Температура выхлопных газов

Индикаторы двигателя

Система индикации передает данные между самолетом и экипажем. Состав и формат данных должен позволять оперативную интерпретацию работы самолета и его систем.

Если работа системы автоматизирована, задача экипажа сводится к мониторингу. Однако средства ручного управления должны всегда присутствовать, и обстоятельства ручного управления должны немедленно отображаться в системе индикации.

Двигатели самолета, несомненно, оказывают критическое влияние на эксплуатацию и безопасность полета. Поэтому они играют доминирующую роль в системе индикации и контроля в кабине экипажа.

Индикаторные параметры двигателя

Во время эксплуатации самолета пилоты несут ответственность за работу двигателей и их систем в рамках установленных ограничений. С целью мониторинга работы двигателя и выходной мощности для пилотов необходимо отображение нескольких параметров. Эти параметры могут быть сгруппированы в следующие категории:

- Параметры производительности двигателя;

- Параметры систем двигателя;

- Механические параметры состояния двигателя.

Для мониторинга производительности турбовентиляторного двигателя применяются следующие параметры:

- Степень повышения давления в двигателе (EPR);

- Частоты ротора N1, N2, N3;

- Температура выхлопных газов (EGT);

- Расход топлива (FF).

Отображение перечисленных параметров составляет основную индикацию двигателя. Как утверждалось выше, данные параметры отображаются для мониторинга режима работы двигателя и также для отслеживания эксплуатационных лимитов для частот ротора, температуры газа и тяги на выходе.

Параметры индикации тяги

В соответствии с сертификационным стандартом EASA CS 25.1305 (и FAR 25.1305) «Power Plant Instruments» («Приборное оборудование Силовой Установки»), практически все эти индикаторы являются обязательными, за исключением индикации EPR. Данные параметры используются только для контроля выходной тяги. Согласно CS 25.1305, индикация тяги или параметра, эквивалентного тяге, является обязательным. Соответствующий под-параграф CS 25.1305 гласит:

Индикатор для отображения тяги или параметра, напрямую относящегося к тяге, для пилота. Индикация должна основываться на непосредственном измерении тяги или параметров, которые напрямую относятся к тяге. Индикатор должен отображать изменение тяги в результате неисправности двигателя, повреждения или ухудшения характеристик.

Индикация N1 также соответствует данному требованию, т.к. вентилятор перемещает общий расход воздуха через двигатель. Каждый тип двигателя имеет индивидуальное соотношение между частотой вентилятора, общим расходом воздуха и тягой. Поэтому частота N1 напрямую относится с создаваемой тяге.

Если изготовитель двигателя намерен использовать EPR для конструкции двигателя, в самолете предусмотрена индикация данного параметра. В данном случае EPR служит параметром, который используется для выражения режима работы двигателя. Т.к. EPR представляет собой отношение двух давлений, для него не предусмотрено никакого блока.

Частоты вала

Частоты валов N1, N2 и, если применимо, N3, отображаются в процентах от 100% частоты вала соответствующей системы ротора. 100% частоты вала определяются конструкторами во время фазы создания двигателя. Они не требуют совпадения с максимально возможными частотами вала (максимально разрешенные частоты – частоты «красной линии») реального двигателя. У некоторых двигателей максимально разрешенные частоты превышают 100%. Во время конструкторской фазы у таких двигателей диапазон физических частот вала был расширен до более высоких значений, и ранее определенные 100% частоты сохраняются на тех же физических значениях.

Дополнительно к мониторингу лимитов частоты вала часто используется частота N1 в качестве эквивалента параметру индикации тяги. В этом случае индикация N1 обеспечивает информацию о необходимой частоте N1 для требуемого режима работы и индикации положения РУД - для облегчения ручной установки уровня тяги. Частота ротора ВД (N2 или N3) используется для мониторинга частот малого газа, т.к. диапазоны малого газа в основном базируются на частотах ротора ВД. Частота ротора ВД также важна для отслеживания цикла запуска двигателя, т.к. этапы последовательности соответствуют величинам N2 или N3.

 

Температура выхлопных газов

Очень важным ограничением для двигателя является лимит температуры выхлопных газов, т.к. его превышение может привести к немедленному повреждению деталей двигателя или сокращению их ресурса. Если превышение температурного лимита не было обнаружено, это может привести к последующему отказу детали из-за уменьшенного ресурса. Расчетные сроки службы деталей с ограниченным ресурсом (LLPs) основываются на работе двигателя в рамках установленных ограничений.

Для мониторинга температуры газа данный параметр измеряется в точке тракта двигателя, где это технически осуществимо в условиях локальной температуры. Позиция обычно находится позади ТВД или позади ТНД. Температура, измеренная в одном из указанных положений, определяется конструктором как температура выхлопных газов двигателя (EGT). Какое положение для сенсоров EGT выберет конструктор, зависит в основном от философии изготовителя двигателя. Самым распространенным температурным лимитом в горячей секции газового тракта является температура на входе турбины (TIT). Но из-за высокого уровня температуры в этой зоне, ее нельзя измерить непосредственно. Температурные сенсоры не способны воспринимать настолько высокие температуры.

Лимиты температуры газа для двигателя устанавливаются для взлетной тяги и режима максимальной непрерывной тяги. Значения выражаются в величинах EGT. Если EGT сохраняется ниже данных лимитов, TIT также их не превышает. EGT отображается в градусах °C или °F.

Расход топлива

Расход топлива используется для отслеживания фактического потребления топлива двигателем. Совместно с остальными основными параметрами расход топлива может использоваться для анализа эффективности двигателя. Общий объем потребленного двигателем топлива определяется как «использованное топливо». Данный параметр рассчитывается из расхода топлива соответствующим двигателем с момента запуска. Во время полета общий расход топлива всех двигателей применяется для расчета процента остатка топлива на борту (FOB). Расход топлива отображается в кг/час или фунт/час.