ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ВИШ

Для ограничения величины отрицательной тяги винта и защиты от раскрутки ТВД в полете в конструкции двигателей и винтов предусматривают защитные устройства. К ним относятся фиксаторы угла установки шага: гидравлический (ГФШ), механический МФШ) и центробежный (ЦФШ); промежуточный упор лопастей и системы флюгирования винта. Рассмотрим работу каждого из них. Гидравлический фиксатор шага представляет собой клапан 3 (рис.4.31), вмонтированный в маслопровод и соединяющий переднюю полость цилиндровой группы винта с регулятором. При исправной работе системы винт—регулятор клапан 3 всегда открыт, так как на торец его плунжера действует масло под давлением (полость Д), создаваемым насосом регулятора. Таким образом, клапан 3, находясь в открытом положении, не препятствует входу масла в цилиндр при «затяжелении» винта и выходу из него при облегчении.

Рис.4.31. Схема цилиндровой группы с защитными устройствами: 1—поворотная втулка; 2—втулка пружин; 3— клапан гидравлического фиксатора шага; 4—шлицевая гильза; 5—упор φmin; 6—поршень; 7— упор φфл; 8— золотник центробежного фиксатора шага; а, б, в, г—каналы фиксатора большого и малого шага и слива; А, Б, В, Г, Д. Ж - полости большого и малого шага, слива и фиксатора шага.

В случае возникновения любых неисправностей в системе регулирования, связанных с падением давления масла, лопасти винта под действием, момента от поперечных составляющих центробежных сил стремятся перейти на минимальный угол φ_min. Но при этом клапан 3 фиксатора шага под действием пружины закрывается и перекрывает выход масла из полости А цилиндра. Масло, будучи запертым, в цилиндре, не позволяет поршню 6 перемещаться влево и уменьшать угол установки лопастей винта. В этом случае угол установки лопастей при продолжении полета остается постоянным, а винт, по существу, не отличается от винта фиксированного шага. Такая фиксация шага предотвращает раскрутку винта и возникновение отрицательной тяги.

Центробежный фиксатор шага предотвращает чрезмерное увеличение частоты вращения ротора двигателя при отказах системы регулирования. Эти отказы обычно связаны с падением давления в канале, подводящем масло к передней полости цилиндра, или с заеданием золотника регулятора в положении облегчения винта. Если заданная частота вращения ротора двигателя увеличивается и превышает максимально допустимую, золотник центробежного фиксатора шага 8 под действием центробежной силы начнет сдвигаться в сторону от оси вращения. При этом канал гидравлического фиксатора шага сообщается со сливным каналом, в результате давление масла перед плунжером гидравлического фиксатора шага снизится, клапан 3 закроется.

Как и в предыдущих случаях, после закрытия клапана облегчение винта прекращается, а, следовательно, прекращается и увеличение частоты вращения ротора двигателя.

Механический фиксатор шага дублирует работу клапана гидравлического фиксатора шага. При наличии давления масла в полости Г втулка пружин 2 находится в левом крайнем положении, при этом ее торцевые шлицы выведены из зацепления с торцовыми шлицами поворотной втулки 1. Механическая связь между ними осуществляется при помощи шлицевой гильзы 4. При падении давления масла в канале гидравлического фиксатора шага торцовые шлицы втулок 1 и 2 входят в зацепление друг с другом, а так как на малых и средних углах установки (до 45°) шлицевая гильза 4 упирается в дно цилиндра винта, то прекращается и движение поршня влево.

В результате дальнейшее уменьшение угла установки лопастей становится невозможным.

Промежуточный упор лопастей (φ_пу) предотвращает установку лопастей в полете на φ_min в случае выключения двигателя или при значительном его дросселировании. Величину угла φ_пу обычно выбирают из условий обеспечения безопасности посадки самолета.

При заходе на посадку двигатель дросселируется и лопасти винта могут переходить на такие углы, при которых возникает отрицательная тяга. Кроме того, при переходе лопастей винта на малые углы установки ухудшается приемистость двигателя в случае захода на второй круг. В связи с этим в конструкции винтов предусматривается фиксация лопастей на промежуточном упоре, на который они устанавливаются обычно при дросселировании или выключении двигателя.

Работа этого устройства состоит в следующем. При облегчении винта поршень 6 перемещается влево, вытесняя масло из полости А цилиндра в двигатель. Когда поршень займет положение, при котором полости Д и Г соединятся с каналом г, клапан 3 фиксатора шага закроется, так как через канал г сливается масло в двигатель.

При закрытия клапана фиксатора шага дальнейшее облегчение винта прекращается.

После приземления при помощи выключателя снимают лопасти винта с промежуточного упора. Клапан фиксатора шага открывается и лопасти винта переходят на φ_min. В данном случае создается отрицательная тяга винта, которая используется для сокращения длины пробега самолета.

Рис. 4.32. Установка лопастей во флюгерное положение

Флюгирование. Наиболее радикальным способом предотвращения в полете возникновения большой отрицательной тяги или раскрутки винта является установка лопастей во флюгерное положение φ_фл, при котором они имеют минимальное лобовое сопротивление (см. рис.4.32). Лопасти переводятся во флюгерное положение при выключении двигателя, при раскрутке винта на работающем двигателе или при появлении неисправностей, могущих привести к возникновению большой отрицательной тяги. Системы флюгирования современных винтов выполняются с принудительным и автоматическим управлением.

Автоматически лопасти могут переводиться во флюгерное положение сигналами от трех датчиков в случае: падения давления в измерителе крутящего момента (ИКМ); появления отрицательной тяги определенной величины и превышения предельно допустимых значений частоты вращения ротора двигателя.

Лопасти во флюгерное положение от автоматической системы с использованием датчика ИКМ переводятся на повышенных режимах работы ТВД (не ниже 0,7N_ном). Эта система обеспечивает перевод лопастей во флюгерное положение, когда давление масла в ИКМ начинает падать и достигает определенного минимального значения, что свидетельствует об отказе силовой установки.

Таким образом, перевод лопастей начинается еще при отсутствии отрицательной тяги, что особенно важно на режиме взлета, когда появление отрицательной тяги может привести к тяжелым последствиям. Для того, чтобы этот датчик не срабатывал на пониженных режимах работы ТВД (при дросселировании), его электрическая система сблокирована с топливно-регулирующей аппаратурой. Поэтому датчик по ИКМ может включить систему флюгирования лишь при отказах двигателя на повышенных режимах.

Лопасти винта переводятся во флюгерное положение автоматической системой от датчика отрицательной тяги при появлении в полете отрицательной тяги определенной величины. При этом сигналом для включения системы флюгирования является перемещение в определенных пределах вала винта назад, что и включает систему флюгирования.

Автоматическая система флюгирования включается при выходе двигателя за предельную частоту вращения и обеспечивает перевод лопастей во флюгерное положение.

На всех самолетах с ТВД в целях резервирования автоматические системы флюгирования выполняются с принудительным (ручным) управлением. Все системы флюгирования обеспечивают, кроме перевода лопастей на угол φ _фл, автоматическое выключение подачи топлива в двигатель. На случай обесточивания электросистемы, когда и автоматические системы и система принудительного управления не могут быть использованы, на самолетах с ТВД предусматриваются аварийные системы флюгирования.

Дата добавления: 2014-10-08; просмотров: 413; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!