Система управления запуском шестидвигательной силовой установки летательного аппарата

 

Изобретение относится к электродистанционным автоматическим системам запуска двигателей летательного аппарата. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик путем сокращения времени общего цикла запуска двигателей силовой установки. Новым является то, что в систему введены третье программное устройство и блок парного запуска. Выходы третьего программного устройства соединены с первыми входами блока парного запуска, вторые входы которого соединены с выходами второго программного устройства. Первые выходы блока парного запуска соединены с входами блока переключателей. Третьи входы блока парного запуска соединены с выходами "Парный запуск", "Подготовка первого двигателя", "Подготовка шестого двигателя", "Ускоренный запуск пульта управления". Вторые выходы блока парного запуска соединены с входами "Подготовка" блоков коммутаторов каждого двигателя и блока ускоренного запуска. Четвертый вход блока парного запуска соединен с шиной источника постоянного тока через автомат защиты сети по току. Третьи выходы соединены с входами "Питание" второго и третьего программных устройств. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к системам управления запуском двигателей.

Известна система управления запуском четырехдвигательной силовой установки летательного аппарата, которая состоит из двух подсистем управления, включающих два программных устройства, блок переключателей, четыре блока коммутаторов, пульт управления, блок ускоренного запуска и обеспечивает поочередный автоматический запуск четырех двигателей.

Недостатком известной системы является то, что для летательных аппаратов большой грузоподъемности, оборудованных многодвигательной силовой установкой (СУ), например шестидвигательной, к которым предъявляются жесткие требования по длительности предполетной подготовки, применение такой системы управления запуском, обеспечивающей только поочередный запуск СУ, приводит к увеличению готовности к взлету.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик путем сокращения времени общего цикла запуска двигателей силовой установкой (СУ).

Цель достигается тем, что в систему управления запуском шестидвигательной установки летательного аппарата, содержащую два программных устройства, блок переключателей, четыре блока коммутаторов, взаимосвязанных с агрегатами запуска соответствующих двигателей и с блоком ускоренного запуска, автомат защиты сети и пульт управления, первый вход которого соединен с первым выходом блока ускоренного запуска, первый вход которого соединен со вторым входом первого блока коммутаторов, с первым входом блока переключателей и с первым выходом пульта управления, второй выход которого соединен с первыми входами первого и второго программных устройств, питающий вход первого программного устройства через автомат защиты сети соединен с источником питания, а выход со вторым входом блока переключателей, первый выход которого соединен с третьим входом первого блока коммутаторов, дополнительно введены взаимосвязанные третье программное устройство и блок парного запуска, второй выход которого соединен с третьим входом блока переключателей, а питающий вход через автомат защиты сети соединен с источником питания, а также пятый и шестой коммутаторы, взаимосвязанные с агрегатами запуска соответствующих двигателей и с блоком ускоренного запуска. Второй вход блока парного запуска соединен с третьим выходом пульта управления. Второе программное устройство взаимосвязано с блоком парного запуска. Четвертый выход соединен с четвертым входом первого блока коммутаторов, со вторыми входами второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоком коммутаторов и со вторым входом блока ускоренного запуска. Второй выход блока переключателей соединен с третьим входом шестого блока коммутаторов. Первый, второй и третий блоки коммутаторов и шестой, пятый и четвертый соединены между собой последовательно.

На чертеже представлена структурная схема устройства управления запуском шестидвигательной силовой установки летательного аппарата.

Система содержит три программных устройства 1, 2, 3, блок 4 переключателей, блоки 5-10 коммутаторов каждого двигателя, блок 11 ускоренного запуска, пульт 12 управления, блок 13 парного запуска, агрегаты 14-19 запуска и автоматы 20 защиты сети по току.

Система работает следующим образом.

При раздельном одиночном запуске одного из левых двигателей (первого) с пульта 12 на первый вход блока 5 коммутатора поступают сигналы исправности первого программного устройства 1, электронной системы управления, положения рычага управления "Земной малый газ". Также с пульта 12 поступает сигнал "Подготовка первого двигателя" на блок 13 парного запуска и т.к. нет сигналов "Подготовка второго двигателя" и "Подготовка третьего двигателя", есть сигнал на втором входе блока 5 коммутаторов. После выбора режима работы блока 1 Запуск холодная прокрутка ложный запуск" с пульта 12 на первый вход блока 5 через блок 4 поступает сигнал готовности блока 1. При наличии сигнала на выходе первого блока 5 коммутаторов есть сигнал "Готов первый двигатель" на пульте 12. При выдаче команды "Запуск" с пульта 12 подается сигнал на второй вход блока 5, сигнал с выхода которого поступает на вход блока 11 ускоренного запуска. В связи с отсутствием давления воздуха перед СУ сигнал поступает на блок 1, на четвертый вход блока 6 и на вход блока 11 ускоренного запуска.

Если обороты ротора компрессора высокого давления равны нулю, а значит, ниже оборотов режимов "Земной малый газ" и нет сигнала на выходе сигнализатора предельных оборотов воздушного стартера, то поступает сигнал на второй вход блока 6 коммутаторов и через блок 4 на вход блока 1. Блок 1 включается в работу по отработке циклограммы. С этого момента есть сигнал на выходе блока 1, который поступает через блок 4 переключателей на блоки 5, 6, 7. На выходах блоков 6 и 7 сигналов нет, т.к. нет сигналов "Подготовка второго двигателя" и "Подготовка третьего двигателя".

На восьмой секунде на выходе блока 1 есть рабочий сигнал, и при наличии сигнала с сигнализатора давления воздуха появляется сигнал на выходе блока 6 коммутаторов. В случае отсутствия сигнала с сигнализатора давления воздуха нет сигнала на входе блока 1 и запуск прекращается.

На тринадцатой секунде есть сигнал на выходе блока 1 и есть сигнал на выходе первого блока коммутаторов, в результате рабочий сигнал поступает на агрегаты зажигания первого двигателя и одновременно есть сигналы на входах блоков 6 и 7 коммутаторов. На пятнадцатой секунде есть рабочий сигнал на выходе блока 1, в результате чего появляются сигналы на других входах блоков 6 и 7 и сигнал на входе клапана первого двигателя. До 22-й секунды есть сигнал на выходе блока 1 и есть сигнал на входе крана прекращения подачи топлива (на чертеже не показан). На 22-й секунде снимается сигнал с выхода блока 1, нет сигнала на входе крана прекращения подачи топлива первого двигателя, в результате в камеру сгорания подается основное топливо. На 32-й секунде снимаются рабочие сигналы с выходов блока 1 и нет сигналов на входе клапана пускового топлива и агрегатов зажигания.

При достижении ротором компрессора высокого давления частоты вращения n_тк43% снимается сигнал с выхода формирователя управляющих сигналов, в результате чего снимаются сигналы с выходов блока 1 и цикл запуска заканчивается.

В случае n_ткболее 43% до 50 с с момента запуска, то на 50-й секунде снимается сигнал с выхода блока 1 и нет сигнала на входах клапана пускового топлива, агрегатов зажигания и крана прекращения подачи топлива. Нет сигнала также на выходе блока 1, в результате снимаются сигналы с его выходов. Цикл запуска закончен по времени на 50-й секунде согласно циклограмме запуска.

При одиночном запуске любого из правых двигателей (например, четвертого) есть сигнал "Подготовка четвертого двигателя" на первом входе блока парного запуска и есть сигнал на его выходе, а также есть сигнал на входах блока 8. Так как нет сигнала "Подготовка парного запуска" с пульта, то на входе блока парного запуска отсутствует сигнал, нет сигнала на входе "Питание" программного устройства 3, но есть сигнал на входе "Питание" программного устройства 2. После выбора режима работы блока 2 через блоки 13 и 4 поступает сигнал готовности на блок 8 коммутаторов. При наличии этого сигнала появляется сигнал "Готов четвертый двигатель" на пульте 12. В дальнейшем запуск четвертого двигателя аналогичен запуску первого двигателя.

Основным видом запуска двигателей, обеспечивающим сокращение общего времени цикла запуска является "парный" запуск, т.е. одновременный запуск двух двигателей при условии поочередного подключения левых двигателей к программному устройству 1 и правых двигателей к программному устройству 3. С помощью блока 13 осуществляется подключение программного устройства 3 к блокам 8, 9 и 10. При этом блокируется программное устройство 2, находящееся в холодном резерве, и осуществляется блокировка одновременного подключения двух любых левых двигателей к программному устройству 1 и двух любых правых к программному устройству 3, допуская при этом одновременное включение по одному из левых и правых к соответствующему программному устройству. Это исключает сбои запуска при одновременном подключении двух двигателей к одному программному устройству.

Парный запуск шести двигателей является боевым и связан с необходимостью сокращения времени предполетной подготовки, выполняется при условии работы обоих двигателей вспомогательной силовой установки (ВСУ), которые обеспечивают достаточным количеством сжатого воздуха для одновременной раскрутки воздушных турбостартеров (ВТС) двух двигателей. Работа системы при парном запуске происходит следующим образом. При наличии сигнала "Парный запуск" на выходе пульта 12 есть сигнал на входе блока 13 парного запуска и его выходе и при наличии питания на шине бортового источника питания +27В и включенном автомате защиты сети по току 20, нет сигнала на входе "Питание" программного устройства 2, но есть сигнал на входе программного устройства 3, нет сигнала "Подготовка ускоренного запуска" на выходе пульта 12, нет сигнала на входе и выходе блока 13 парного запуска и нет сигнала на входе блока 11 ускоренного запуска. При выдаче сигнала "Подготовка первого двигателя" и "Подготовка шестого двигателя" с пульта 12 есть сигналы на входах блока 13 парного запуска, сигналы с выходов которого поступают на входы блоков 5 и 10 коммутаторов первого и шестого двигателей. После выбора режима работы блоков 1 и 3 "Запуск холодная прокрутка" путем выдачи команд с пульта 12, на входы блоков 5, 10 поступают сигналы исправности программных устройств, электронных систем, положения рычагов "Земной малый газ" и сигналы готовности блоков 1 и 3 соответственно первого и шестого двигателей.

При наличии сигналов на входе блоков 5 и 10 есть сигналы "Готов первый двигатель" и "Готов шестой двигатель" на пульте 12. При выдаче команды "Запуск с пульта 12 подаются сигналы на вторые входы блоков 5 и 10, и дальнейшая работа системы аналогична описанному выше раздельному запуску, но для двух двигателей одновременно. При этом входы блока 10 шестого двигателя соединены с выходами блока 3 через блок 4 переключателей и блок 13 парного запуска.

После окончания запуска по времени или по оборотам компрессора высокого давления (n_тк 43%) с пульта 12 выдаются команды "Подготовка второго двигателя" и "Подготовка пятого двигателя", в результате есть сигналы на первых входах и выходах блока 13 парного запуска, а значит есть сигналы на вторых входах и выходах блоков 6 и 9 и есть сигналы на пульте 12 "Готов второй двигатель" и "Готов пятый двигатель". При наличии команды "Запуск" с пульта 12 есть сигналы на вторых входе и выходе 6 и 9. Дальнейшая работа системы аналогична описанному выше раздельному запуску, отрабатываемому системой одновременно для второго и пятого двигателей.

После окончания запуска второго и пятого двигателей по оборотам компрессора высокого давления или по времени с пульта 12 подаются команды "Подготовка третьего двигателя" и "Подготовка четвертого двигателя". Работа системы происходит аналогично.

В обычных условиях, не связанных с необходимостью экстренного покидания взлетной полосы, запуск двигателей осуществляется по ускоренному виду, обеспечивающему автоматический поочередный запуск шести двигателей, т.к. парный запуск связан с контролем двух запускаемых двигателей одновременно и предъявляет к бортинженеру повышенные требования. При осуществлении ускоренного запуска, обеспечивающего по сравнению с раздельным запуском сокращение количества операций шести двигателей, в заданной последовательности не пользуется блок 11 и программные устройства 1 и 2. При этом система работает следующим образом. При выдаче сигнала с пульта 12 "Подготовка ускоренного запуска" и при отсутствии сигнала "Парный запуск" есть сигналы на первых входе и выходе блоков 5-10 и на входе блока 11 ускоренного запуска есть сигнал на входе "Питание" программного устройства 2, выходы которого через блоки 13 и 4 соединены с блоками 8, 9 и 10. После выбора режима работы блоков 1 и 2 после подготовки всех двигателей есть сигналы на входах и выходе блоков коммутаторов 5-10, а значит, есть сигналы на входах блока 11 ускоренного запуска.

При неработающих двигателях есть сигналы на выходе формирователей управляющих сигналов каждого двигателя, есть сигналы на входах блока 11 ускоренного запуска. При выдаче сигнала "Запуск" с пульта 12 есть сигнал на входе и выходе блока 11 на входе "Запуск" блока 5 первого двигателя, есть сигналы на входах блока 8 коммутаторов, и блок 5 первого двигателя отрабатывает программу запуска первого двигателя аналогично раздельному поочередному запуску как описано выше. В результате чего появляется сигнал на выходе блока 1, на выходе блока 11.

На восьмой секунде цикла запуска первого двигателя появляется сигнал блока 1 на выходе блока 11.

После окончания цикла запуска первого двигателя снимается сигнал на выходе блока 11 ускоренного запуска, так как снимается сигнал с выхода формирователя управляющих сигналов. После исчезновения сигнала на выходе блока 11 появляется сигнал на входе "Запуск" блока 10 шестого двигателя. В результате блок 10 совместно с блоком 2 отрабатывает программу запуска аналогично описанному циклу запуска первого двигателя.

При завершении цикла запуска шестого двигателя исчезают сигналы на выходе формирователя управляющих сигналов и на выходе блока 2. После появления сигнала на выходе блока 11 есть сигнал на входе "Запуск" блока 6 второго двигателя, с помощью которого совместно с блоком 1 осуществляется запуск второго двигателя аналогично описанному выше циклу запуска первого двигателя.

В дальнейшем работа системы по циклу ускоренного запуска происходит аналогично.

Формула изобретения

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗАПУСКОМ ШЕСТИДВИГАТЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащая два программных устройства, блок переключателей, четыре блока коммутаторов, взаимосвязанные с агрегатами запуска соответствующих двигателей и с блоком ускоренного запуска, автомат защиты сети и пульт управления, первый вход которого соединен с первым выходом блока ускоренного запуска, первый вход которого соединен с вторым входом первого блока коммутаторов, первым входом блока переключателей и первым выходом пульта управления, второй выход которого соединен с первыми входами первого и второго программных устройств, питающий вход первого программного устройства через автомат защиты сети соединен с источником питания, а выход - с вторым входом блока переключателей, первый выход которого соединен с третьим входом первого блока коммутаторов, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены взаимосвязанные между собой третье программное устройство и блок парного запуска, второй выход которого соединен с третьим входом блока переключателей, а питающий вход через автомат защиты сети соединен с источником питания, а также пятый и шестой коммутаторы, взаимосвязанные с агрегатами запуска соответствующих двигателей и блоком ускоренного запуска, второй вход блока парного запуска соединен с третьим выходом пульта управления, причем второе программное устройство взаимосвязано с блоком парного запуска, четвертый выход соединен с четвертым входом первого блока коммутаторов и вторыми входами второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков коммутаторов и вторым входом блока ускоренного запуска, второй выход блока переключателей соединен с третьим входом шестого блока коммутаторов, при этом первый, второй и третий блоки коммутаторов и шестой, пятый и четвертый соединены между собой последовательно.

РИСУНКИ

Рисунок 1