Система за стартиране и запалване на самолетен двигател
Системата за стартиране и управление на запалването на GTE се използва за осигуряване на прехода на двигателя на самолета от неработещо състояние към постоянен режим на празен ход, който се характеризира с най-ниската скорост на турбината, при която може да работи стабилно за дълго време.
За да стартирате газотурбинен двигател, е необходимо силно да завъртите турбинния вал на компресора от външен източник на енергия, да подадете определено количество гориво в горивната камера и да го запалите. В същото време процесът е максимално автоматизиран, за да се осигури зададената стабилност на процедурата по стартиране и да се предотвратят механични и топлинни претоварвания на елементите на двигателя.
Състав на типична система
Системата се състои от стартово устройство, блокове за подаване на гориво, система за запалване и оборудване за програмно управление. Стартовите устройства са електрически, турбокомпресорни и въздушни. Турбореактивните двигатели за еднократна употреба на крилати ракети могат да се стартират от пиротехнически стартери.
Процесът на промотиране, подаване на гориво и неговото запалване се регулира от специални софтуерни устройства по отношение на времето и скоростта на компресора.
Работа на системата
Електрическото завъртане от стартер или стартер-генератор обикновено се използва при малки газови турбинни двигатели и APU. Захранването се осигурява от наземни източници на електричество, както и от бордови батерии или генератор на работещ бордов APU. Валът на стартер-генератора е свързан към вала на GTE чрез двускоростен редуктор и изпреварващ съединител. Предавателното отношение на скоростната кутия се променя автоматично в зависимост от посоката на предаване на въртящия момент - в стартов режим то е по-голямо. В допълнение, стъпалозахранване, за да намали натоварването на трансмисията и да направи возенето по-плавно.
По-мощните авиационни двигатели се захранват от работещ турбо стартер, който е малък газотурбинен двигател, който от своя страна има малък електрически стартер, система за запалване и подаване на гориво, но в опростена форма. Турбо стартерът обикновено работи със същото гориво като основния двигател. В конструкцията на турбостартера са използвани две турбини - едната служи за задвижване на компресора на автомобила, а втората служи за задвижване на компресора на двигателя. Валовете на турбостартера и двигателя са свързани чрез скоростна кутия и изпреварващ съединител. Процесът на стартиране на турбостартера и времето на неговата работа се регулира от софтуерно устройство.
Въздушният стартер е турбина, която работи със сгъстен въздух. Сгъстеният въздух, като правило, идва от компресорната турбина на работещия APU, който е малък автономен газотурбинен двигател, който действа като захранващ агрегат на борда на самолета. Сгъстен въздух може да се подава и от наземни инсталации или въздушни бутилки, както и от компресорната турбина на съседен, вече работещ самолетен двигател. Поради своята простота и надеждност въздушните стартери се използват широко при мощни двигатели.
В процеса на промотиране в строго определена последователност се включва подаването на стартово гориво към стартовите инжектори и системата за запалване. Подаването на гориво се осъществява от горивни помпи, амортисьори и електрически кранове, докато основното гориво се запали напълно и турбината започне интензивно да се развива. След като горивото се запали, системата за запалване ще се изключи автоматично.
Процесът на стартиране се регулира от софтуерно устройство, което е електромеханична програмно-времева единица, състояща се от електрически двигателDC, скоростна кутия, центробежен регулатор на оборотите и пакет профилирани дискове с микропревключватели. По-модерните системи се сглобяват на базата на полупроводникови елементи. Сигналите за определени честоти на въртене на турбината GTE се вземат от центробежни превключватели или се определят от тахометричното оборудване на двигателя. Сигналите на управляващата програма се подават към блокове, възли, амортисьори, електрически кранове не директно, а чрез комутационна апаратура за захранване, релета и контактори.
Системата за запалване се състои от блок за запалване, който преобразува напрежението на бордовата мрежа във високочестотен променлив ток и запалителни свещи. Използват се полупроводникови и повърхностно разрядни свещи. Токът на свещите е достатъчно голям и може да убие човек. Радиоактивен изотоп се използва в искровите междини на запалителните блокове на много турбореактивни двигатели.
Системата за запалване след изгаряне, според принципа на работа, е в много отношения подобна на системата за стартиране. Горивото за доизгаряне се подава в камерата за доизгаряне по същия начин, предкамерните свещи се включват за известно време и горивото се запалва.
За спиране на работата на двигателя се използва аксиален горивен клапан, който прекъсва притока на гориво в горивната камера. Този клапан се управлява от лоста за спиране на двигателя или спирателния вентил.
В процеса на стартиране на двигателя системата контролира много параметри. Програмата се прекратява автоматично при забавяне на старта, превишаване на температурата на газовете зад турбината или спадане на налягането на маслото и, разбира се, при задействане на пожарна аларма. Въпреки това, по всяко време пилотът или бордовият инженер може да спре стартирането на двигателя чрез натискане на бутона "стоп" или чрез прехвърляне на ROD.