Разомкнутые схемы регулирования ТРДФ с двухпозиционным соплом

ТРДФ с двухпозиционным соплом имеет 2 РФ:

Регулирующие факторы	Регулируемые параметры
® ®	или

Тягу двигателя на форсажном режиме характеризует , т.к. при реализации сверхкритического перепада на турбине справедливо выражение:

.

При отключении форсажного контура регулирование ТРДФ не отличается от регулирования ТРД.

Программы регулирования на форсаже: , или .

Рассмотрим разомкнутую САР форсажного контура ТРДФ при РП - . Динамические свойства ТРДФ на форсажном режиме описываются уравнениями:

При этом характер изменения коэффициентов , , , , , в зависимости от режима работы и внешних условий такой же, как и для ТРД. Коэффициент определяется по зависимости

Увеличение приводит к увеличению противодавления на выходе из турбины, снижению избыточного момента на турбине и падению оборотов ротора ¯ . Таким образом при включении форсажного контура избыточная мощность турбины уменьшается , что приводит к увеличению постоянной времени и коэффициента усиления двигателя . Т.о. ТРДФ на форсажном режиме менее устойчив, чем на нефорсажном.

В системе регулирования по разомкнутой схеме расход топлива изменяется по косвенным параметрам, а не по результатам непосредственного измерения и сравнения с заданным. Косвенными параметрами выступают и . Возможен вариант, когда программируют подачу по , а по принимают равной некоторой средней вероятностной величине. При увеличении снижается . Для увеличения до заданного уровня необходимо увеличить . Сигнал на увеличение даётся при изменении частоты вращения. Изменить частоту вращения можно изменив противодавление за турбиной.

Изменение расхода топлива в камеру сгорания при изменении для поддержания и производится баростатическим регулятором. Из-за трудностей с непосредственным измерением и сравнением его с заданным значением используют косвенный параметр, характеризующий расход – давление на входе в форсунки форсажного контура . Тогда программа баростатического регулирования выглядит следующим образом.

На выходе из баростатического чувствительного элемента формируется давление , соответствующее требуемому расходу . Далее сигнал рассогласования между фактическим и заданными значениями поступает на чувствительный элемент и далее на исполнительный сервомотор форсажного топливного насоса. Изменение приводит к изменению противодавления на турбине и её избыточной мощности. Частота вращения ротора двигателя отклоняется и САР частоты вращения, отрабатывая возмущение, восстанавливает .

В рассмотренной выше САР в формировании требуемого расхода топлива участвует только , хотя на двигатель действуют и другие возмущающие факторы , . Для одновременного учёта и , а также режима работы в современных ТРДФ используется внутридвигательный параметр . даёт более полную информацию для определения требуемого расхода при поддержании , .

Отработка изменения в этом случае происходит следующим образом. При росте ­ снижаются ¯ и ¯ . В этом случае давление торможения за компрессором также снижается ¯ . Регулятор расхода при этом снижает ¯ , уменьшая противодавление и увеличивая мощность на турбине. Частота вращения ротора двигателя растёт ­ и регулятор оборотов снижает расход топлива в основную камеру сгорания и тем самым снижает ¯ . Этого не было при учёте только .

В работе САР ТРДФ весьма важным является вопрос о начале открытия створок сопла при включении форсажа.

- Если будет опережение открытия сопла по отношению к подаче , то произойдёт превышение частоты вращения и провал .

- Если будет запаздывание закрытия сопла, то возникнет провал частоты вращения и превышение . В этом случае может возникнуть помпаж компрессора.

Поэтому

- при включении форсажа необходимо предварительное открытие сопла по сравнению с подачей ;

- при выключении форсажа желательно некоторое запаздывание закрытия сопла по сравнению с прекращением подачи топлива в форсажную камеру.