Система управления воздушным винтом

Шаг винта регулируется регулятором оборотов воздушного винтаmt-Propeller P-853-16.

Регулирование шага осуществляется блоком управления двигателем при помощи

электромеханического исполнительного механизма регулятора. Для изменения шага

лопастей во втулку воздушного винта закачивается масло из редуктора, при этом

увеличивается шаг и уменьшается число оборотов винта. При уменьшении давления масла

во втулке воздушного винта происходит уменьшение шага винта и увеличение числа

оборотов.

В полете, в зависимости от установки мощности, шаг воздушного винта регулируется таким

образом, что обеспечивается поддержание заданного числа оборотов(см. следующую

схему).

 

 

ВНИМАНИЕ

При стоянке и движении самолета по земле высокой частоты вращения воздушного винта следует избегать, поскольку при этом возможно повреждение лопастей камнями. По этой причине для опробования двигателя необходимо выбрать пригодную для этого площадку, на которой отсутствуют свободно лежащие камнии аналогичные предметы.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Категорически запрещается проворачивать воздушный винт рукой.

Гидроаккумулятор (рис. 42)

Используется азотно-масляный аккумулятор. Он соединяется с масляным контуром редуктора через электрический клапан аккумулятора, который приводится в действие главным выключателем двигателя.

При установке главного выключателя двигателя в положение ON (вкл.) клапан открывается. При работе двигателя аккумулятор заполняется маслом под давлением около 20 бар (290 фунт/кв. дюйм). Во время работы двигателя аккумулятор обеспечивает наличие необходимого давления масла в случае уменьшения потока масла, подаваемого маслонасосом редуктора, в результате отрицательного ускорения. Давление в гидросистеме удерживает шаг винта на уровне ниже рабочего положения или переводит лопасти воздушного винта в рабочее положение.

Система привода воздушного винта. Привод воздушного винта осуществляется посредством шестерен. Скорость вращения вала воздушного винта во время взлета составляет 2 300 об/мин. В целях уменьшения массы и повышения надежности шестерни изготовлены из кованой стали. Отлитый под давлением корпус крепится непосредственно к картеру и имеет внутренние масляные каналы для смазки шестерен и привода регулятора оборотов воздушного винта.

Система управления шагом воздушного винта интегрирована в систему FADEC. Шестеренчатым насосом масло отсасывается из нижней части редуктора и направляется к блоку регулировки давления и управления. Регулятор давления поддерживает в системе постоянное давление в 20 бар. Блок управления контролирует поток масла к втулке воздушного винта при помощи импульсного клапана, втулка обеспечивает регулировку шага воздушного винта.

Вспомогательные системы. Вакуумный насос с приводом непосредственно от распределительного вала создает необходимый вакуум для навигационных приборов.

Электронная и электрическая система. Управление двигателем осуществляется посредством 32-битного микропроцессора системы управления двигателем FADEC, имеющей избыточность. FADEC состоит из двух полнофункциональных идентичных половин, дублирующих друг друга; наиболее важные датчики (коленчатого и распределительного валов) также продублированы. Интеллектуальный алгоритм контроля управляет переключением между двумя резервными каналами системы FADEC в случае возникновения отказа. Сигналы всех датчиков постоянно контролируются, отказы выявляются автоматически.

Алгоритмы контроля учитывают отказы датчиков. Система FADEC имеет два светосигнализатора (по одному для каждой половины), которые предназначены для предупреждения об отказах и необходимости действий со стороны экипажа. Память журнала событий, фиксирующего все отказы и экстремальные значения, поступающие от датчиков, и встроенный счетчик часов наработки обеспечивают максимальную защиту от потенциально опасных событий. Независимая система безопасности контролирует зафиксированные события перед каждым взлетом и самостоятельно выполняет мониторинг всех функций, включая переключение между резервными половинами системы управления для проверки исправности обоих каналов FADEC. Система управления имеет потоковый интерфейс в виде CAN-линии, по которой передаются сигналы некоторых датчиков и внутренние сигналы системы FADEC и которая может использоваться для запуска прибора двигателя, например компактного индикатора параметров CED-125.

Рис. 38. Конструкция воздушного винта

К задней стороне втулки шестью болтами крепится задний диск обтекателя. Болты законтрены проволокой. К передней части втулки шестью винтами крепится передний диск обтекателя. Винты законтрены проволокой. К заднему диску винтами крепится колпак обтекателя, выполненный из композиционного материала.

 

7.3. Регулятор постоянства оборотов (РПО) назначение, основные технические данные, размещение на двигателе, состав, общие сведения о конструкции и принципе работы элементов.

 

РПО входит в состав системы управления двигателем (рис. 41). Система управления двигателем выполняет измерение множества параметров работы двигателя. Угол установки лопастей винта регулируется автоматически. Пилот управляет всеми параметрами двигателя при помощи единственного рычага управления двигателем. Зависимость частоты вращения воздушного винта от нагрузки, определяемая системой FADEC, показана на рис. 40.

Насос

Бак

Обратный клапан

Блок управления двигателем (ECU)

Пропорциональный редукционный клапан Rexroth

Клапан регулировки давления/ 20 бар

Регулятор постоянных оборотов

Контрольное отверстие

Рис. 41. Система управления двигателем

Аналогично другим системам постоянства оборотов РПО определяет число оборотов двигателя и на основании этих данных устанавливает необходимый шаг винта, изменяя давление масла. Шаг винта регулируется в зависимости от установки мощности двигателя таким образом, чтобы добиться заданной частоты вращения винта. Схема системы управления воздушным винтом показана на рис. 42. Чтобы предотвратить нарушение работы системы при отрицательной перегрузке, предусмотрена капиллярная трубка.

Давление масла на входе в РПО составляет 20 бар (290 фунт/кв. дюйм). При чрезмерном повышении числа оборотов двигателя РПО приводит в действие трехходовой клапан регулятора оборотов винта, выпуская масло из винта. При этом под действием установленных на каждой лопасти противовесов лопасти поворачиваются в сторону увеличения угла установки (шага винта), и число оборотов уменьшается.

При чрезмерном уменьшении числа оборотов двигателя РПО приводит в действие трехходовой клапан регулятора оборотов винта, впуская масло в винт. При этом происходит движение поршня, лопасти поворачиваются в сторону уменьшения угла установки, и число оборотов двигателя увеличивается.

Рис. 42. Принципиальная схема системы управления воздушным винтом

 

При работе двигателя возникают центробежные крутящие моменты, стремящиеся повернуть лопасть в сторону уменьшения угла установки. К лопастям винта прикреплены противовесы, компенсирующие действие центробежного крутящего момента и поворачивающие лопасть в сторону увеличения угла установки.

Система FADEC обеспечивает управление шагом винта при помощи гидравлических двигателей. Масло редуктора подается насосом с приводом от редуктора через ограничительный клапан на регулятор постоянства оборотов (РПО), который имеет трехходовой клапан с электрическим приводом, регулирующий давление масла в механизме изменения шага винта. Для облегчения винта давление масла увеличивается; для утяжеления – уменьшается. Масло поступает от регулятора во втулку винта через полый вал винта.

Принцип работы

При вращении винта возникают центробежные крутящие моменты, обычно стремящиеся повернуть лопасть в сторону уменьшения угла установки. Винт самолета оснащен противовесами, которые крепятся к каждой лопасти винта и обеспечивают компенсацию центробежных крутящих моментов. Противовесы создают момент, противоположный действующему на лопасти центробежному крутящему моменту, и стремящийся повернуть лопасть в сторону увеличения угла установки.

Управление шагом винта (рис. 39) осуществляется подачей масла высокого давления. Масло из редуктора двигателя закачивается в РПО, который, в свою очередь, регулирует подачу масла в винт в соответствии с требуемым шагом винта. Давление в цилиндре действует на поршень, поворачивающий лопасти в сторону уменьшения угла установки.

точка измерения давления

отвод масла к маслоохладителю

точка измерения давления на редукционном клапане/ канальное отверстие

регулировка давления на редукционном клапане/ 20 бар

Рис. 39. Управление шагом винта

Система управления шагом воздушного винта встроена в систему электронного управления двигателем с полной ответственностью (FADEC). Регулирование шага винта осуществляется системой FADEC автоматически. В зависимости от установки мощности шаг воздушного винта регулируется таким образом, что обеспечивается поддержание заданного числа оборотов (рис. 40).

Рис. 40. Регулирование частоты вращения воздушного винта системой
электронного управления двигателем FADEC

7.6. Возможные неисправности, их внешние проявления и действия при их возникновении

 

В табл. 17 перечисляются возможные неисправности воздушного винта. При обнаружении неисправности, указанной в столбце «Неисправность», определить ее причину в столбце «Возможная причина» и выполнить действия по устранению неисправности, описанные в столбце «Способ устранения».

 

Таблица 17.

Возможные неисправности воздушного винта

Неисправность	Возможная причина	Способ устранения
Вибрация двигателя	Разбалансирован воздушный винт Разбалансирован обтекатель. Ослабло крепление винта Ослабли винты крепления обтекателя Неправильно отрегулировано относительное положение лопастей	Осмотреть винт. При обнаружении любого повреждения устранить в соответствии с РТО Заменить обтекатель Затянуть гайки крепления с установленным усилием Затянуть винты крепления
Трещины в лопастях	Превышение числа оборотов двигателя	См. РТО
Отверстия/зазубрины/ вмятины в лопасти	Повреждение камнем	Отремонтировать или заменить винт

В табл. 18 перечисляются возможные неисправности системы управления воздушным винтом. При обнаружении неисправности, указанной в столбце «Неисправность», определить ее причину в столбце «Возможная причина» и выполнить действия по устранению неисправности, описанные в столбце «Способ устранения».

Таблица 18.

Возможные неисправности системы управления воздушным винтом

Неисправность	Возможная причина	Способ устранения
Неправильно устанавливается частота вращения воздушного винта.	Низкий уровень масла в редукторе двигателя. Загрязнение масла редуктора двигателя. Загрязнение или частичное засорение микрофильтра РПО. Обрыв провода между системой управления FADEC соответствующего двигателя и регулирующим клапаном РПО.	Дозаправить маслом редуктор двигателя. Неисправен РПО. Заменить масло редуктора двигателя. Заменить микрофильтр РПО и масло редуктора. Проверить на обрыв проводку между системой FADEC и регулирующим клапаном РПО. Отремонтировать или заменить неисправную проводку.