Работа системы автоматического регулирования при запуске авиадвигателя Д-30 II

Запуск авиационного газотурбинного двигателя - это важнейший переходный эксплуатационный режим его работы от состояния покоя или режима авторотации до режима малого газа. Процесс запуска должен быть организован так, чтобы гарантировался надежный выход двигателя на режим малого газа в заданное время при всех условиях, встречающихся в эксплуатации, исключая явления, которые могут привести к необратимым изменениям в его конструкции, к снижению прочности элементов.

Если производится запуск двигателя в стартовых условиях на земле, то необходимо от постороннего источника мощности (бортового или аэродромного) привести в движение ротор высокого давления, подать топливо для розжига камеры сгорания, произвести запал топливовоздушной смеси и обеспечить се устойчивое сгорание при определенном законе изменения подачи топлива пропорционально секундному расходу воздуха.

В полете роторы высокого и низкого давления вращаются под действием скоростного напора набегающего потока воздуха - авторотируют. Это исключает необходимость их раскрутки стартером.

Каждый из перечисленных этапов процесса запуска в земных и высотных условиях выполняется специальными агрегатами н устройствами, совокупность которых образует систему запуска. Наличие большого количества устройств и необходимость определенной последовательности их работы обусловили применение на Д-30 II серии автоматически управляемой системы запуска. Система обеспечивает дистанционную последовательность подключения всех агрегатов и устройств, обслуживающих запуск двигателя, в соответствии с заданной специальной программой. Эта программа регламентирует запуск, по времени и по частоте вращения ротора высокого давления.

Особенность динамики процесса наземного запуска отражается наличием трех периодов. В течение первого периода происходит раскрутка ротора высокого давления воздушным стартером до частоты вращения 800...1000 об/мин, при которой после воспламенения топлива турбина высокого давления начинает развивать положительную мощность. Второй период процесса запуска характеризуется дальнейшей раскруткой ротора воздушным стартером и турбиной. Выход двигателя на режим малого газа после отключения воздушного стартера относится к третьему периоду запуска.

Первый период запуска соответствует холодной прокрутке двигателя, которая необходима для повышения давления воздуха в камере сгорания до некоторого минимально необходимого давления, при котором возможно воспламенение и горение топливовоздушной смеси. Этот период начинается с момента нажатия на кнопку «Запуск» и заканчивается в момент перевода рычага останова в рабочее положение на частоте вращения ротора 800...1000 об/мин (7...8,5%). Именно с этого момента и вступает в работу система автоматического регулирования, в которую входит НР-30АР со всеми своими устройствами, в том числе и автоматом запуска. Потребный избыток мощности для разгона ротора ВД обеспечивается воздушным стартером.

Избыток мощности на втором периоде запуска определяется совместной работой воздушного стартера и турбины высокого давления, которая после вступления в работу принимает на себя основную нагрузку по разгону ротора. Этот период запуска является наиболее ответственным, так как определяет не только надежность процесса запуска, но и его продолжительность.

Все это, вместе взятое, существенным образом определяет надежность запуска двигателя. Для сокращения продолжительности запуска при заданном типе пускового устройства стремятся на втором и третьем периодах запуска реализовать максимально допустимую температуру газов перед турбиной, чтобы получить максимальную избыточную мощность. Однако предельное значение температуры определяется прочностными характеристиками лопаток и ограничивается особенностями пусковых характеристик камеры сгорания и узкого диапазона устойчивой работы компрессора.

Источник: http://www.npmavia.ru/