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DE1042390B - Steuersystem fuer mindestens zwei Triebwerke umfassende Triebwerksanlagen - Google Patents

Steuersystem fuer mindestens zwei Triebwerke umfassende Triebwerksanlagen

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Publication number
DE1042390B
DE1042390B DEN13652A DEN0013652A DE1042390B DE 1042390 B DE1042390 B DE 1042390B DE N13652 A DEN13652 A DE N13652A DE N0013652 A DEN0013652 A DE N0013652A DE 1042390 B DE1042390 B DE 1042390B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
power
torque
devices
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN13652A
Other languages
English (en)
Inventor
David Edwin James Buckingham
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Napier Turbochargers Ltd
Original Assignee
D Napier and Son Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by D Napier and Son Ltd filed Critical D Napier and Son Ltd
Publication of DE1042390B publication Critical patent/DE1042390B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • B64C27/12Rotor drives
    • B64C27/14Direct drive between power plant and rotor hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D31/00Power plant control systems; Arrangement of power plant control systems in aircraft
    • B64D31/02Initiating means
    • B64D31/06Initiating means actuated automatically
    • B64D31/09Initiating means actuated automatically in response to power plant failure
    • B64D31/10Initiating means actuated automatically in response to power plant failure for preventing asymmetric thrust

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

  • Steuersystem für mindestens zwei Triebwerke umfassende Triebwerksanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Steuersysteme für Triebwerksanlagen, die mindestens zwei Triebwerke umfassen. Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein Steuersystem zu schaffen, das gewährleistet, daß die Verminderung der Gesamtleistung der Triebwerksanlage beim Versagen eines oder mehrerer, jedoch nicht aller Triebwerke oder daran angeschlossenen Antriebseinrichtungen so klein wie möglich gehalten wird.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Triebwerksanlagen für mit mehreren Rotoren ausgerüstete Hubschrauber, und sie wird aus Gründen der Zweckmäßigkeit im Hinblick auf dieses besondere Anwendungsgebiet beschrieben, obwohl bemerkt sei, daß sich die Grundgedanken der Erfindung auch bei Triebwerksanlagen für andere Zwecke anwenden lassen. Die Erfindung wirkt sich bei einem mit mehreren Rotoren versehenen Hubschrauber dadurch als zweckmäßige Sicherheitsmaßnahme aus, daß sie die Verminderung des Auftriebs, die sich beim Versagen eines Triebwerks oder seiner Kraftübertragung während des Fluges ergibt, auf ein Mindestmaß herabsetzt.
  • Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Steuer-System für eine aus mindestens zwei Triebwerken bestehende Triebwerksanlage umfaßt den Kraftübertragungsmitteln jedes einzelnen Triebwerks zugeordnete Drehmomentfühlmittel, für jedes einzelne Triebwerk einen Leistungsregelungsmechanismus, der geeignet ist, die Leistung des zugehörigen Triebwerks durch die Einstellung eines Steuergliedes auf einem vorbestimmten Wert zu halten, für jeden dieser Leistungsregelungsmechanismen eine Übergehungseinrichtüng, die bei ihrer Betätigung bewirkt, daß der betreffende Leistungsregelungsmechanismus veranlaßt, daß das zugehörige Triebwerk ohne Rücksicht auf die Einstellung des Steuergliedes seine Notleistung abgibt, sowie Querverbindungen zwischen der Drehmomentfühleinrichtung jedes Triebwerks und der Übergehungseinrichtung des oder jedes anderen Triebwerks, wobei die Anordnung derart ist, daß beim Absinken des Drehmoments irgendeines Triebwerks bis- unter einen vorbestimmten Wert die Übergehungseinrichtung des Leistungsregelungsmechanismus des bzw. jedes anderen Triebwerks automatisch betätigt wird. Wenn ein Triebwerk während des Fluges versagt, wird die plötzliche Verminderung des von diesem Triebwerk gelieferten Drehmoments durch die Drehmomentfühleinrichtung des betreffenden Triebwerks sofort gefühlt, und die Übergehungseinrichtung des anderen Triebwerks bzw. jedes anderen Triebwerks, wenn mehr als zwei Triebwerke in der Triebwerksanlage vorhanden sind, wird betätigt, so daß eine automatische Einstelung des betriebsfähigen Triebwerks bzw. der betriebsfähigen Triebwerke auf die Erzeugung der Notleistung erfolgt.
  • Die Anordnung soll so getroffen sein, daß die Übergehungseinrichtung den steuernden Einfluß des Steuergliedes auf das betriebsfähige Triebwerk bzw. die betriebsfähigen Triebwerke nicht vollständig ausschaltet, sondern lediglich die Beziehung zwischen dem Steuerglied und zwischen dem Leistungsregelungsmechanismus des bzw. der betriebsfähigen Triebwerke so modifiziert, daß der Flugzeugführer innerhalb des Notleistungsbereichs die Kontrolle über das bzw. die betriebsfähigen Triebwerke behält.
  • Ferner ist es erwünscht, daß beim Versagen eines Triebwerks oder seiner Kraftübertragungseinrichtung das betreffende Triebwerk abgestellt wird. Wenn es sich bei dem Triebwerk z. B. um ein Gasturbinenaggregat handelt und dessen Kraftabgabewelle bricht, könnte die Kraftabgabeturbine plötzlich auf eine Drehzahl von gefährlicher Höhe beschleunigt werden, wenn das Triebwerk nicht sofort stillgesetzt wird. Bei einer Ausbildungsform der Erfindung ist jede Drehmomentfühleinrichtung auch mit Mitteln zum Abstellen des eigenen Triebwerks verbunden, und zwar z. B. im Falle eines Gasturbinenaggregats mit einem Kraftstoffabsperrventil und einem Ablaßventil, wobei die Anordnung derart ist, daß das betreffende Triebwerk beim Absinken des Drehmoments bis unter einen -vorbestimmten Wert selbsttätig abgestellt wird.
  • Da diese für den Notfall vorgesehenen Vorgänge im Falle einer Störung so frühzeitig wie möglich eingeleitet werden sollen, ist es erwünscht, daß der erwähnte vorbestimmte Wert des Drehmoments nicht viel niedriger ist als das während des normalen Betriebes übertragene Drehmoment. Dies würde jedoch zu Schwierigkeiten führen, wenn das Triebwerk mit verschiedenen Leistungsniveaus arbeiten muß. Um diese Schwierigkeiten auszuschalten, können Mittel vorgesehen sein, um die Drehmomentfühleinrichtungen für ein Absinken des Drehmoments auf den vorbestimmten Wert unempfindlich zu machen, um sie jedoch andererseits für ein Absinken des Drehmoments bis unter einen zweiten vorbestimmten Wert, der niedriger ist als der zuerst erwähnte vorbestimmte Wert, empfindlich zu machen. Während des normalen Betriebes würden die Drehmomentfühleinrichtungen für ein Absinken des Drehmoments auf den zuerst erwähnten vorbestimmten Wert empfindlich bleiben, doch wenn es erwünscht ist, dem Triebwerk eine geringere Leistung zu entnehmen, betätigt man diese Mittel zum Ändern des Empfindlichkeitsniveaus der Drehmomentfühleinrichtungen. Damit diese Änderung der Empfindlichkeit der Drehmomentfühleinrichtungen automatisch durchgeführt werden kann, können die Mittel zum Ändern des Empfindlichkeitsniveaus dieser Einrichtungen so mit dem Steuerglied verbunden sein, daß sie immer dann betätigt werden, wenn das Steuerglied auf eine unter der normalen Leistung liegende Leistung eingestellt wird.
  • Um das Anlassen und den Leerlaufbetrieb am Boden bei unter dem zweiten vorbestimmten Wert liegenden Drehmomenten zu ermöglichen, wenn die erwähnten Vorsichtsmaßnahmen nicht erforderlich sind, können Mittel vorgesehen sein, um eine Betätigung der Übergehungseinrichtungen unmöglich zu machen. Dies kann dadurch geschehen, daß man die Übergehungseinrichtungen selbst außer Betrieb setzt oder daß man die Verbindungen zwischen den Drehmomentfühleinrichtungen und den Übergehungseinrichtungen unterbricht oder daß man die Drehmomentfühleinrichtungen außer Betrieb setzt.
  • Manche Triebwerke, insbesondere Gasturbinentriebwerke, besitzen selbsttätige Einrichtungen zum Begrenzen der Geschwindigkeit der Kraftstoffzufuhr, damit eine Überhitzung vermieden wird, wenn die Leistung unter normalen Betriebsbedingungen gesteigert wird. Im Notfalle jedoch kann man die Gefahr einer zeitweiligen Überhitzung in Kauf nehmen, damit man die Abgabe der Notleistung innerhalb möglichst kurzer Zeit erreicht. Zu diesem Zweck kann man dafür sorgen, daß die Übergehungseinrichtungen bei ihrer Betätigung die automatischen Kraftstoffzufuhrbegrenzungseinrichtungen außer Betrieb setzen oder deren Bezugswerteinstellungen anheben. Um die Gefahr einer Überhitzung unter diesen Umständen auf ein Mindestmaß herabzusetzen, kann man Vorkehrungen treffen, daß in jedes Triebwerk, das auf die Abgabe der Notleistung eingestellt wird, ein Kühlmittel eingespritzt wird, wobei dafür gesorgt ist, daß die Übergehungseinrichtungen bei ihrer Betätigung das Einspritzen des Kühlmittels in die zugehörigen Triebwerke einleiten.
  • Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert; bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein doppeltes Gasturbinentriebwerksaggregat für einen mit zwei Rotoren ausgerüsteten Hubschrauber.
  • Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die bestimmte Hauptmerkmale der Triebwerksanlage erkennen läßt; Fig.2 ist ein schematisch gezeichneter Schnitt, der Einzelheiten der verschiedenen Teile erkennen läßt.
  • Die Hubschraubertriebwerksanlage nach Fig. 1 umfaßt ein Gasturbinentriebwerk A, das einen Hubschrauberrotor 9 A antreibt, und ein Gasturbinentriebwerk B als Kraftquelle für den anderen Hubschrauberrotor 9B. Jedes Triebwerk besitzt seinen eigenen Leistungsregelungsmechanismus 10Abzw. 10B, und diese Mechanismen können durch den Flugzeugführer unabhängig voneinander durch Steuerglieder 11A und 11B sowie Gestänge 12A bzw. 12B betätigt bzw. gesteuert werden. Die Leistungsregelungsmechanismen können in beliebiger geeigneter Weise ausgebildet sein und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung.
  • Den Gestängen 12A und 12B sind Übergehungseinrichtungen 13 A bzw. 13B zugeordnet, die bei ihrer Betätigung den Drehpunkt 14A bzw. 14B des zugehörigen Gestänges verlagern, um die Beziehung zwischen dem entsprechenden Steuerglied und dem Leistungsregelungsmechanismus so zu ändern, daß ein Übergang von der normalen Betriebsweise zum Notbetrieb erfolgt. Im Falle des Notbetriebes ruft jede bestimmte Stellung des Steuergliedes im Vergleich zum normalen Betrieb eine einer erheblich höheren Leistung entsprechende Einstellung des zugeordneten Leistungsregelungsmechanismus hervor. In die von den Triebwerken A und B zu den Rotoren 9 A und 9 B führenden Antriebswellen 15 A und 15 B sind Drehmomentfühleinrichtungen16Abzw. 16B eingeschaltet Diese Drehmornentfühleinrichtungen bestimmen den hydraulischen Druckunterschied in den Rohrleitungspaaren 17A bzw. 17 B in Abhängigkeit von dem übertragenen Drehmoment. Diese Einrichtungen sind als solche bekannt, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Die Rohrleitungspaare 17A und 17B stehen mit Umwandlungs- bzw. Auswertungsaggregaten 18A bzw. 18B in Verbindung. Das Auswertungsgerät 18A ist in Fig. 2 in Einzelheiten dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Das Auswertungsgerät 18 B ist ebenso ausgebildet wie das Gerät 18A. Das Aus-Wertungsgerät 18A spricht auf Druckunterschiede in den Rohrleitungen 17A an und ist so eingerichtet, daß es beim Absinken dieses Druckunterschiedes, durch welches das Versagen .des Triebwerks A oder seinen Kraftübertragung angezeigt wird, die übergehungseinrichtung 13 B des Triebwerks B über die Querverbindung 19 A zur Wirkung bringt, um das Triebwerk B auf die Abgabe der Notleistung einzustellen, damit der auf das Versagen des Triebwerks A zurückzuführende Leistungsverlust wenigstens teilweise durch die zusätzliche Leistungsabgabe des Triebwerks B ausgeglichen wird. Gleichzeitig betätigt das Auswertungsgerät 18 A ein Kraftstoffabsperrventil und ein Ablaßventil 20 A, die dem Leistungsregelungsmechanismus des Triebwerks A zugeordnet sind, um dieses Triebwerk stillzusetzen. Diese Betätigung erfolgt über eine Verbindung 21 A. Das Auswertungsgerät 18B arbeitet beim Versagen des Triebwerks B entsprechend, um das Triebwerk A auf die Abgabe der Notleistung einzustellen, und zwar über die Querverbindung 19 B, so daß das Triebwerk B über eine Verbindung 21 B durch eine Betätigung des Kraftstoffabsperr- und -ablaßventils 20B abgestellt wird.
  • Die Auswertungsgeräte erfüllen noch gewisse weitere Aufgaben, -die weiter unten an Hand von Fig. 2 erläutert werden.
  • In Fig. 2 ist das Auswertungsgerät 18 A dargestellt. Dieses Gerät umfaßt zwei Kammern 23' und 23",.an die die Leitungen des Leifun_gspaares 1'.7A angeschlossen sind, so daß der Drur-lzunterschied zwischen den beiden Kammern eine Funktion des von dem Triebwerk A gelieferten Drehmoments ist. Zwischen den beiden Kammern 23' und 23" erstrecken sich zwei aus- und einschiebbare Kolben 24 und 25, die unter der Einwirkung der einstellbaren Federn 26 und 27 stehen. Die Feder 27 ist kräftiger als die Feder 26. Die Kolben 24 und 25 stützen sich an Stoßstangen 28 bzw. 29 ab, deren Enden an den entgegengesetzten Enden eines Hebels 30 angreifen. Der Mittelpunkt des Hebels 30 ist mit einem hydraulischen Ventil 31 verbunden, dessen oberes Ende auf die Betätigungsstange 32 eines elektrischen Schalters 33 wirkt, der durch die Leitungen 19 A (s. auch Fig. 1) mit einem hier nicht gezeigten Elektromagneten verbunden ist, der beim Schließen des Schalters 33 die übergehungseinrichtung 13 B des Triebwerks B betätigt. Das hydraulische Ventil 31 steuert das Strömen eines unter Druck stehenden Strömungsmittels und einer Rohrleitung 34 zu einer Rohrleitung 35, die zu einem Servomotor 36 führt, der das dem Triebwerk A zugeordnete Kraftstoffabsperr- und -ablaßventil 20A steuert; ferner steuert das Ventil 31 das Entweichen des Strömungsmittels aus diesem Servomotor durch eine Rohrleitung 37 zu einer unter niedrigem Druck stehenden Entleerungsleitung 38. Die Rohrleitungen 35 und 37 bilden zusammen die in Fig. 1 mit 21 A bezeichnete Verbindung. Der Kolben des Servomotors 36 nimmt normalerweise seine in Fig. 2 veranschaulichte tiefste Stellung ein, so daß sich auch das Kraftstoffabsperr-und -ablaßventil 20A in der gezeigten Stellung befindet, bei welcher der zugemessene Kraftstoff ungehindert von einer zu dem Leistungsregelungsmechanismus 10A führenden Einlaßleitung 39 zu einer Förderleitung 40 strömen kann, die zu den Brennern des Triebwerks A führt. Wenn sich der Kolben des Servomotors 36 in seiner oberen Stellung befindet, ist bzw. wird das Ventil 20A angehoben und es sehließt die Verbindung zwischen den Rohrleitungen 39 und 40, so daß der durch die Förderleitung 39 zugeführte Kraftstoff über eine Leitung 41 abgelassen wird.
  • Für jeden der Kolben 24 und 25 sind Verriegelungsmechanismen vorgesehen, welche die Anschläge 44 und 45 umfassen, die sich in ihrer wirksamen Stellung nach Fig. 2 an den Enden des Hebels 30 abstützen und diesen unbeweglich festhalten. Diese Verriegelungsmechanismen werden durch von dem Steuerglied 11 A betätigte Nocken 46 und 47 gesteuert. Abgesehen von den Nocken sind die beiden Verriegelungsmechanismen identisch ausgebildet, so daß es genügt, nur einen von ihnen, nämlich den den Anschlag 44 umfassenden linken Mechanismus, zu beschreiben. Der Nocken 46 wirkt über eine Stoßstange 49 auf ein federbelastetes Ventil 48. Dieses Ventil steuert das Einströmen eines unter Druck stehenden Strömungsmittels aus einer mit einer Einschnürung versehenen Rohrleitung 50 in die Räume 51 und 52 oberhalb bzw, unterhalb eines Kolbens 53 sowie das Ausströmen des Strömungsmittels aus diesen Räumen über die mit Einschnürungen versehenen Niederdruck-Ablaufleitungen 54 und 55. Wenn das Ventil 48 seine obere Stellung nach Fig. 2 einnimmt, ist der Kolben 53 angehoben. Wenn sich das Steuerglied 11 A dagegen in einer Stellung befindet, in welcher der Vorsprung des Nockens 46 mit der Stoßstange 49 in Berührung steht, -ist der Kolben 53 in seiner unteren Stellung, in der er entgegen der Wirkung einer Feder 57 auf eine Stoßstange 56 drückt, um den Anschlag 44 um ein gutes Stück von dem Hebel 30 abzuheben. Der Anschlag 45 wird in ähnlicher Weise durch den Nocken 47 gesteuert Die Einschnürungen in den Rohrleitungen 50, 54 -und 55 sowie in den entsprechenden Rohrleitungen des rechten Verriegelungsmechanismus sind so gewählt, daß sich bei den Bewegungen des Kolbens 53 und des entsprechenden Kolbens auf der rechten Seite, die auf Grund von Bewegungen des Steuergliedes 11 A erfolgen, eine geeignete zeitliche Verzögerung ergibt. Das bis jetzt beschriebene System arbeitet wie folgt: Während des normalen Fluges befinden sich die beiden Anschläge 44 und 45 in ihren unwirksamen Stellungen, denn das Steuerglied 11 A befindet sich in einem Bereich, in dem die Vorsprünge der beiden Nocken 46 und 47 die zugehörigen Stoßstangen berühren. Auch ist das von dem Triebwerk A abgegebene Drehmoment derart, daß der Druckunterschied zwischen den Kammern 23' und 23" die beiden Kolben 24 und 25 entgegen der Wirkung der Federn 26 bzw. 27 niederhält. Das Ventil 31 nimmt daher seine tiefste Stellung ein, der Schalter 33 ist geöffnet, so daß die Übergehungseinrichtung 13 B des Triebwerks B wirkungslos ist, und das Kraftstoffabsperr- und -ablaßventil 20A befindet sich in seiner normalen Stellung. Wenn nun das Triebwerk A oder seine Antriebswelle 15A versagt, wird die Drehmomentfühleinrichtung 16A sofort den Druckunterschied zwischen den Kammern 23' und 23" vermindern. Wenn dieser Druckunterschied zurückgeht, dehnen sich die Federn 26 und 27 aus, wobei die Ausdehnung der Feder 27 schneller erfolgt als diejenige der Feder 26, da sie kräftiger ist. Die Kolben 24 und 25 bewegen sich nach oben, und der Kolben 25 legt eine längere Strecke zurück als .der Kolben 24, so daß der Hebel 30 entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt wird und sich das Ventil 31 hebt. Bei einem vorbestimmten Zwischenwert des übertragenen Drehmoments, der nur wenig unterhalb des während des normalen Fluges normalerweise übertragenen niedrigsten Drehmoments liegt, wird :das Ventil 31 genügend weit gehoben worden sein, um den Sehalter 33 zu schließen, so daß die Übergehungseinrichtung 13 B betätigt wird, um das Triebwerk B auf die Abgabe der Notleistung einzustellen. Ferner wird der Servomotor 36 betätigt, um das Ventil 20A zu heben, das die Kraftstoffzufuhr zu dem Triebwerk A absperrt und den noch in den Leitungen befindlichen Kraftstoff, der durch den Leistungsregelungsmechanismus 10A zugeführt wird, abläßt.
  • Wenn der Kolben 25 durch den Anschlag 45 verriegelt und damit wirkungslos ist, wird der Kolben 24 eine- ähnliche Betätigung des Steuersystems veranlassen, jedoch nur dann, wenn der Druckunterschied zwischen den Kammern 23' und 23" auf einen Wert abgesunken ist, der erheblich kleiner ist als derjenige, bei dem das System durch den Kolben 25 betätigt würde, nämlich auf einen Wert, der einem vorbestimmten niedrigen Drehmoment entspricht, der nur wenig unterhalb des niedrigsten Drehmoments liegt, das normalerweise übertragen wird, wenn das Triebwerk gedrosselt läuft.
  • Der Vorsprung des Nockens 47 ist so angeordnet, daß der Kolben 25 durch den Anschlag 45 bei sämtlichen Stellungen des Steuergliedes 11A unterhalb derjenigen Stellung verriegelt ist, die dem erwähnten Zwischenwert des Drehmoments entspricht, bei dem das Steuersystem während des normalen Fluges durch den Kolben 25 betätigt würde. Dies hat den Zweck, eine Betätigung des Steuersystems dann zu verhindern, wenn das Drehmoment deshalb unter diesen Zwischenwert absinkt, weil der Steuerhebel absichtlich in den Bereich für ein niedriges bis mittleres Drehmoment gebracht wird, z. B. zum Zwecke des Fliegens mit gedrosselten Triebwerken, d. h. zum Unterschied von dem Absinken des Drehmoments auf den Zwischenwert, wie es auf eine mechanische Störung zurückzuführen ist.
  • Der Vorsprung des Nockens 46 ist so angeordnet, daß der Kolben 24 durch den Anschlag 44 verriegelt wird, -wenn die Stellungen des Steuergliedes 11 A dem Leerlaufbereich entsprechen, innerhalb dessen das von dem Triebwerk A abgegebene Drehmoment so niedrig ist, daß das Steuersystem anderenfalls durch den Kolben 24 betätigt werden würde. Dies hat den Zweck, eine Betätigung des Steuersystems für den Fall zu verhindern, daß das Drehmoment bis unter diesen niedrigen Wert absinkt, da der Steuerhebel absichtlich in den Leerlaufbereich hineinbewegt wurde, zum Unterschied von dem auf eine mechanische Störung zurückzuführenden Absinken des Drehmoments auf diesen niedrigen Wert.
  • Ähnliche Vorgänge spielen sich beim Versagen des Triebwerks B oder seiner Welle 15 B in den entsprechenden Teilen des Triebwerks B ab. Durch die Betätigung des Auswertungsgeräts 18 B des Triebwerks B wird nicht nur das diesem Triebwerk zugeordnete Kraftstoffabsperr- und -ablaßventil 20B, sondern auch die Übergehungseinrichtung 13A des Triebwerks A betätigt. Diese Einrichtung ist in Fig.2 in Einzelheiten dargestellt. Sie umfaßt einen Solenoid 60, der bei einer Betätigung des Auswertungsgeräts 18B des Triebwerks B über die Verbindung 19 B eingeschaltet wird. Dieser Solenoid steuert ein hydraulisches Ventil 61, das seinerseits die Zuführung eines unter Druck stehenden Strömungsmittels von einer Leitung 62 zu den zu den Räumen oberhalb bzw. unterhalb des Kolbens eines Servomotors 65 führenden Leitungen sowie das Ausströmen des Strömungsmittels aus diesen Räumen über die Rohrleitungen 63 bzw. 64 zu den unter einem mittleren Gegendruck gehaltenen Rohrleitungen 66 bzw. 67 steuert. Der Servomotor 65 verstellt den Drehpunkt 14A des Gestänges 12A zwischen dem Steuerglied 11A und dem Leistungsregelungsmechanismus 10A, so daß bei einer Betätigung der Übergehungseinrichtung 13 A die Beziehung zwischen der Einstellung des Steuergliedes 11 A und dem Kraftstoffstrom durch den Leistungsregelungsmechanismus 10 A von der Zuführungsleitung 68 zu der Rohrleitung 39 so geändert wird, daß eine Umstellung von normalen Betrieb auf den Notbetrieb erfolgt. Bei dieser Notbetriebsstellung überschreitet die bei einer beliebigen Stellung des Steuergliedes 11 A zu dem Triebwerk A gelangende Kraftstoffmenge die normale Menge erheblich. Die Übergehungseinrichtung 13B des Triebwerks B ist genau so ausgebildet wie die Übergehungseinrichtung 13A.
  • Um eine Überhitzung der Triebwerke zu vermeiden, sind sie mit automatischen Kraftstoffzufuhr-Begrenzungseinrichtungen ausgerüstet, die entsprechend der Turbineneinlaßtemperatur betätigt werden. Die entsprechende Einrichtung für das Triebwerk A ist in Fig. 2 bei 70 angedeutet. Derartige Einrichtungen sind als solche bekannt, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt. Diese Einrichtung umfaßt einen Temperaturfühlkopf 71, der der Turbineneinlaßtemperatur ausgesetzt ist und ein Anzapfventil steuert. Wenn sich die Turbineneinlaßtemperatur dem Maximalwert nähert, entnimmt dieses Anzapfventil in der üblichen Weise entweder zugemessenen Kraftstoff aus der Rohrleitung 39, wie es in Fig. 2 angedeutet ist, oder es entnimmt Kraftstoff aus dem Servomotor einer mit veränderbarer Hublänge arbeitenden Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt), die der Zuführungsleitung 68 Kraftstoff zuführt, um so die Kraftstoffzufuhr zu den Brennern zu verringern. Der abgezapfte Kraftstoff tritt aus einer Ablaufleitung 72 aus. Während der Entnahme der Notleistung sind übernormal hohe Turbineneinlaßtemperaturen zulässig, da diese Bedingungen nur selten und dann auch nur für kurze Zeitspannen -eintreten. Wenn die Übergehungseinrichtung 13A betätigt wird, bringt das Ventil 61 somit eine Rohrleitung 73 in Verbindung mit der unter einem mittleren Druck stehenden Leitung 66, wodurch ein Druck auf einen Kolben aufgebracht wird, der auf das Anzapfventil der Einrichtung 70 wirkt, um dieses Ventil geschlossen zu halten.
  • Das Auswertungsgerät 18A umfaßt ferner eine Einrichtung, durch die das Drehmoment auf einen maximalen Wert begrenzt wird. Diese Einrichtung umfaßt einen Kolben 75, der sich zwischen den Kammern 23' und 23" erstreckt und durch eine einstellbare Feder 76 nach oben gedrückt wird. Der Kolben 75 trägt eine Stange 77; die ein Anzapfventil 78 normalerweise geschlossen hält. Wenn das übertragene Drehmoment eine bestimmte Obergrenze erreicht, wird der Druckunterschied zwischen den Kammern 23' und 23" genügend hoch, um den Kolben 75 nach unten zu drücken, so daß das Anzapfventil 78 freigegeben wird und zugemessener Kraftstoff über eine Rohrleitung 79 aus der Leitung 39 entweichen kann, was zu einer Verminderung der dem Triebwerk A zugeführten Kraftstoffmenge führt. Alternativ könnte man das Anzapfventil 78 so anordnen, daß dem Servomotor einer mit veränderbarer Hublänge arbeitenden Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff zu der Zuführungsleitung 68 fördert, Kraftstoff entnommen wird.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Steuersystem für eine Triebwerksanlage, die mindestens zwei Triebwerke umfaßt, sowie für jedes Triebwerk einen Leistungsregelungsmechanismus, der geeignet ist, die Leistungsabgabe des betreffenden Triebwerks auf einem durch die Einstellung eines Steuergliedes bestimmten. Wert zu halten, gekennzeichnet durch Drehmomentfühleinrichtungen, wobei der Kraftübertragungseinrichtung jedes Triebwerks eine Drehmomentfühleinrichtung zugeordnet ist, Übergehungseinrichtungen, von denen jedem Leistungsregelungsmechanismus eine zugeordnet ist, wobei diese Einrichtungen geeignet sind, bei ihrer Betätigung zu bewirken, daß der betreffende Leistungsregelungsmechanismus dem zugehörigen Triebwerk ohne Rücksicht auf die Stellung des Steuergliedes eine Notleistung entnimmt, sowie Querverbindungen zwischen der Drehmomentfühleinrichtung jedes Triebwerks und der Übergehungseinrichtung des bzw. jedes anderen Triebwerks, wobei die Anordnung derart ist, daß beim Absinken des einem beliebigen Triebwerk entnommenen Drehmoments bis unter einen vorbestimmten Wert die Übergehungseinrichtung des Leistunsregelüngsmechanismus des bzw. jedes anderen Triebwerks automatisch betätigt wird.
  2. 2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drehmomentfühleinrichtung ferner mit Mitteln zum Stillsetzen des zugehörigen Triebwerks ausgerüstet ist, wobei die Anordnung derart ist, daß beim Absinken des irgendeinem Triebwerkentnommenen Drehmoments bis unter den erwähnten vorbestimmten Wert das betreffende Triebwerk automatisch abgestellt wird.
  3. 3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel, um die Drehmomentfühleinrichtungen für ein Absinken des Drehmoments auf den erwähnten vorbestimmten Wert unempfindlich zu machen, um sie jedoch für ein Absinken des Drehmoments unter einem zweiten vorbestimmten Wert, der niedriger ist als der zuerst erwähnte vorbestimmte Wert, empfindlich zu machen.
  4. 4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ändern des Empfindlichkeitsniveaus der Drehmomentfühleinrichtungen so mit dem Steuerglied verbunden sind, daß sie immer dann betätigt werden, wenn das Steuerglied auf eine unter der normalen Leistungsabgabe liegende Leistungsabgabe eingestellt wird.
  5. 5. Steuersystem nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch Mittel, um die Übergehungseinrichtungen unwirksam zu machen.
  6. 6. Steuersystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsregelungsmechanismen automatische Einrichtungen umfassen, um die Geschwindigkeit der Kraftstoffzufuhr zu begrenzen, so daß eine Überhitzung vermieden wird, wenn die Leistung unter normalen Betriebsbedingungen gesteigert wird, und daß die Übergehungseinrichtungen so ausgebildet sind, daß sie bei ihrer Betätigung die automatischen Kraftstoffzufuhr-Begrenzungseinrichtungen wirkungslos machen oder ihre Bezugswerteinstellungen anheben.
  7. 7. Steuersystem nach Anspruch 1 bis 6 für eine Triebwerksanlage, bei der den einzelnen Triebwerken bei maximaler Leistungsabgabe ein Kühlmittel zugeführt werden muß, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergehungseinrichtungen so ausgebildet sind, daß sie bei ihrer Betätigung das Einspritzen eines Kühlmittels in die zugehörigen Triebwerke einleiten.
DEN13652A 1956-05-14 1957-05-14 Steuersystem fuer mindestens zwei Triebwerke umfassende Triebwerksanlagen Pending DE1042390B (de)

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