Устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя

 

ВСОМУ4ОЖ) - i а @важи ч

О П А Й И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ п1 552535

Союэ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.12.75 (21) 2197526/06 с присоединением заявки № (51) M. Кл G 01М15/00//

F 02К 11/00

Совета Министров СССР

А0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621-438.55 (088.8) Опубликовано 3003.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 11.04.77 (72) Авторы изобретения

В. В, Аскольдов, В. Н. Федосеев, В, Г. Никитин, Г. А. Попов, 1О. А. Любавин, А. В. Чумаков, Э. И. Радер и М. И. Перловский (71) Заяиггель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЯГИ

ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к испытанию турбореактивных двигателей, в частности к измерению тяги этих двигателей.

Известно устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя, содержащее блоки измерительных преобразователей большого количества параметров, соединенные с вычислителем и указателем тяги (1). Недостаток устройства состоит в излишней сложности и отсутствии универсальности.

Известно также устройство для измерения тяги, содержащее блок измерительных преоб- разователей с преооразоват no in ры на входе и площади сопла, соединенный с вычислителем, к выходу которого через механизм согласования подключен указатель (2), Такое устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Цель изобретения — повышение точности и универсальности устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве в блок измерительных преобразователей дополнительно введены преобразователи числа Маха и перепада давлений на сопле, а вычислитель включает блок компараторов, связанный через блок реле с блоком коэффициента тяги, входы которого соединены с преобразователями числа Маха и температуры на входе, а выход — с блоком умножения, к второму входу которого через блок решения постоянной части уравнения, характеризующего тягу, подсоединены преобразователи перепада давлений и площади сопла.

5 Кроме того, с целью обеспечения проверки устройства при неработающем двигателе блоки коэффициента тяги и решения постоянной части уравнения соединены с блоком контроля.

10 На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из блока измерительных преобразователей 1, блока питания 2, вычислителя 3, механизма согласования 4 и ука15 зателя 5. Измерительный преобра "îâàòåëü 6 числа Маха соединен с блоком компараторов

7 и блоком коэффициента тяги 8, Блок 7 соединен с блоком реле 9, а блок 9 — с блоком

8. Измерительный преобразователь 10 темпе20 ратуры на входе соединен с блоком 8, который соединен с множительным устройством 11.

Измерительные преобразователи перепада давлений 12 и площади сопла 13 соединены с блоком решения постоянной части 14, кото25 рый соединен с устройством 11. Последнее соединено с механизмом согласования 4, а механизм 4 — с указателем 5. Блок контроля

15 соединен с блоками 8 и 14. Блок питания

2 соединен с блоком измерительных преобра30 зователей 1 и с блоками 8 и 14вычислителя 3.

552535

Измерительные преобразователи, схемы соединения которых выбираются из условия соответствия физических и электрических нулей, линейно преобразуют величины параметров в электрические напряжения, которые затем подаются в вычислитель 3, состоящий из блоков. Блок компараторов 7 содержит делитель, на котором набраны напряжения, соответствующие числам Маха, схему сравнения и усилитель. Блок реле 9 в соответствии с величиной числа Маха переключает вычислительные цепи блока коэффициента тяги 8.

Часть элементов блока 8, выполняющая однотипные операции, с целью сокращения габаритов и веса устройства выполняется общей для всех или нескольких вычислительных цепей. Сигнал с измерительного преобразователя

10 также поступает в блок 8. Сигналы с измерительных преобразователей 12 и 13 подаются в блок решения постоянной части 14, где напряжение, пропорциональное диаметру сопла, возводится в квадрат, умножается на напряжение, пропорциональное перепаду, и постоянный коэффициент. Результаты вычислений, получаемые в блоках 8 и 14, подаются в множительное устройство 11, которое производит перемножение поданных напряжений и усиливает сигнал. Напряжение постоянного тока на выходе множительного устройства 11 пропорционально величине измеряемой тяги.

Вычислитель содержит также блок тестового контроля 15, представляющий собой делитель, на котором набраны напряжения, соответствующие выходным сигналам измерительных преобразователей для нескольких тестовых режимов контроля.

Выходной сигнал множительного устройства 11 преобразуется в угол поворота потенциометра и сельсин-датчика механизма согласования 4. Указатель 5 состоит из сельсин-приемника и стрелки, перемещение которой относительно шкалы соответствует выходному сигналу сельсин-датчика механизма согласования 4 и отражает величину тяги двигателя.

Потенциометр механизма согласования 4 используется для системы регистрации параметров двигателя (если таковая имеется).

Все измерительные цепи обеспечиваются стабилизированным напряжением, а цепи питания элементов вычислителя — таким же нестабилизированным напряжением от блока питания 2.

Устройство вычисляет величину тяги R no формуле

Рвх

R= : живых. Fc 1 — в К

Рв где P,„„ = полное давление газа на входе в сопло;

P„ — полное давление на входе в двигатель;

Р, — площадь реактивного сопла;

Кл — коэффициент тяги.

Величина коэффициента тяги находится по формуле

А4в

AR =FR — 77,б Т ст нк т,„ для М„= Π— Л„р„, для h1ä: М<р, - т1кр, > где Кв„— величина коэффициента тяги в стандартных атмосферных условиях; тобщ — коэффициент масштаба времени

k (тввщ= —, где К вЂ” показатель адиабаты);

1+1

20 Т вЂ” температура на входе у земли на старте;

Т,„ — температура на входе в полете;

̄— число Маха для невозмущенного

Мкр„Л1,р, — критические числа Маха.

Предлагаемое устройство позволяет создать и в широких масштабах применять несложную, приемлемую по габаритам и весу универ30 сальную аппаратуру для всережимного измерения тяги с удовлетворительной точностью.

Использование такой аппаратуры позволит существенно увеличить надежность реактивных двигателей, ввести автоматическое уп35 равление тягой двигателей, ее балансировку на многомоторных транспортных средствах и, что особенно важно, позволит увеличить ресурс работы реактивных двигателей, следствием чего явится большой экономический эф40 фект.

Формула изобретения

1, Устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя, содержащее блок измерительных преобразователей с преобразователями температуры на входе и площади сопла, 50 соединенный с вычислителем, к выходу которого через механизм согласования подключен указатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и универсальности, в блок измерительных преобразователей до55 полнительно введены преобразователи числа

Маха и перепада давлений на сопле, а вычислитель включает блок компараторов, связанный через блок реле с блоком коэффициента тяги, входы которого соединены с преобразо60 вателями числа Маха и температуры на входе, а выход — с блоком умножения, к второму входу которого через блок решения постоянной части уравнения, характеризующего тягу, подсоединены преобразователи перепа65 да давлений и площади сопла, 552535

1,7

Составитель А. Агладзе

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Орлова

Редактор С. Заика

Заказ 677/4 Изд. Хе 312 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Устройство по п. 1, отл и ч а 1още е с я тем, что блоки коэффициента тяги и решения постоянной части уравнения соединены с блоком контроля.

Г (!

1 !

1 ! !

l (Д

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CIIIA № 3233451, кл. 73 †1, 1966.

5 2. Патент США № 2019604, кл. 60 — 39, 1962.