Разработка методов, программ и алгоритмов управления Методы адаптивного интегрированного управления ГТД, направленные на повышение эффективности использования двигателя на самолёте и улучшения его характеристик: Улучшение взлётных характеристик самолёта Повышение безопасности при уходе на второй круг Увеличение дальности полёта Увеличение ресурса двигателя Улучшение маневренности Оценка эффективности метода управления для быстрого изменения тяги (БИТ) - улучшение взлетных характеристик ЛА - увеличение ресурса двигателя -уменьшение расходуемых запасов ГДУ на режимах приемистости Пробег до взлёта, % Относительная тяга Скорость самолёта, км/час Скорость изменения температуры лопаток, град/сек Запас ГДУ, % Частота вращения 4 Относительное время 0,5 Относительное время 1, ,5 1,0 0,5 1,0 0,5 0 0,25 0,75 0,25 0,75 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,25 0 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 0,9 0,86 0,94 0,98 1,
Компенсация отказов и повреждений двигателя методами управления Распознавание Реконфигурация управления Компенсация снижения параметров Отказы, повреждения, неблагоприятные условия (прогрев, Rе, износ…) Регулир. органы двигателя САУ Компенсация отказов в двигателе и САУ Восстановление параметров при выработке ресурса: К = - 3%; R = - 5% -1%. Уменьшение количества эксплуатационных регулировок Распознавание отказа Компенсация отказа привода НА компрессора ,8 ТР * 1,0 1,2 1,4 S К В F КР ЛРР 5 Время, с Относительная тяга, %
Увеличение ресурса средствами управления Специальное управление в цикле «приёмистость – сброс» Размах деформаций лопатки ТВД Специальное управления - размах деформаций в цикле -относительное число циклов до разрушения 6 Специальное управление (В) × Номинальный (А)
Математическое моделирование Для ГТД различных типов разработаны динамические математические модели, позволяющие решать задачи автоматического управления совместно с созданными математическими моделями их систем управления. 9 Окно с результатами расчётов Окно программы математической модели САУ Разработан пакет программ, реализующий эти математические модели, для выполнения расчётов на ЭВМ, необходимых для выбора характеристик систем управления.
Системы защиты ГТД при помпаже Задачи : защита ГТД на ЛА и стационарных ГТУ защита при стендовых испытаниях (ГТД, изолированный компрессор) Комплекс устройств: система кратковременного повышения запасов устойчивости – предупреждение помпажа система ликвидации неустойчивости и восстановления исходного режима Парируемые возмущения: попадание на вход горячих газов попадание посторонних предметов (лёд, снег, птицы и др.) повреждение двигателя отказы САУ Парируемые срывные явления: - помпаж - вращающийся срыв Реакция на потерю устойчивости 0,05 с Время устранения неустойчивости 0,2 …0,5с Min потери импульса тяги 16 Разработаны и внедрены на авиационных двигателях различных конструктивных схем системы, обеспечивающие регистрацию срывных процессов, ликвидацию неустойчивости и автоматическое восстановление исходного режима. Используются также на стационарных ГТУ и испытательных стендах.