Этапы запуска авиационного двигателя

Система запуска авиационных двигателей. Этапы запуска

Запуск двигателя представляет собой процесс перевода его из нерабочего состояния на режим малого газа. Продолжительность запуска составляет 30—120 сек. Для снижения продолжительности необходимо располагать достаточно мощными пусковыми устройствами, а это усложняет конструкцию и увеличивает вес силовой установки.

Запуск двигателя включает раскрутку ротора двигателя, подачу топлива в камеру сгорания, воспламенение его и вывод двигателя на режим малого газа. Для запуска нужны пусковое устройство — стартер, источники энергии для питания стартера, пусковые топливные магистрали, агрегаты зажигания и управления. Комплекс этих устройств и агрегатов называется системой запуска

К системам запуска предъявляются следующие основные требования.

1. Двигатель должен надежно запускаться на землеи в полетебез дополнительной регулировки перед запуском элементов автоматики и топливорегулирующей аппаратуры. Необходимо исключить возможность возникновения очагов пламени, могущих вызвать пожар на самолете.

2. Запуск двигателя на земле должен надежно обеспечиваться как от бортовых, так и от аэродромных средств при значениях температуры наружного воздуха от минус 50° С до плюс 45° С. При отрицательных температурах наружного воздуха допускается использование средств, облегчающих запуск, без увеличения времени подготовки к запуску (например, применение предварительного подогрева масла). Использование аэродромных средств, облегчающих запуск двигателя, но требующих увеличения времени подготовки к запуску (подогрев двигателя и системы запуска), при разработке систем запуска допускается для ТРД при температуре наружного воздуха ниже минус 40 0 С, для ТВД — ниже минус 25° С.

3. Безотказный запуск двигателя в полете в случае преднамеренной или самопроизвольной остановки его в результате помпажа, срыва пламени или других ненормальностей в работе, не вызвавших поломки его узлов и деталей.

4. Запуск двигателя должен быть автоматизированным и удовлетворять следующим условиям:

— система запуска включается путем нажатия на пусковую кнопку;

— процесс запуска до выхода двигателя на заданный режим происходит автоматически, без выполнения дополнительных ручных операций после нажатия на пусковую кнопку и установки РУД в положение, соответствующее запуску;

— автоматика системы запуска обеспечивает устойчивую работу двигателя в процессе запуска и выход на режим малого газа за установленное время;

— система запуска двигателя на земле и в полете автоматически отключается и подготавливается к следующему запуску;

— на многодвигательных летательных аппаратах система запуска обеспечивает возможность запуска одного из двигателей, а также запуск последующих с использованием энергии ранее запущенных.

5. Система запуска двигателей от бортовых источников питания должна Сыть автономной и обеспечивать без промежуточной дозарядки или дозаправки бортовых средств последовательные запуски, число которых должно быть на единицу больше числа двигателей на летательном аппарате.

6. Система запуска двигателя должна обеспечивать: быстрое прекращение процесса запуска, переключение питания пускового устройства с бортовых-источников на аэродромные (и наоборот) без необходимости регулировки системы, запуск на топливе, постоянно питающем двигатель.

Этапы запуска двигателя.

Раскрутка ротора ГТД при запуске осуществляется стартером и турбиной двигателя, которые участвуют в раскрутке не весь период запуска, а лишь на определенных этапах. В связи с этим запуск двигателя можно разбить на три этапа.

На первом этапе от начала запуска до вступления в активную работу турбины при скорости вращения ротора двигатель раскручивается только стартером. Момент ускорения ротора двигателя на этом этапе: , где — момент, развиваемый стартером; Мс — момент, потребный для вращения компрессора, привода агрегатов и преодоления трения; IP — массовый полярный момент инерции ротора двигателя (а для ТВД и момент инерции винта, приведенный к валу ротора); угловая скорость вращения ротора двигателя; n — скорость вращения ротора двигателя.

Читайте также:  Прямой привод или инверторный двигатель в стиральной машине что это

Для определения полярных моментов инерции ротора проектируемых двигателя и воздушного винта можно воспользоваться приближенными формулами:

полярный момент инерции ротора ТВД: , где и диаметры роторов компрессора и турбины; и число ступеней компрессора и турбины;

для четырехлопастных воздушных винтов с дюралюминиевыми лопастями: , где — диаметр винта.

На втором этапе запуска от до отключения стартера при происходит совместная раскрутка ротора стартером и турбиной. В этом случае: , где момент, развиваемый турбиной двигателя. При и .

При скорости вращения соответствующей холодной прокрутке, .

На третьем этапе от до (до скорости вращения ротора на режиме малого газа), стартер отключен и ротор двигателя раскручивается только турбиной. В этом случае: , при , и .

Значения скорости вращения , , , , зависят от характеристик компрессора, турбины и стартера, работы камеры сгорания, конструктивных и эксплуатационных факторов.

Источник

Запуск двигателей самолета

Мало кто из нас не представлял ситуацию что случится, если вам внезапно понадобится самому сесть за штурвал самолета и попытаться поднять эту железную машину в небо. Вряд ли это получится без определенных навыков, но в теории можно попытаться разобраться, как хотя бы запускаются двигатели. Попробуем это сделать со слов опытного пилота:

С одной стороны, процедура запуска двигателей очень простая, с другой – перед ней идет еще несколько других процедур типа “Before Start Procedure”, а перед ней “Preflight”, и если делать все правильно, то мне бы пришлось тут практически целый FCOM переписывать, и это было бы очень нудно. Поэтому я напишу это так, как-будто мы бежим по аэродрому от стаи зомби, и перед нами вдруг оказался B737 (надеюсь уже заправленный).

Чтобы лучше ориентироваться, вот это план кабины, а цифры – что-то типа быстрых ссылок.

Итак, первое, что нам нужно сделать – подрубить питание, т.к. с большой вероятностью самолет будет обесточен. На панели (1) ищем тумблер с надписями OFF/BAT/ON и закрываем предохранительную крышку (тумблер сам переключится в положение ON). Таким образом мы подключили батарею, от которой теперь сможем запустить APU (по-русски ВСУ – вспомогательная силовая установка), который даст нам воздух для запуска двигателей.

Тут же не забываем включить топливные насосы (панель слева в самом низу) – сразу все 6, мы же торопимся. Для APU это необязательный момент, т.к. у него есть свой насос, просто таким образом мы продлеваем ему ресурс (хотя странно думать о ресурсе, когда за тобой охотятся зомби). Просто чтобы потом еще раз не возвращаться к этим насосам.

Следующий шаг – запускаем APU (2).

Вон тот переключатель с надписью APU перещелкиваем в положение ON, и потом в START. Через несколько секунд у нас в хвосте самолета должно загудеть. Узнать, что генератор APU готов дать нам электричество, можно посмотрев на лампочку под BUS TRANS тумблером (3) – она должна загореться синим. Дальше мы подключаем APU на шину двумя нижними переключателями APU GEN.

В теории, нужно ждать еще минуту, пока APU прогреется, но у нас время поджимает, поэтому переходим к следующей панели (4)

и смотрим, чтобы у нас L PACK и R PACK были в положении OFF, ISOLATION VALVE – AUTO, а все три нижних переключателя – в ON. Таким образом мы перекроем кондиционирование нашей кабины и весь воздух пустим на раскрутку двигателей.

Включаем гидравлику (5), все насосы сразу.

Ну а теперь сам запуск, начнем со второго двигателя. Возвращаемся к панели (2) и ставим правую ручку в положение GRD. И сразу смотрим на индикацию двигателей (6)

N2 во втором столбце – ждем пока не покажет 25%, или пока увеличение будет не менее чем 1% в течение 5 секунд, но в итоге не меньше 20%. К этому моменту N1 должен уже показывать 2-4%. Если нет, значит лопатки примерзли и при подаче топлива мы их поотрываем, хотя если учесть, что все зомби апокалипсисы происходят обычно летом, то такой проблемы быть не должно.

Читайте также:  Сколько масла надо наливать в двигатель

Как только N2 покажет нам нужную цифру, подаем топливо (7).

Для этого переводим маленький рычаг 2 из положения CUTOFF в положение IDLE и продолжаем держать в таком положении, т.к. нам нужно проверить, во-первых, рост EGT на (5) в течение 10 секунд, во-вторых, EGT не должно превысить 725 градусов. В любом из этих случаев возвращаем рычажок обратно в положение CUTOFF и идем искать другой самолет.

При достижении N2 46% ручка на панели (2) должна автоматически переключиться в OFF. Когда EGT достигнет своего максимума и упадет примерно на 50 градусов, можно считать, что двигатель у нас запущен. Дальше повторяем ту же самую процедуру и для первого двигателя.

Все, двигатели запущены. Теперь подключаем генераторы двигателей (3) на шину – левый крайний и правый крайний тумблеры, выключаем APU (2) – переключатель в OFF, включаем (4) L PACK и R PACK в AUTO и, если вы умеете летать на хотя бы на Цессне, то, в теории, сможете взлететь и на боинге 🙂

Источник

Как запустить авиационный двигатель

На некоторых спортивных вертолётах, на которых стоят поршневые двигатели от автомобилей, двигатель запускается привычным для всех поворотом ключа. Но в этой статье речь пойдёт не о них.

На вертолётах с газотурбинными двигателями, точнее, на современных вертолётах, которые возят грузы тяжелее задницы пилотов и пассажиров, (фраза противоречивая, но это моё личное мнение, я, правда, на игрушках с ременной передачей не летал. ) рототор двигателя весит сотни килограмм, и этот груз необходимо раскручивать до 10000 оборотов в минуту.

На вертолётах все манипуляции по запуску двигателей занимают несколько минут. Которые включают запуск: систем электроснабжения, противопожарной, топливной системы и системы запуска двигателей. Эти системы обеспечивают работу и запуск двигателей.

Все манипуляции по подготовке к запуску и на запуске выполняет, как правило, бортовой техник, кроме вертолётов, где место есть только для пилотов, там уже приходится работать лётчикам.

На всякий случай всегда прошу бортовых техников научить запуску двигателей на деле. В военной авиации бывает всякое.

Про манипуляции, которые производит техник для запуска я рассказывать не хочу, расскажу про сам принцип раскрутки.

На старых двигателях они раскручивались электродвигателями через шестерни. На новых всё немного по-другому.

На вертолётах стоит маленький двигатель, который нужен для нагнетания воздуха. Воздух от него подаётся на маленькую турбину, которая уже вращает шестерные передачи основных двигателей. Так работают электрические и воздушные стартеры вертолётных двигателей.

Если интересены манипуляции для запуска, то пишите в комментариях напишу статью.

Источник

Система запуска авиационных двигателей. Этапы запуска

Запуск двигателя представляет собой процесс перевода его из нерабочего состояния на режим малого газа. Продолжительность запуска составляет 30—120 сек. Для снижения продолжительности необходимо располагать достаточно мощными пусковыми устройствами, а это усложняет конструкцию и увеличивает вес силовой установки.

Запуск двигателя включает раскрутку ротора двигателя, подачу топлива в камеру сгорания, воспламенение его и вывод двигателя на режим малого газа. Для запуска нужны пусковое устройство — стартер, источники энергии для питания стартера, пусковые топливные магистрали, агрегаты зажигания и управления. Комплекс этих устройств и агрегатов называется системой запуска

К системам запуска предъявляются следующие основные требования.

1. Двигатель должен надежно запускаться на землеи в полетебез дополнительной регулировки перед запуском элементов автоматики и топливорегулирующей аппаратуры. Необходимо исключить возможность возникновения очагов пламени, могущих вызвать пожар на самолете.

Читайте также:  Рабочая температура двигателя bmw m62

2. Запуск двигателя на земле должен надежно обеспечиваться как от бортовых, так и от аэродромных средств при значениях температуры наружного воздуха от минус 50° С до плюс 45° С. При отрицательных температурах наружного воздуха допускается использование средств, облегчающих запуск, без увеличения времени подготовки к запуску (например, применение предварительного подогрева масла). Использование аэродромных средств, облегчающих запуск двигателя, но требующих увеличения времени подготовки к запуску (подогрев двигателя и системы запуска), при разработке систем запуска допускается для ТРД при температуре наружного воздуха ниже минус 40 0 С, для ТВД — ниже минус 25° С.

3. Безотказный запуск двигателя в полете в случае преднамеренной или самопроизвольной остановки его в результате помпажа, срыва пламени или других ненормальностей в работе, не вызвавших поломки его узлов и деталей.

4. Запуск двигателя должен быть автоматизированным и удовлетворять следующим условиям:

— система запуска включается путем нажатия на пусковую кнопку;

— процесс запуска до выхода двигателя на заданный режим происходит автоматически, без выполнения дополнительных ручных операций после нажатия на пусковую кнопку и установки РУД в положение, соответствующее запуску;

— автоматика системы запуска обеспечивает устойчивую работу двигателя в процессе запуска и выход на режим малого газа за установленное время;

— система запуска двигателя на земле и в полете автоматически отключается и подготавливается к следующему запуску;

— на многодвигательных летательных аппаратах система запуска обеспечивает возможность запуска одного из двигателей, а также запуск последующих с использованием энергии ранее запущенных.

5. Система запуска двигателей от бортовых источников питания должна Сыть автономной и обеспечивать без промежуточной дозарядки или дозаправки бортовых средств последовательные запуски, число которых должно быть на единицу больше числа двигателей на летательном аппарате.

6. Система запуска двигателя должна обеспечивать: быстрое прекращение процесса запуска, переключение питания пускового устройства с бортовых-источников на аэродромные (и наоборот) без необходимости регулировки системы, запуск на топливе, постоянно питающем двигатель.

Этапы запуска двигателя.

Раскрутка ротора ГТД при запуске осуществляется стартером и турбиной двигателя, которые участвуют в раскрутке не весь период запуска, а лишь на определенных этапах. В связи с этим запуск двигателя можно разбить на три этапа.

На первом этапе от начала запуска до вступления в активную работу турбины при скорости вращения ротора двигатель раскручивается только стартером. Момент ускорения ротора двигателя на этом этапе: , где — момент, развиваемый стартером; Мс — момент, потребный для вращения компрессора, привода агрегатов и преодоления трения; IP — массовый полярный момент инерции ротора двигателя (а для ТВД и момент инерции винта, приведенный к валу ротора); угловая скорость вращения ротора двигателя; n — скорость вращения ротора двигателя.

Для определения полярных моментов инерции ротора проектируемых двигателя и воздушного винта можно воспользоваться приближенными формулами:

полярный момент инерции ротора ТВД: , где и диаметры роторов компрессора и турбины; и число ступеней компрессора и турбины;

для четырехлопастных воздушных винтов с дюралюминиевыми лопастями: , где — диаметр винта.

На втором этапе запуска от до отключения стартера при происходит совместная раскрутка ротора стартером и турбиной. В этом случае: , где момент, развиваемый турбиной двигателя. При и .

При скорости вращения соответствующей холодной прокрутке, .

На третьем этапе от до (до скорости вращения ротора на режиме малого газа), стартер отключен и ротор двигателя раскручивается только турбиной. В этом случае: , при , и .

Значения скорости вращения , , , , зависят от характеристик компрессора, турбины и стартера, работы камеры сгорания, конструктивных и эксплуатационных факторов.

Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 8776 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Adblock
detector