Органы управления двигателем самолета

Органы управления двигателем самолета предоставляют пилоту возможность контролировать и контролировать работу силовой установки самолета. В этой статье описаны органы управления, используемые в базовом двигателе внутреннего сгорания, приводящем в движение воздушный винт . Некоторые дополнительные или более сложные конфигурации описаны в конце статьи. Реактивные газотурбинные двигатели используют разные принципы работы и имеют свои собственные наборы органов управления и датчиков.

Основные элементы управления и индикаторы

Управление дроссельной заслонкой — обычно устанавливает желаемый уровень мощности с помощью рычага в кабине. В карбюраторных двигателях рычаг называется дроссельным и регулирует массовый расход топливовоздушной смеси, подаваемой в цилиндры, на величину открытия дроссельной заслонки. В двигателях с системой впрыска топлива рычаг обычно называют силовым рычагом и контролирует количество топлива, впрыскиваемого в цилиндры.
Управление гребным винтом или регулятор — регулирует шаг лопастей гребного винта и регулирует нагрузку двигателя по мере необходимости для поддержания заданного числа оборотов в минуту (об/мин). Подробную информацию см. в разделе о пропеллере ниже.
Контроль смеси — устанавливает количество топлива, добавляемого во впускной поток воздуха. На больших высотах давление воздуха (и, следовательно, уровень кислорода) снижается, поэтому объем топлива также необходимо уменьшить, чтобы получить правильную топливовоздушную смесь . Этот процесс известен как «наклон».
Главный выключатель . Чаще всего это два отдельных выключателя: главный выключатель аккумулятора и главный выключатель генератора . Главный аккумулятор активирует реле (иногда называемое контактором аккумулятора), которое соединяет аккумулятор с главной электрической шиной самолета. активирует Главный генератор генератор , подавая питание на полевой контур генератора. Эти два переключателя обеспечивают электропитание всех систем самолета.
Выключатель зажигания — активирует магнето путем размыкания цепи заземления или «p-провода»; при незаземленном p-выводе магнето может свободно передавать свое высокое напряжение на свечи зажигания . В большинстве самолетов выключатель зажигания также подает питание на стартер во время запуска двигателя. В поршневых авиационных двигателях аккумуляторная батарея не генерирует искру для сгорания. Это достигается с помощью устройств, называемых магнето. Магнето соединены с двигателем посредством зубчатой передачи. Когда коленчатый вал вращается, он вращает магнето, которые механически генерируют напряжение для искры. В случае неисправности электрооборудования двигатель продолжит работать. Выключатель зажигания имеет следующие положения:
1. Не горит — оба p-провода магнето подключены к заземлению. Это отключает оба магнето, искра не образуется.
2. Справа — левый P-вывод магнето заземлен, а правый разомкнут. Это отключает левое магнето и включает только правое магнето.
3. Слева — правый вывод магнето заземлен, а левый разомкнут. Это отключает правое магнето и включает только левое магнето.
4. Оба – это нормальная рабочая конфигурация, оба p-вывода открыты, что позволяет использовать оба магнето.
5. Пуск . Шестерня стартера входит в зацепление с маховиком, и стартер вращает двигатель. В большинстве случаев активен только левый магнето (правый p-вывод заземлен) из-за разницы во времени между магнето на низких оборотах. ^[1]
Тахометр — прибор, показывающий скорость вращения двигателя в об/мин или в процентах от максимальной.
Манометр давления в коллекторе (MP) — показывает абсолютное давление во впускном коллекторе . Для самолета, оснащенного винтом постоянной скорости, это наиболее прямой показатель рабочей мощности двигателя. Полностью открытая дроссельная заслонка будет показывать давление в коллекторе, примерно равное давлению окружающего воздуха, т. е. полную мощность; Обратите внимание, что максимальное значение меняется с высотой, если только двигатель не оборудован турбокомпрессором или аналогичной системой повышения давления всасываемого воздуха. Когда дроссельная заслонка закрыта, это давление снижается из-за ограничения подачи топливно-воздушной смеси, доступной двигателю, т. е. заставляя его работать с меньшей мощностью, чем он способен производить.
Указатель температуры масла — показывает температуру масла в двигателе.
Манометр давления масла — показывает давление подачи моторного масла.
Указатель температуры выхлопных газов (EGT) — показывает температуру выхлопных газов сразу после сгорания. Если предоставляется только одно показание, оно измеряет выхлоп обычно самого горячего цилиндра. Используется для правильной настройки топливовоздушной смеси (обеднения).
Указатель температуры головки блока цилиндров (CHT) — показывает температуру хотя бы одной из головок блока цилиндров. На CHT наиболее непосредственно влияет объем и температура воздушного потока, проходящего через головки цилиндров с воздушным охлаждением . Большинство высокопроизводительных двигателей оснащены регулируемыми створками капота, позволяющими управлять этим потоком воздуха и тем самым поддерживать соответствующий CHT.
Регулирование нагрева карбюратора — контролирует подачу тепла в карбюратора зону Вентури для удаления или предотвращения образования льда в горловине карбюратора, а также обход воздушного фильтра в случае ударного обледенения.
Альтернативный воздух — обходит воздушный фильтр на двигателе с впрыском топлива.

Топливо

Топливоподкачивающий насос — ручной насос для добавления небольшого количества топлива во впускные отверстия цилиндров для облегчения запуска холодного двигателя. В двигателях с впрыском топлива такого контроля нет. В двигателях с впрыском топлива перед запуском двигателя используется подкачивающий топливный насос.
Указатель количества топлива — указывает количество топлива, оставшегося в определенном баке. По одному на топливный бак. На некоторых самолетах используется один датчик для всех баков с селекторным переключателем, который можно повернуть для выбора бака, который нужно отображать на общем датчике, включая настройку для отображения общего количества топлива во всех баках. Примером настроек переключателя может быть «Левый, Правый, Фюзеляж, Всего». Это экономит место на приборной панели, устраняя необходимость в четырех различных указателях уровня топлива.
Клапан выбора топлива — соединяет поток топлива из выбранного бака с двигателем.

Если самолет оборудован топливным насосом :

Манометр топлива — указывает давление подачи топлива в карбюратор (или, в случае двигателя с впрыском топлива, в топливный контроллер).
Переключатель подкачивающего топливного насоса — управляет работой вспомогательного электрического топливного насоса для подачи топлива в двигатель до его запуска или в случае отказа топливного насоса с приводом от двигателя. Некоторые большие самолеты имеют топливную систему, которая позволяет летному экипажу сбрасывать или сбрасывать топливо. При работе подкачивающие насосы в топливных баках перекачивают топливо в спускные желоба или сопла и за борт в атмосферу.

Пропеллер

В самолете с винтом фиксированного шага отсутствует непосредственное управление скоростью вращения винта , которая зависит от скорости полета и загрузки. Поэтому пилот должен обращать внимание на индикатор оборотов и регулировать рычаг дроссельной заслонки/мощности, чтобы поддерживать желаемую постоянную скорость винта. Например, когда воздушная скорость снижается и нагрузка увеличивается (например, при наборе высоты), обороты уменьшаются, и пилоту приходится увеличивать газ/мощность. Когда скорость полета увеличивается, а нагрузка уменьшается (например, при пикировании), число оборотов в минуту увеличивается, и пилоту приходится уменьшать газ/мощность, чтобы предотвратить превышение оборотами рабочих пределов и повреждение двигателя.

Если самолет оборудован винтом(ами) регулируемого шага или постоянной скорости :

Управление шагом лопастей . Максимизирует эффективность работы воздушного винта в различных условиях эксплуатации (например, при скорости полета) за счет управления желаемой скоростью вращения воздушного винта. В системе управления винтом регулируемого шага пилот должен регулировать угол наклона винта и, следовательно, угол атаки лопастей винта (обычно с помощью рычага) для достижения желаемой скорости вращения винта. Увеличенный шаг (угол атаки лопастей) увеличивает нагрузку на двигатель и, следовательно, замедляет его, и наоборот. Однако фактическая скорость винта остается стабильной только в том случае, если условия эксплуатации (например, воздушная скорость) не меняются, в противном случае пилоту приходится постоянно корректировать шаг для поддержания желаемой скорости винта. Система управления винтом с постоянной скоростью упрощает эту задачу для пилота за счет введения регулятора винта , в котором рычаг управляет желаемой скоростью винта, а не углом наклона. После того, как пилот установил желаемую скорость гребного винта, регулятор гребного винта поддерживает эту скорость, регулируя шаг лопастей гребного винта, используя давление масла двигателя для перемещения гидравлического поршня во ступице гребного винта. На многих современных самолетах используется однорычажная система управления мощностью (SLPC), в которой бортовой компьютер ( FADEC ) автоматически управляет скоростью гребного винта в зависимости от желаемой мощности и условий эксплуатации. Выходная мощность гребного винта равна произведению КПД гребного винта и входной мощности двигателя.
Манометр во впускном коллекторе . Когда двигатель работает нормально, существует хорошая корреляция между давлением во впускном коллекторе и крутящим моментом, развиваемым двигателем. Входная мощность гребного винта равна произведению скорости вращения гребного винта и крутящего момента.

Клобук

Вид спереди на открытые створки капота

Вид сзади на открытые створки капота

Если самолет оборудован регулируемыми закрылками капота:

Управление положением заслонок капота . Заслонки капота открываются во время операций с высокой мощностью и низкой скоростью полета, например при взлете, чтобы максимизировать объем потока охлаждающего воздуха, обтекающего охлаждающие ребра двигателя.
Указатель температуры головки блока цилиндров — показывает температуру всех головок блока цилиндров или в одной системе CHT, самой горячей головки. Указатель температуры головки блока цилиндров имеет гораздо более короткое время отклика, чем указатель температуры масла, поэтому он может быстрее предупредить пилота о развивающейся проблеме с охлаждением. Перегрев двигателя может быть вызван:
1. Слишком долго работает на высокой мощности.
2. Плохая техника наклона.
3. Слишком сильное ограничение объема охлаждающего воздушного потока.
4. Недостаточная подача смазочного масла к движущимся частям двигателя.

См. также

Ссылки

^ «Сервисный бюллетень MS94-8A» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2010 г.

Сандерсон, Джеппесен (1999). Руководство для частного пилота (изд. в твердом переплете). ISBN 0-88487-238-6 .
«Справочник пилота по авиационным знаниям» . ФАУ. Архивировано из оригинала 22 апреля 2013 года . Проверено 2 мая 2013 г.

[1] «Сервисный бюллетень MS94-8A» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2010 г.

[1]