтовые двигатели имеют системы автоматического и ручного флюгирования лопастей воздушного винта, в случае остановки двигателя, в полёте устанавливающие (поворачивающие) лопасти воздушного винта «по потоку». Винт при этом имеет минимальное лобовое сопротивление и не вращается.

Флюгирование лопастей воздушного винта является аварийным случаем и производится при отказе авиадвигателя.

Флюгирование — процесс, при котором лопасти воздушного винта устанавливаются в положение, создающее наименьшее сопротивление набегающему потоку воздуха.

Система всережимного флюгирования лопастей воздушного винта предназначена для уменьшения последствий отказа двигателя и даёт возможность продолжения полёта с отказавшим двигателем.

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Назначение системы всережимного флюгирования лопастей воздушного винта.

2. Принудительный ввод лопастей винта во флюгерное положение.

3. Автоматический ввод лопастей винта во флюгерное положение при уменьшении продолжительности крутящего момента.

4. Автоматическое флюгирование лопастей винта от датчиков по отрицательной тяге и предельным оборотам.

5. Частичное флюгирование винтов.

6. Вывод лопастей винта из флюгерного положения.

 

Литература

 

1. А.П. Барвинский, Ф.Г. Козлова, «Электрооборудование самолетов», Москва, «Транспорт», 1981г., стр. 208 - 2014.

2. Инструкции по технической эксплуатации самолета Ан-26 книга 3.

3. Руководство по лётной эксплуатации вертолёта Ан-26. М:, «Воздушный транспорт», 1978 г.

 

Содержание группового занятия

 

Введение

 

Система автоматического управления силовой установкой обеспечивает поддержание устойчивой работы авиационного двигателя на заданных режимах и защите его от нерасчётных режимов работы. Неисправности системы управления СУ приводят к аварийным ситуациям в полёте вплоть до выключения двигателя.

Перед конструкторами стоит задача свести вероятность отказа силовой установки к минимуму, а в случае возникновения отказа минимизировать его последствия. С этой целью в системах автоматического управления применяется встроенный контроль и вспомогательные системы.

Одна из таких систем - система всережимного флюгирования лопастей воздушного винта, которая применяется на самолётах, использующих в качестве движителя воздушные винты. В случае отказа или выключения двигателя в полёте возникает авторотация винта (вращение от набегающего потока). При этом если не изменить шаг воздушного винта возникает сильное сопротивление потоку, это влечёт за собой сильный разворачивающий и кренящий момент, что существенно усложняет управление летательным аппаратом и может привести к его падению. Для предотвращения этого неприятного явления все современные турбовинтовые двигатели имеют системы автоматического и ручного флюгирования лопастей воздушного винта, в случае остановки двигателя, в полёте устанавливающие (поворачивающие) лопасти воздушного винта «по потоку». Винт при этом имеет минимальное лобовое сопротивление и не вращается.

 

Вопрос 1. Общие сведения о системе всережимного флюгирования лопастей воздушного винта

 

Флюгирование лопастей воздушного винта является аварийным случаем и производится при отказе авиадвигателя.

Флюгирование — процесс, при котором лопасти воздушного винта устанавливаются в положение, создающее наименьшее сопротивление набегающему потоку воздуха.

Установка лопастей во флюгерное положение включает режим авторотации (вращение лопастей винта за счет энергии набегающего потока воздуха), что резко уменьшает лобовое сопротивление и разворачивающий момент самолета.

Требуемый эффект достигается при угле установки лопастей (относительно плоскости вращения) около 85—90°. Применяется в случаях, когда необходимо минимизировать сопротивление после отказа двигателя в полёте.

Вывод лопастей во флюгерное положение обычно производится гидроприводом, двигатель (рабочий цилиндр) которого находится непосредственно в воздушном винте, а насос установлен вне винтомоторной группы.

Для вертолётов в отечественной практике для обозначения авторотации несущего винта установился термин «самовращение несущего винта» (СНВ).

При штатном полёте вертолёта, с включённым двигателем, воздушный поток поступает сверху и выходит снизу — несущий винт работает в режиме «пропеллер».

В режиме СНВ несущий винт вертолёта раскручивается от встречного набегающего потока, одновременно создавая подъёмную силу. Авторотация возможна потому, что несущий винт оказывается при таком обтекании в режиме «ветряка». Для снижения механических потерь в режиме СНВ между двигателем и несущим винтом установлена обгонная муфта (существуют несколько её конструктивных решений).

Например, на вертолете Ми-8 обгонные муфты установлены между свободной турбиной и главным редуктором. Поэтому в режиме СНВ от несущего винта приводятся во вращение главный редуктор, который раздает крутящий момент на хвостовой винт, насосы гидросистем и генератор переменного тока (и некоторые другие агрегаты вертолета). Вертолет сохраняет управляемость и питание пилотажных приборов кабины.

Используя авторотацию, вертолёт может произвести безопасную посадку при отказе одного или двух двигателей, поэтому возможность безопасной посадки на авторотации является обязательной для прохождения сертификации производителями вертолётов.