Интегрированная система управления многодвигательной силовой установкой вертолета

• Автор: Зайцева, Алина Александровна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 194 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Исследование принципов построения интегрированных систем автоматического управления силовой установкой вертолета
1.1. Анализ новых направлений развития систем автоматического управления газотурбинными двигателями
1.2. Анализ принципов структурной организации, функционального состава, программ и алгоритмов управления САУ ТВГТД
1.3. . Анализ принципов интеграции системы управления многодвигательной силовой установкой вертолета
Основные результаты и выводы по первой главе. Постановка задачи исследования
Глава 2. Синтез интегрированной системы управления многодвигательной силовой установкой вертолета
2.1. Разработка математической модели системы синхронизации режимов работы двух турбовальных двигателей с редуктором и двухрядным винтом
2.2. Разработка алгоритма синхронизации режимов работы двигателей силовой установки вертолета
2.3. Синтез интегрированной системы управления силовой установкой вертолета по комплексу внутридвигательных параметров
Глава 3. Разработка метода синтеза алгоритма управления двигателями вертолета на основе принципа нечеткой стабилизации
3.1. Разработка метода синтеза многорежимной системы управления двигателями вертолета при случайном изменении режимов управления
3.2. Синтез многорежимной системы управления двигателем вертолета в условиях структурной неопределенности
3.3. Синтез многорежимной системы управления двигателем вертолета в условиях структурной и параметрической неопределенности
Глава 4. Оценка эффективности интегрированной системы управления силовой установкой вертолета Ка-226Т на базе двигателей АЙЛШЗ Ю
4.1. Описание интерфейса программного комплекса иссле-
дования интегрированной многодвигательной силовой установки вертолета
4.2. Исследование системы синхронизации режимов работы двигателей силовой установки вертолета
4.3. Исследование многорежимной системы управления двигателями вертолета при случайном изменении структуры управляющей части
4.4. Исследование многорежимной системы управления двигателем вертолета в условиях структурной и параметрической неопределенности
Заключение
Список использованных источников

Введение
Актуальность темы.
Современные тенденции в вертолетостроении связаны с проектом создания высокоскоростного вертолета. Реализация концепции перспективного скоростного вертолета требует разработки высокоэффективной силовой установки, обеспечивающей высокую скорость и большую дальность полета, а также возможность посадки на неподготовленные площадки. В связи с этим ведутся работы созданию перспективного облика силовой установки, который коренным образом будет отличаться от существующих технических схем как по составу двигателей, так и по конструкции трансмиссии. Так силовые установки вертолета Ка-92 фирмы «Камов» и S-97 фирмы Sikorsky Aircraft, построенные по технологии Х2, включают два турбовалъных двигателя и сложную трансмиссию, состоящую из комбинации несущих соосных жестких винтов и хвостового толкающего винта. В свою очередь, в состав трехдвигательной силовой установки вертолета Sikorsky S-69/XH-59A, а также высокоскоростного вертолета Ка-90, входят два турбовальных двигателя, приводящих в движение несущий винт с жесткими и укороченными лопастями, и турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД). Предполагается, что скорость вертолета Ка-90 в режиме крейсерского полета может достигать 800 километров в час.
Сложный характер взаимодействия двигателей в составе многодвигательной силовой установки, работающих на общую трансмиссию, обуславливает следующие проблемы согласования отдельных контуров управления при изменении режимов работы двигателей:
- неравномерная нагрузка на главный редуктор трансмиссии и неравномерная выработка ресурса из-за разницы в мощности, отдаваемой каждым из двигателей;
- поддержание в заданных пределах требуемых значений основных газодинамических параметров при переходе на ручной режим управления с це-

вершать вертикальный полет и полет с околонулевыми скоростями. Кроме того, грузоподъемность и взлетно-посадочные свойства вертолета также в значительной мере определяются его тяговыми характеристиками. На тяговые характеристики вертолета оказывает влияние целый ряд факторов. В первую очередь это удаленность вертолета от поверхности земли. На значительном удалении от поверхности земли тяга винта вертолета определяется формулой Жуковского
Здесь Ыв - мощность винта, выраженная в кВт; г|0 - относительный КПД винта, который зависит от угла фош общего шага винта и числа М движения концов лопастей
По мере приближения вертолета к новерхности земли на тяговых характеристиках вертолета начинает сказываться эффект «воздушной подушки», обусловленный торможением потока, отбрасываемого винтом, что приводит к уменьшению индуктивной скорости в плоскости его вращения. В результате значительно уменьшается мощность, потребная для висения вертолета, или увеличивается тяга винта при постоянной мощности лопастей. Положительное влияние экранируюшей поверхности на характеристики винта проявляется даже на значительном удалении вертолета от земли, что позволяет существенно повысить его грузоподъемность и улучшить ВПХ.
Значительное влияние на тяговые характеристики вертолета при висе-нии оказывают режим работы двигателей, атмосферные условия и скорость ветра. Таким образом, максимальная тяга винта вертолета на режиме висения определяется следующей функциональной зависимостью
(1.3)

г П..
ЛО “ / Фош г—— • э/уя )
(1.4)
Т - /(%к > пв > Рн > Тн А
(1.5)