Tests ACS am Motorständer

ACS-Prüfstandstests am Motor werden sowohl zu Forschungszwecken als auch im Rahmen der Entwicklung, Feinabstimmung und Präsentation des Motors beim Kunden durchgeführt.

Forschungstests werden durchgeführt, um neue Steuerungsmethoden und Hardwarelösungen experimentell unter realen Betriebsbedingungen zu testen und können im Gegensatz zu Tests von Systemen, die für bestimmte Motoren entwickelt wurden, an einem speziell vorbereiteten Demonstratormotor durchgeführt werden und nicht an dem Motor, für den das System bestimmt ist vorgesehen.

Experimentelle Untersuchungen von ACS-Gasturbinentriebwerken im geschlossenen Kreislauf werden häufig nicht an Triebwerken, sondern an naturnahen, nicht motorisierten Prüfständen mit Rückmeldung durchgeführt, auf denen die reale ACS-Ausrüstung mit einem mathematischen Modell des Triebwerks arbeitet. Dies liegt daran, dass das Testen des Steuerungssystems am Motor kostspielig ist und sich in der Regel auf die Überprüfung seiner Leistung in der Standardversion oder in deren Nähe beschränkt. Gleichzeitig sind die Möglichkeiten für Forschungstests sehr begrenzt.

Gleichzeitig ermöglichen ACS-Tests am Motor eine Erhöhung der Forschungsverlässlichkeit, da die Genauigkeit der Testergebnisse auf Halbmaßstabsprüfständen mit Rückmeldung aufgrund der Einwirkung einer Reihe schwer zu entfernender Faktoren gering ist Faktoren. Dazu gehört beispielsweise der Einfluss der Eigenschaften von Banksystemen (Kraftstoff-, Pneumatik-, Elektro-, Ladesysteme). Bei der Modellierung von Änderungen der Betriebsbedingungen und des Motorbetriebsmodus ist es sehr schwierig, deren Wechselwirkung auf die gleiche Weise wie am Motor sicherzustellen.

Auffällige statische und dynamische Fehler werden durch den Motor imitierende geregelte Antriebe, elektrische Signalwandler in die physikalischen Werte der Parameter des Arbeitsprozesses im Motor (Drehzahl, Druck und Temperatur von Luft und Gas) in dessen mathematisches Modell eingebracht. Ihre genaue Entschädigung ist nahezu unmöglich.

Die Besonderheiten der Messung von Regelparametern, die beispielsweise mit dem Einfluss von Unregelmäßigkeiten, Pulsationen verbunden sind, können nicht reproduziert werden.

Auch das im Halbwertszeitstand verwendete Motormodell spiegelt dessen Eigenschaften nicht ganz angemessen wider.

Die Durchführung von Forschungsarbeiten im Bereich der automatischen Steuerung des Motors wird effizienter, wenn ein spezieller Motorständer verwendet wird, der die Möglichkeit bietet, die Zusammensetzung der an den Motor angeschlossenen ACS-Geräte, die über einen ständig arbeitenden erweiterten Satz von Sensoren verfügen, flexibel zu ändern und die Möglichkeit einer nicht standardmäßigen Vorbereitung des Motors, ein Informationsmesssystem, das spezifische Messungen für instationäre Steuerungsaufgaben ermöglicht, ein spezielles System mit einem Motormodell, mit dem Sie Geräte vor dem Testen am Motor überprüfen und debuggen können, eine Reihe von Motorschutzsystemen usw.

Die Vorbereitungsphase

Es ist wichtig, die Zusammensetzung der an den Motor angeschlossenen ACS-Ausrüstung und den Sensorsatz an einem solchen Ständer schnell ändern zu können. Gleichzeitig sollten Prüfstandskontrollsysteme eine Neukonfiguration der Zusammensetzung des ACS während des Tests ermöglichen, ohne den Motor anzuhalten. Um die Testsicherheit während der Neukonfiguration zu gewährleisten, kann der Motor mit seinem Standard-ACS in Betrieb genommen werden. Das Blockschaltbild des Testmanagementsystems ist in 5.3 dargestellt.

Die Schalteinheit von Motorsteuerungen schaltet die Weiterleitung von Steuerbefehlen an Aktoren aus

Standard- oder experimentelle selbstfahrende Waffen. Beim Umschalten von Steuersystemen bei laufendem Motor ist es wichtig, ggf. ohne merkliche Änderung der Durchflussmenge die Kraftstoffzufuhr zum Brennraum von der Standardpumpe auf die Hochdruckpumpe (HPP) des Versuchs-ACS zu verlagern . Für sicheres Arbeiten am Stand ist es sinnvoll, den Motor bei laufendem Standard-ACS starten zu können und dann von der Versuchssteuerung aus auf Arbeit umzuschalten.

Bei der Methodik zur Durchführung experimenteller Studien an einem Demonstratormotor ist es ratsam, zwei Phasen vorzusehen: die vorbereitende (technologische) und die Hauptphase der Arbeit mit einem experimentellen ACS.

Die Hauptaufgabe der Vorbereitungsphase besteht darin, die Leistung aller Versuchseinheiten vor dem Test am Motor zu überprüfen. Eine solche Überprüfung erfolgt durch Überführung des elektronischen Digitalreglers des experimentellen ACS in den Betriebsmodus mit einem mathematischen Modell des Motors. Der simulierte Betriebsmodus des Motors kann geändert werden, indem ein Steuersignal von der Drosselklappe an den Eingang des Controllers des experimentellen ACS angelegt wird. Das Signal über den tatsächlichen Kraftstoffverbrauch geht in das mathematische Modell des Motors ein. Gleichzeitig arbeitet die HD-Hochdruckpumpe äquivalent zu den Düsen. Durch die Simulation einer Änderung der Motorbetriebsart wird die Steuerung der Bewegung der Leitschaufeln und die Funktion der Luftbypassventile überprüft. Der Kippschalter Tp wird verwendet, um die Motorsteuerung von einem ACS auf ein anderes zu übertragen.

Der Zweck von Prüfstandstests des ACS beim Debuggen oder bei der Präsentation des Motors beim Kunden besteht darin, seine Leistung, Funktionseigenschaften und Motorsteuerbarkeit im erforderlichen Bereich von Betriebsbedingungen und Motorbetriebsarten zu überprüfen und zu bestätigen. Die Tests werden an Boden-, Höhen- und Klimaständen durchgeführt.

Die Tests werden an automatischen Steuerungssystemen durchgeführt, die gemäß der grundlegenden Konstruktions- und Technologiedokumentation hergestellt wurden. ACS-Tests werden in der Regel mit Motortests zur Bestimmung der Haupteigenschaften kombiniert und erfordern keine besonderen Arbeiten am Steuerungssystem.

Das automatische Steuersystem gilt als betriebsbereit, wenn es die in der TOR festgelegten Funktionen mit den erforderlichen Indikatoren (hinsichtlich Genauigkeit, Dauer der Übergangsmodi, Bereich der Parameteränderungen usw.) in allen Motorbetriebsmodi und unter allen Betriebsbedingungen ausführt.

Installation elektronischer Geräte

Unter Steuerbarkeit versteht man die Fähigkeit des Motors, den vom Steuersystem bereitgestellten, über den Gashebel oder durch Anlegen eines externen Signals eingestellten Betriebsmodus unter bestimmten Betriebsbedingungen mit den erforderlichen Motoreigenschaften im stationären und in den Übergangsmodus beizubehalten und zu ändern Betrieb.

Bei der Installation elektronischer Geräte außerhalb des Motors wird deren Leistung in großer Höhe nicht bewertet.

Beim Testen auf einem Höhenprüfstand werden die ACS-Leistung und die Triebwerkssteuerbarkeit im Betriebsbereich von Höhen- und Fluggeschwindigkeitsänderungen bei stationären Triebwerksbetriebsmodi vom MG-Modus bis zum Maximalmodus (Start) oder Notfallmodus und von dort bestimmt vom Minimalmodus bis zum Voll-Boost-Modus (für einen Motor mit FCS), in Autorotationsmodi sowie in Übergangsmodi beim Starten, Beschleunigen, Drosseln, Ein- und Ausschalten des FCC, Betrieb des Überspannungsschutzsystems, Rückwärtsfahren Gerät und andere Elemente, aus denen der Motor besteht.

Eine zuverlässige Überprüfung des Motorbetriebs und seines ACS unter Übergangsbedingungen ist nur auf Höhenständen mit speziellen Steuerungssystemen möglich, die es ermöglichen, die Luftstromparameter am Motoreinlass (px, Tvx) und an seinem Auslass in diesen unverändert zu halten Modi.

Das Arbeitsprogramm zur Überprüfung der ACS-Leistung und der Triebwerkssteuerbarkeit auf Höhen- und Klimaständen stimmt mit dem Programm zur Prüfung des Triebwerks an einem Flugzeug überein.

In Tests wird die Qualität der ACS-Leistung aller im TOR spezifizierten Funktionen beurteilt:

- das Ausmaß der Abweichungen von den angegebenen Werten der einstellbaren Parameter im stationären und transienten Betriebsmodus;

- Zeit vorübergehender Prozesse;

- Stabilität der Werte der einstellbaren Parameter des Motors unter sich ändernden Betriebsbedingungen.

Die Bewertung von Kontrollfehlern erfolgt in Übereinstimmung mit den behördlichen Dokumenten, der TOR und dem Betriebshandbuch.

Vor dem Test müssen Motor und ACS mit den notwendigen Systemen ausgestattet werden, um die Messung kontrollierter Parameter sicherzustellen. Für jeden Motor wird die Liste der ACS-gesteuerten Parameter gemäß dem Motorbetriebshandbuch festgelegt.

Im Testprozess werden die Parameter erfasst, die den Betrieb des ACS charakterisieren:

- Banksteuerungssystem mit Haupt- und Zusatzsensoren gemäß Bedienungsanleitung;

- integriertes ACS-Steuerungssystem;

– BSCD.

Die messtechnische Klasse von Messsystemen sowie Aufzeichnungsgeräten ist unter Berücksichtigung der in der behördlichen und technischen Dokumentation des ACS formulierten Genauigkeitsanforderungen zu bestimmen.

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