DE2516900A1 - Steuersystem fuer triebwerkanlagen - Google Patents
Steuersystem fuer triebwerkanlagenInfo
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Description
Steuersystem für Triebwerkanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf Steuersysteme für Triebwerkanlagen,
insbesondere für Hubschraubertriebwerke.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Steuerung eines Hubschraubermotors,
der mehrere Gasturbinentriebwerke enthält, wobei das Steuersystem eine Gesamtsteuerung des Laufs der
einzelnen Triebwerke erlaubt, und zwar unter Koordinierung der Triebwerke einerseits mit dem Betrieb der Hubschraube
(des sogenannten "Rotors") oder mehrerer Rotoren des Hubschraubers und andererseits mit den vom Piloten gesendeten
Signalen und Befehlen. An ein solches Steuersystem v/erden noch spezielle andere Anforderungen gestellt: es soll die
Gesamtlast unter den einzelnen Triebwerken zweckmässig aufteilen;
es sollen Sicherheitsvorkehrungen für den Fall einer Störung oder eines Ausfalls eines Triebwerkes getroffen sein,
um die diesem Triebwerk zugeordneten Teile zu übergehen oder
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β MÜNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270
stillzulegen; beim Ausfall irgendwelcher Teile des Steuersystems sollten alternative Steuermöglichkeiten zur Verfügung
stehen, und die Signalübertragung zwischen verschiedenen, an unterschiedlichen Orten des Luftfahrzeugs untergebrachten
Elementen des Steuersystems sollte auf elektrische V/eise erfolgen. Die Verwendung elektrischer Verbindungen ("fly-by-wire")
hat gegenüber mechanischen Gestängen oder Seilzügen und gegenüber
hydraulischen Steuerungen den Vorteil geringeren Gewichts und erleichterten Einbaus und macht außerdem die Kontrolleund
Steuerung der Triebwerkanlage zuverlässiger.
Ein Steuersystem der beschriebenen Art ist auρ der USA-Patentschrift
3 174 284- bekannt. Die Aufgabe der Erfindung besteht
nun darin, ein Steuersystem für eine aus mehreren Gasturbinentriebwerken bestehende Kraftanlage insbesondere hinsichtlich
der Lastaufteilung zu verbessern.
Die Erfindung geht aus von einem Steuersystem für eine Triebwerkanlage,
die mehrere zum Antrieb einer gemeinsamen veränderlichen Last zusammengeschaltete Gasturbinentriebwerke enthält.
Das erfindungsgemäße System setzt sich grob zusammen aus einer Hauptsteuereinrichtung , einer Lastverteilungseinrichtung,
und einer Regelungseinrichtung für die Drehzahl. Die Hauptsteuereinrichtung enthält folgendes: einen von einer Bedienungsperson
einstellbaren Befehlsgeber zur Abgabe eines Befehlssignals für das Niveau der Ausgangsleistung; einen Belastungsgeber
zur Abgabe eines für die benötigte Ausgangsleistung charakteristischen Belastungssignals; einen Treibstoff regler
für ,jedes Triebwerk zur Regelung der Treibstoff zufuhr;
eine Anordnung zur Bildung einer bewerteten Summe der genannten Signale für eine gleichzeitige Änderung der Einstellung der
Treibstoffregler. Die Lastverteilungseinrichtung enthält folgendes: eine Anordnung, die auf eine für die Ausgangsleistung
jedes Triebwerks charakteristische Zustandsgröße anspricht, um jeweils ein Leistungssignal zu erzeugen; eine Vergleichseinrichtung
zur Ermittlung des höchsten dieser Leistungssignale;
eine Anordnung, welche für jedes Triebwerk ein Leistungsfehler-
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signal entsprechend der Differenz zwischen dem höchsten
Leistungssignal und dem Leistungssignal dieses Triebwerks
ermittelt; eine Leistungstrimmeinrichtung für jedes Triebwerk, die mit dem betreffenden Treibstoffregler gekoppelt
ist, um die Leistungseinstellung am Treibstoffregler zu modifizieren;
eine auf das Leistungsfehlersignal jedes Triebwerks
ansprechende und mit der Leistungstrimmeinrichtung des betreffenden Triebwerks gekoppelte Anordnung, welche die Ausgangsleistungen
der nicht das höchste Leistungssignal liefernden Triebwerke zur Beseitigung der Fehlersignale erhöht. Die
Regelungseinrichtung enthält folgendes: eine Anordnung zur Lieferung eines Lastdrehzähl-Befehlssignals; eine auf die
Lastdrehzahl ansprechende Anordnung; eine Anordnung zur Erzeugung eines Lastdrehzahl-Fehlersignals; eine auf das Lastdrehzähl
-Fehl er signal ansprechende und mit den Leistungstrimmeinrichtungen aller Triebwerke gekoBpelte Anordnung zur Nachstellung
aller Treibstoffregler im Sinne einer Beseitigung des Lastdrehzahl-Fehlersignals.
Die Erfindung bringt insbesondere bei Anwendung in Hubschraubern mit aus mehreren Triebwerken bestehenden Kraftanlagen den
Vorteil einer höheren Sicherheit, da mit ihr die an den Piloten zu stellenden Anforderungen, insbesondere was die Reaktion auf
Triebwerkausfälle betrifft, verringert werden. Das erfindungsgemäße Steuersystem erfüllt nicht nur die eingangs genannten Anforderungen
auf zuverlässigere und breitere Weise als bisher, sondern bringt noch den zusätzlichen Vorteil, daß ein besser
geregeltes Hochlaufen des Rotors erfolgt und daß bei Störungen stets alternative Steuermöglichkeiten zur Verfügung stehen.
Eine bevorzugte Au.sführungsform der Erfindung ist ein Steuersystem
für eine Hubschrauber-Kraftanlage mit drei Triebwerkeinheiten, die das Rotorsystem über ein Hauptgetriebe antreiben,
wobei jede Triebwerkeinheit aus einem Gasturbinentriebwerk vom sogenannten gasgekoppelten Typ (freie Turbine) besteht.
Jeder Triebwerkeinheit ist hierbei ein hydromechani-
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Ί- -
scher Treibstoffregler zugeordnet, in irelchem ein Drehzahlregler
(im folgenden auch einfach als "Regulator" bezeichnet) für den Gaserzeuger abhängig von elektrischen EingangsSignalen
verstellt wird. Jedem Triebwerk sind außerdem eine elektronische Triebwerksteuerung und verschiedenes anderes Zubehör zugeordnet.
Der allgemeine Betriebszustand der Triebwerkanlage wird normalerweise
durch den Piloten mittels gesonderter Stellhebel (sogenannter "Zustandshebel") und Schalter an einem Bedienungsfeld
gesteuert. Weitere vom Piloten betätigbare Bedienungsorgane zur Steuerung des Betriebs sind ein Blattwinkelsteller (meist ein als "Steuerknüppel" bezeichneter Steuerhebel),
durch den die gemeinsame Steigung der Rotorblätter eingestellt wird, und ein sogenannter "Verstellschalter" (engl. beeper switch),
der bei Betätigung die Einstellung eines isochronen Drehzahlreglers für das Rotorsystem und die Einstellung der Regulatoren
der Gaserzeuger justiert oder trimmt. Der Zustandshebel für jedes Triebwerk sendet ein Drehzahl-Befehlssignal über die
elektronische Steuerung ,jeder Triebwerkeinheit an den Gaserzeuger-Regulator
dieses Triebwerks. Ein die gemeinsame Blattwinkelverstellung anzeigendes Signal, welches aus der Rotorsteueranlage
an jede elektronische Triebwerksteuerung gesendet wird, bildet eine weitere Größe für die Einstellung der Regulatoren.
Das Steuersystem enthält außerdem eine sogenannte Koordinierungseinheit,
deren Hauptaufgabe darin besteht, die Ausgangsleistungen der einzelnen Triebwerke einander anzugleichen. Diese
Einheit enthält auch den Rotor-Isochronregler. Die Koordinierungseinheit
empfängt Eingangssignale, welche im Einzelnen für den Befehl od er Sollwert der Rotordrehzahl, für die tatsächliche
Rotordrehzahl und für die Drehmomente der einzelnen Triebwerke charakteristisch sind und liefert an die verschiedenen
elektronischen Triebwerksteuerungen Regulatortrimmsignale, um die Leistung der einzelnen Triebwerke zu erhöhen oder zu
vermindern.
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Alle Signale werden elektrisch zwischen dem Rotorsystem, dem Bedienungsfeld, der Koordinierungseinheit und den elektronischen
Triebwerksteuerungen übertragen. Übermässige Triebwerkmomente während des Anlaufens des Rotors werden vermieden.
Die grundlegenden Merkmale der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen
sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet. Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachstehend Einzelheiten
und Ausführungsformen anhand von Zeichnungen erläutert:
Figur 1 ist eine sehr vereinfachte schematische Darstellung
eines mit Gasturbinen angetriebenen Hubschraubers;
Figur 2 zeigt in einem Scliaubild die Drehzahl des Gaserzeugers
abhängig von dem die gemeinsame Blattwinkelverstellung anzeigenden Signal für verschiedene Stellungen des
Zustandshebels;
Figur 3 ist ein allgemeines Blockschaltbild einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuersystems für die Triebwerkanlage des Hubschraubers;
Figur 4- zeigt ein Blockschaltbild für die Ferneinstellung
eines Triebwerkregulators;
Figur 5 zeigt Kennlinien der Triebwerkanlage bei Beschleunigung
des Rotors;
Figur 6 veranschaulicht das Verhalten des Systems beim Ausfall eines Triebwerks;
Figur 7 zeigt in einem Blockschaltbild Einzelheiten der Koordinierungseinheit
;
Figur 8 zeigt in einem Blockschaltbild Einzelheiten der elektronischen
Steuereinheit, wie sie für jedes Triebwerk vorgesehen ist.
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Die Fig. 1 zeigt die Anlage eines Hubschraubers, in dem das erfindungsgemäße Steuersystem Anwendung finden kann. Die Darstellung
in dieser Figur ist sehr schematisch gehalten und zeigt nur diejenigen Teile eines Hubschraubers, die zum Verständnis
des erfindungsgemäßen Steuersystems notwendig sind. Sie ist nicht als vollständige Darstellung der tatsächlichen
Anlage eines Luftfahrzeugs zu betrachten.
Eine spezielle Anlage, der das Steuersystem beigeordnet werden kann, ist ausführlicher in einer Arbeit von J. Roger Alwang
und Richard D. McLain beschrieben, die unter dem Titel "Heavy-Lift Helicopter Engine Control System" im 30th Annual
National Forum of the American Helicopter Society in Washington, D.G. (Mai 1974, preprint Wo. 870) veröffentlicht ist. Auch sei
auf die USA-Patentschrift 3 174- 284- verwiesen, die speziell
Steuereinrichtungen für Hubschraubertriebwerke offenbart. Der in Fig. 1 dargestellte Hubschrauber 2 ist von einem Typ mit
zwei Hubschrauben oder "Rotoren", und zwar einem vorderen Rotor und einem hinteren Rotor A-. Der Rotor 3 wird über ein Getriebe
6 und der Rotor 4- über ein Getriebe 7 angetrieben. Diese Getriebe
sind über Wellen 8 und 9 mit einem Hauptgetriebe 10 verbunden. Die Rotoren, Getriebe und Wellen bilden zusammen
das Rotorsystem 11.
Die Antriebskraft für das Hauptgetriebe kommt von drei Triebwerkeinheiten
12, deren jede ein Gasturbinentriebwerk 15 enthält,
welches über eine Welle 16 das Hauptgetriebe mit Antriebsleistung versorgt. Jede Triebwerkeinheit enthält außerdem
eine elektronische Triebwerksteuerung 1f und verschiedene andere Kontrolleinrichtungen und. Zubehör wie z.B. einen Treibstoffregler
21, einen Kompressor-Versteller 22 für veränderliche Geometrie und einen Anlasser 23. Jedes Triebwerk ist
vom sogenannten "gasgekoppelten" Typ (Freifahrtturbine), d.h. es enthält einen Gaserzeuger, der aus einem Kompressor, einer
Verbrennungseinrichtung und einer Turbine besteht, und eine Kraftturbine, die durch den Gasausstoß des Gaserzeugers angetrieben
wird. Die Turbine des Gaserzeugers und die Ausgangs-
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oder Kraftturbine drehen sichuiabhängig voneinander, wobei
letztere die Welle 16 antreibt. Die einzelnen Wellen 16 sind im Hauptgetriebe 10 miteinander und mit den Rotorantriebswellen
8 und 9 gekoppelt. Zwischen ,leder Welle 16 und dem gemeinsamen Antrieb liegt eine (nicht dargestellte) Freilaufkupplung,
damit der Rotor beim Ausfallen eines einzelnen Triebwerks nicht gebremst wird. Normalerweise drehen sich die Kraftturbinen
jedoch synchron miteinander gemäß ihrer gegenseitigen Verzahnung im Hauptgetriebe 10.
Das Luftfahrzeug enthält bei 24- eine Pilotenkanzel mit den notwendigen
Betätigungseinrichtungen einschließlich eines Steuerknüppels 26, über den die gleichsinnige und periodische Plattwinkel
steuerung der Rotoren (d.h. die Steuerung der Anstellwinkel der Rotorblätter) in der bekannten V/eise erfolgt. Die
Pilotenkanzel enthält außerdem ein Bedienungsfeld 27, an welchem sich neben anderen noch zu beschreibenden Betätigungsgliedern und Schaltern ein Hauptsteuerhebel ( Zustandshebel)
für jede Triebwerkseinheit befindet.
Der andere wichtige Teil des Steuersystems ist eine Koordinierungseinheit
30 für die Antriebsleistungen, die verschiedene Funktionen bei der Koordinierung des Betriebs der Triebwerke
erfüllt, wie es weiter unten noch beschrieben wird. Die elektronischen Triebwerksteuerungen, die Koordinierungseinheit und das Bedienungsfeld sind miteinander ausschließlich
durch elektrische Verdrahtung (in Fig. 1 nicht dargestellt) verbunden, wie es noch ausführlicher beschrieben werden wird.
Die Einzelheiten des Eotorsystems sind für die vorliegende Beschreibung
nicht wichtig, da die Erfindung genausogut bei einem Hubschrauber mit einem einzigen Rotor oder bei anderen Trj eb-■
werkanlagen angewendet werden kann, die ähnliche Anforderungen an eine Steuerung stellen wie die dargestellte AnInge.
Das Systemschaltbild nach Fig. 3 zeigt die Art und V/eise, wie
die Hauptteile des Steuersystems untereinander verbunden sind.
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Im unteren Teil der Fig. 3 ist das Rotorsystem und die Triebwerkanlage
12 mit den einzelnen Triebwerken 15, den elektronischen Triebwerksteuerungen 18, den Treibstoffreglern 21,
den Kompressorverstellern 22 und den Anlassern 23 dargestellt.
Das Bedienungsfeld 27, der Steuerknüppel 26 und die Koordinierungseinheit
sind im oberen Teil dieser Figur gezeigt. Wie zu erkennen ist, enthält das Bedienungsfeld drei sogenannte
Zustandshebel 28, die aus einer Stop-Stellung an einem äußeren
Ende in eine Bodenleerlauf- oder Startstellung bewegt werden können, bei v/elcher der Hubschrauber gestartet und auf minimaler
Leistung betrieben werden kann. Über dieser Stellung hinaus lassen sich die Zustandshebel weiter bis in eine Flug-Stellung
für maximale Leistung bewegen, die am anderen Ende des Bewegungsbereichs der Hebel liegt. Die Triebwerksleistung kann durch
Bewegung des Zustandshebels im Bedienungsfeld zwischen dem Bodenleerlauf-Betrieb
und dem Flug-Betrieb verändert werden.
-1O
Die Stellung des Zustandshebels wird als elektrisches Signal über eine Leitung JA der elektronischen Triebwerksteuerung mitgeteilt.
Ein elektrisches Signal, welches die gleichsinnige Blattwinkelverteilung&r Rotoren angibt, wird über einen V/andler
vom Steuerknüppel 26 (oder von der automatischen Flugsteuerung oder einer anderen Quelle) über eine Leitung 35 zur elektronischen
Triebwerksteuerung gegeben und auch an das Rotorsystem 11 gesendet, um die gleichsinnige Blattwinkelverteilung der
Rotoren einzustellen. Die Signalübertragung zum Rotorsystem und die gleichsinnige oder gemeinsame Blattverstellung lann
auch auf andere V/eise erfolgen, wesentlich für das Steuersystem ist jedoch, daß jeder elektronischen Triebwerksteuerung ein die
gleichsinnige Blattwinkelverstellung anzeigendes elektrisches
Signal zugeführt wird.
Das Bedienungsfeld 27 enthält außerdem ein Bedienungsorgan 36 für eine Rotorbremse, welches in der gezeigten V/eise über die
Leitung 38 mit d'em Rotorantriebssystem verbunden ist, um den
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Rotor so lange gegen Drehung festzuhalten, bis die Bremse
gelöst ist. Eine Sperre verhindert, daß irgendeiner der Zustandshebel über die Bodenleerlauf-Stellung hinausbewegt v/erden
kann, bevor die Bremse gelöst ist. Eine Leitung 39 dient dazu, ein Rotordrehzahlsignal in Form ehes Wechselstrom^ mit einer
der Drehzahl proportionalen Frequenz an die Koordinierungseinheit 30 zu übertragen. Die Koordinierungseinheit 30 verwendet
das Rotordrehzahlsignal als Eingangssignal für eine isochrone Regeleinrichtung, welche die Endsteuerung der Rotor- und Kraftturbinen-Drehzahl
vornimmt. Über die Leitungen 4-0 werden der Koordinierungseinheit Signale zugeführt, die das durch die Ausgangswelle
Riedes Triebwerks übertragene Drehmoment angeben. Diese Signale werden in Spannungen umgesetzt, die das Ausgangs-Drehmoment
,jedes Triebwerks in der Koordinierungseinheit anzeigen. Die Signale für die Rotordrehzahl und die Drehmomente der
Triebwerke x^erden dazu verwendet, für ,jedes Triebwerk ein Kraftturbinen-Reglerbrimm
signal AN zu erzeugen. Diese Signale v/erden über Leitungen 4-2 an die jeweiligen elektronischen Triebwerksteuerungen
18 gegeben. Der isochrone Regler für den Rotor ist normalerweise eingeschaltet, er kann jedoch durch einen vom
Bedienungsfeld angebrachten Schalter 4-3 ausgeschaltet werden, der über eine Leitung 4-4- mit der Koordinierungseinheit verbunden
ist. Ähnlich ist es mit den lastaufteilenden Einrichtungen in
der Koordinierungseinheit, die normalerweise eingeschaltet sind,
jedoch mittels eines am Bedienungsfeld angebrachten Schalters 4-6 ausgeschaltet werden können, der über eine Leitung 4-7 mit der
Koordinierungseinheit verbunden ist. Die einzelnen Drehmoment-Meßschaltungen werden unwirksam gemacht, wenn die Drehzahl
der zugeordneten Kraftturbine weniger als 4-0 % des Normalwerts
beträgt. Dies geschieht mittels Si^nnlen, die über Leitungen 4-8
von ,jeder der elektronischen Triebwerksteuerungen herangeführt werden.
Jede elektronische Triebwerksteuerung 18 wird durch ,jeweils
einen zugeordneten Schalter 50 eingeschaltet, der sich am Bedienungsfeld
befindet und mit der betreffenden Steuerung über
- 10 -
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λο -
eine Leitung 51 verbunden ist. Das ~Bedienunp;sfeld träfet außerdem
einen Start-Schalter 52 für jedes Triebwerk, der über eine
Leitung 54 mit de τ· entsprochenden Triebwerksteuerung verbunden
ist, um den Anlasser einzuschalten. Durch Bewegung des Zustandehebels
in die Stop-Stellung wird der Anlasser ausgeschaltet.
Das System enthält außerdem Einrichtungen, um die Rotordrehzahl
über einen begrenzten Bereich bezüglich ihres Normalwerts zu ändern, und zwar abhängig von der Stellung eines am Steuerknüppel
26 angebrachten Vp>rstellschalters 56. Dieser.1 Verstellschalter
enthält ein Schaltglied, welches in die eine oder die andere Richtung bewegt werden kann, um eine Erhöhung oder eine
Verminderung des Rotordrehzahlbefehls hervorzurufen. Der Schalter ist mit der Koordinierungseinheit über Leitungen 58 und 59
verbunden, die mit "schneller" und "langsamer" bezeichnet sind. Das Signal vom VersieDschalter wird in eine Form umgesetzt, die
mit denjenigen Signalen zusammenpaßt, die zum Ausgleichen dex1
Ausgangsleistung unter den einzelnen Triebwerken erzeugt v/erden. Es wird diesen Signalen aufaddiert, um zu den ReglertrimmSignalen
A N beizutragen, die über die Leitungen zl-2 an die einzelnen
elektronischen Triebwerksteuerungen gegeben werden.
Es ist außerdem noch ein zusätzliches von Hand betätigbares N-Verstellsystem vorgesehen, durch welches der Regulator jedes
einzelnen Triebwerks unter bestimmten Bedingungen leicht verstellt werden kann. Dieses zusätzliche System enthält für jedes
Triebwerk einen am Bedienungsfeld angeordneten Schalter 60, der
über jiweils eine zugeordnete Leitung 62 ein Signal an die entsprechende
elektronische Triebwerksteue >oing sendet. .
Die breitenEfeJle 67? und &\- in Fig. 3 symbolisieren die Signalverbindungen
zu den elektronischen Triebwerksteuerungen Nr. 2 und Nr. 3· Diese Verbindungen entsprechen den im einzelnen dargestellten
Verbindungen zur elektronischen Triebwerksteuerung Nr. 1.
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Jede elektronische Triebwerksteuerung 18 empfängt Signale vom
Steuerknüppel 26 oder irgend einer anderen Stelle des Systems für die gemeinsame Blattverstellung und vom Bedienungnfeld 27
sowie von der Koordinierungseinheit 30, um das jeweils zugehörige
Triebwerk zu steuern. Sie sendet außerdem ein Anzeigesignal an die Koordinierungseinheit, wenn die Drehzahl der Kraftturbine
unterhalb 40 °/o liegt. Wie es mit Pfeilen 66, 67 und 68
angedeutet ist, empfängt sie außerdem vom Triebwerk elektrische
Signale, die Aufschluß über die Drehzahl der Turbine des Gaserzeugers, die Temperatur am Einlaß der Kraftturbine und
die Drehzahl der Kraftturbine geben. Die elektronische Triebwerksteuerung sendet über .eine Leitung 70 ein die Stellung des
Zustandshebels angebendes Stromsignal und über die Leitung 71
ein die gemeinsame Blattwinkelverstellung anzeigendes Stromsignal. Der mit dem Gaserzeugerin Eingriff befindliche Anlasser
wird über eine Leitung 72 von der elektronischen Triebwerksteuerung
erregt. Das mit <\ N^ bezeichnete Reglertrimmsignal
wird über eiie Leitung 7zt- auf die Reglertrimmung des Treibstoffreglers
gegeben. Hierbei handelt es sich um ein umkehrbares Stromsignal. Dem Treibstoff regler werden ferner über Leitun^er
75 elektrische Ein-Aus-Signale zugeführt, um die Ventile für
die Treibstoffzufuhr zu schalten.
Der am Triebwerk angeordnete Treibstoffregler empfängt Eingangsinformationen
über die Drehzahl des Gaserzeugers, die Einlaßtemperatur des Triebwerks und den Ausgangsdruck des Kompressors
direkt vom Triebwerk. Der Regler wird durch das Triebwerk angetrieben. Der durch den Treibstoffregler geregelte Kompressor-Verstel'ler
ändert die Einstellung der Elügel im Kompressor des Triebwerks.
Die breiten Pfeile 76 und 78 symbolisieren die Signalübertragung
zwischen den Triebwerken Nr. 2 und Nr. 3 und ihren zugehörigen
elektronischen Steuerungen. Diese Signalübertragungen entsprechen denjenigen, wie sie im einzelnen für das Triebwerk
Nr. 1 beschrieben wurden und dargestellt sind.
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Es sei hier wiederholt, daß alle Übertragungen zwischen den einzelnen
Teilen, die in der Fig. 5 mit Pfeilen gezeigt sind, durch elektrische Spannungen oder Ströme erfolgen und daher durch geeignete
Verdrahtung realisiert werden können.
Die Zuordnung der hydromechanischen Treibstoffregler zu den
Triebwerken geht aus Fig. 4 hervor. Diese Figur zeigt eine der Gasturbinen 15·>
bestehend aus einem Kompressor 82, einer Verbrennungseinrichtung 85, einer mit T1 bezeichneten Hochdruckturbine
84 und einer mit T2 bezeichneten Niederdruckturbine 86,
wobei diese Teile strömungsmässig'hintereinander geschaltet sind.
Die Hochdruckturbine treibt den Kompressor, und die Niederdruckturbine, auch "Kraftturbine" genannt, treibt die Ausgangswelle
16, welche sich durch den aus den Teilen 82, 83 und 84 bestehenden
Gaserzeuger erstreckt. Win bei Gasturbinentriebwerken
allgemein, so erfolgt auch hier die grundlegende Steuerung des Triebwerks durch Beeinflussung der Treibstoffzufuhr.
Der Treibstoff wird mittels einer vom Triebwerk angetriebenen. Pumpe (nicht dargestellt) über die Leitung 87 im Treibstoffregler
88 zugeführt. Dieser enthält unter anderem einen von der Gaserzeugerturbine 84 des Triebwerks angetriebenen Regulator.
Im Treibstoffregler sind Maßnahmen getroffen, um die
Tmb stoff menge zu bestimmen, die im stationären Betrieb, bei
Beschleunigung und bei VerLangsamung zum Triebwerk fließen soll, und um den ,jeweils überschüssigen Treibstoff zum Einlaß der
Pumpe zurückzuführen, \^as durch herkömmliche (nicht dargestellte)
Mittel geschieht. Der Treibstoffregler 88 liefert den Treibstoff über eine gemessene Treibstoffleitung 90, in die ein
Treibstoff-Absperrorgan 91 eingefügt ist. Das Absperrorgan wird geöffnet, wenn die Verbrennung beim Start des Triebwerks
in Gang gesetzt werden soll, und es bleibt geöffnet, solange das Triebwerk arbeitet.
Einzelheiten des Treibstoffreglers brauchen hier nicht beschrieben zu we,rden, da sie für die vorliegende Erfindung nicht
wesentlich sind. Es sind viele Aiten von Treibstoffreglner bekannt, die zur Realisierung der Erfindung eingesetzt werden
können. 5 09886/0785
— I j —
Der im hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel
eingesetzte Reeler 88 ist ein Gerät des Herstellers Woodward
Governor Compan.v of Rockford, Illinois, U.S.A. Einzelheiten solcher Maschinenrqf-er sind in den USA-Patentschriften 3 4-26 777,
5 4-4-2 277 und "3 772 884 beschrieben. Wie die meisten Treibstoffregler
für gasgekoppelte Gasturbinentriebwerke enthält auch der hier verwendete Regler einen von der Turbine des Gasgenerators
angetriebene Regulator, der ein Treibstoff-Zumeßventil steuert. Die Grunddrehzahleinstellimg dieses Regulators
wird durch eine Eingangsgröße bestimmt, welche die Spannfeder (speeder spring) des Regulators belastet. Diese Belastung wird
auch noch durch eine zweite Eingangsgröße beeinflußt, die als
Regulator-Trimnisignal ΔN~ bezeichnet wird.
Die Einstellung der Spannfeder des Regulators erfolgt übe?"
Servo sy et eme, die auf die Stellung dec Zustandshebe] s 7J-- für
das betreffende Triebi-rerk und auf die Stellung des die rcemoinsame
Blattwinkelvorstellung bewirkenden Hebels oder Steuerknüppels 26 ansprechen, der mit allen Treibstoffreglern verbunden
ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, iot der Zustandsheoe] 2C
mit einem Wand]or 92 verbunden, der ein die Stellung dos Zustandshebels
wiedergebendes elektrischer on ο nnunp.;s signal -'1Uf
einen Pufferverstärker 97 gibt, der seinerseits ein SpannuiiRssignal
über die Leitung 95 an einen Leirtunrvsverstärker 96
sendet. Der Wandler 9'- ist ein in Hände.1 erhältliches Gerät sur
Erzeugung eines Signals, welches eine vorbestimmte Funktion
der Stellung des Zustandshebels ist. Dieses Gerät kann beispielsweise
ein Potentiometer sein, vorzugsweise werden ,jedoch feinere Geräte wie z.B. linecr veränderbare Diffcrentic?.] transformatoren
verwendet. Diese können über ein Gestänge oder Getriebe zur nicht-linearen Bewegungsübertragung mit dem Zustandshebel gekopnelt
sein.
Der Leistungsverstärker 96 liefert als Antwort auf das Spannunfrssignal
einen Strom, der sich mit der Stellung des Zustandshe28 ändert. Dieser Strom wird über eine Leitung 102 zu einer
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Servoeinrichtung 103 und von dort über eine .Leitung 104 und
einen niedrigen V/iö.ei*stand 106 nach Masse geleitet. Die Servoeinrichtung
1Py. int ein Drehmotor, de^ eine Au-^gnnn:swclle
proportional zu dem von ihm empfangenen Strom verdreht. Eine
dem Servor.trom proportionale Spannung wird über eine Abzweigung
10-5 der Leitung 104 auf den Leistungsverstärker rückgekoppelt
.
Der Steuerknüppel 26 zur gemeinsamen Bl?ttwinke]verstellung
ist über- einen Wandler 110 und einen Pufferverstärker 111 mit
einem Leistungsverstärker 114 verbunden. Das dem Leistungsverstärker
114 zugeführte Spannunrcssignal führt dazu, daß
diesem ein entsprechendes S-j-romsignal über eine Leitung 115
an eine Servoeinrichtung 116 sendet. Dieser Strom Xfird über
eine Leitung 117 und einen niedrigen Widerstand 118 nach Masse
zurückgeleitet. D0 r SimnnungsabfpH am Widerstand. 118 wird
über eine Abzweigung der Leitung 117 als ein vom Stromwert abhängiges Rückkopplungssignal dem Leistungsverstärker 114
angelegt. Die Servoeinrichtung 116 ist ebenfalls ein Drehmotor, der seine Ausgangswell.e 119 als direkte Funktion der
gemeinsamen Blattv/inkelverstellung des Hubschrauberrotors
verdreht. Die Drehungen de]" Wellen 107 und 119 v/erden in einem
mechanischen Differentialgetriebe 120 addiert, welches eine belle 122 dreht. Di^se belle läuft in den Treibstoffregler RP
und ist dort über einen geeigneten Mechanismus mit der Spannfeder des Drohzahlregulators der Gaserzeugerturbine gekoppelt.
Somit ist die Einstellung dieses regulators eine Punktion der
Stellung des Zustandshebels und der gemeinsamen Eotor-Blattwinkelverstellung.
Die Abhängigkeit des Treibstoffreglers von der gemeinsamen Blattwinkelverstllung und vom Betriebszustand (Zustandshebel)
ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Fig. 2 zeigt in graphischer Darstellung die Drehzahl der Gaserzeugerturbin^ als Funktion
der gemeinsamen Blattwinkelverstellung und der Stellung des Zustandshebels. Die Funktionen für verschiedene Stellnngen
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des Zustandshebels bilden eine Kurvenschar, worin d.io unterste
Kurve 124- mit "Bodenleerlauf" und die oberste Kurve 126 mit
"Flug" beschriftet ist. Das vom Wandler 110 über den Pufferverstärker 111 gelieferte Signal über die gemeinsame Blattwinkelverstellung
ändert sich von 6,5 Volt für den minimalen Anstellwinkel bis herunter auf 2 Volt für den maximalen Anstellwinkel.
Das vom Wandler 92 über den Pufferverstärker 94- gelieferte Zustandshebel-Signal ändert sich von 13,75 Volt
bei der Stellung "Bodenleerlauf" bis herunter auf 5 Volt bei der Stellung "Flug". Somit wird die Drehzahleinstellunr für
den Gaserzeuger-Regulator erhöht, wenn der Zustandshebel von
der Stellung "Bodenleerlauf" in die Stellung "Flug" bewegt wird und wenn die gemeinsame Blattwinkelvei-stellung von der
flachen Ausrichtung der Rotorblätter zum maximalen Anstellwinkel hin erfolgt. Das vom Hebel für cii~ gemeinsame Blattvmkelverstellung
kommende Eingangssignal bringt eine Voraussteuerung und kompensiert annähernd die Zunahme oder Abnahme
der Belastung, die das Triebwerk durch Änderungen des Anstellwinkels
der Rotorblätter erfährt. Die vom Zustandshebel
kommende eingangsgröße ist normalerweise auf "Flug11
eingestellt, d.h. auf einen Wert, der nach maximaler Drehzahl verlangt. Die genaue Drehzahl wird, dann durch andere Geräteeeingeitellt.
Durch Bewegung des Zustandshebels kann ,-jedoch
die Ausgangsleistung des Triebwerks zwischen "Bcdenleerlauf" und
"Flug" gesteuert werden. Die untere Grenze der Drehsahleinstellung des Gaserzeugers beträgt im vorliegenden speziellen
Fall etwa PPG0 Umdrehungen .ie Minute und wird durch einen den
Kindestdurchfluß festlegenden Anschlag am Treibstoff-Zumeßventil
bestimmt. Natürlich sind die genannten Drehzahl- und Spannungswerte nur für das hier in Rede stehende spezielle
Triebwerk und ein Luftfahrzeug ausgewählt, für andere Fälle können andere Werte ausgesucht v/erden. Es ist jedoch äußerst
erwünscht, daß die Steuerspannung bei steigendem Anstellwinkel
der Rotorblätter und bei Verstellung des Zustandshebels in Richtung höheren Leistunnxbedarfs abnimmt, da hierdurch ein
Selbstschutz gegeben wird, wo eine Unterbrechung der Strom-
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Versorgung im elektrischen System dazu neigt, zur maximalen
Leistungsabgabe ,leder Maschine und zu maximalem Anstellwinkel
der Rotorblätter zu führen. Wenn in anderen Teilen des Systems keine Fehlerkorrektur vorhanden ist, wie es später noch beschrieben
wird, kann der Pilot jeden Fehler korrigieren.
Koordinierung einheit
Wie bereits oben ausgeführt wurde, empfängt die Koordinierunprseinheit
ein Befehlssignal für die Rotordrehzahl vom Verstellschalter,
ferner ein Rotordrehzahlsignal,und von ,jeder Triebwerkeinheit Signale, die das Drehmoment jedes Triebwerks
wiedergeben und anzeigen, wenn die Drehzahl der jeweiligen Kraftturbine
unter ;!-0 ?; liegt. Die Koordinierungseinheit liefert
an jede elektronische Triebwerksteuerung ein Turbinendrehzahl-Trimmsigna].. Die Fig. 8 zeigt den Ursprung der Triebwerk-Drehmomentsignale.
Am unteren Rand der Figur ist ein Triebwerk dargestellt. Die Ausgangswelle 16 der Turbine 86 führt gemeinsam
mit den Ausgangswellen der anderen Triebwerke in das Hauptgetri^be
10 des Rotorsystems. Auf der belle 16, die proportional zum von ihr gelieferten Drehmoment verwunden oder tordiert
wird,sitzt ein gezahntes Rad 130. Ein ähnliches gezahntes Rad 131 sitzt neben dem Rad 1JO auf einer Bezugswelle 1555 die
unbelastet ist. Neben den Rädern sind induktive Fühler 132
und 134 angeordnet, die von der Drehung der Räder abhängige
Wechselstromsignale liefern. Der Wert des Drehmoments wird durch die Phasendifferenz der von den Fühlern 132 und 134-gesendeten
Wechsel stromsignale dargestellt. In einem speziellen
Ausführunrcsbeisüiel sind die von den Fühlern gelieferten Signale
bei einem bestimmten negativen Wert des Drehmoments (Rückmoment) -phasengleich und geraten zunehmend außer Phase, wenn
das Drehmoment in -positiver Richtung ansteigt. Die Signale
von den beiden induktiven Fühlern werden über die !leitungen 4-0 (vergl. auch Fig. 3) auf Drehmoment-Meßschaltnngen 136
(Fig. 7) gegeben. Der wichtigste Teil jeder Drchmoment-Meßschaltung
136 ist e:n Ph-senfühl^r 13P, der auf einer Leitung
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2B16900
eine S-nannunp: bereitstellt, die eine lineare Funktion des
Drehmoments int. Bei dem hier in Hede stehenden Ausführungε-beispiel
ist diese Au s no np; ε spannung gleich O Volt, wenn dos
Drehmoment minus 69,2 kfvm (500 Ib.-ft.) beträft, und steigt
linear bis auf 10 Volt an, wenn dan Drehmoment auf 762 kg-m
(5500 Ib.ft.) ansteigt. Dieses Spannung:?, sirnrl wird über die
Leitung 139 bestimmten dem betreffenden Triebwerk zugeordneten
Teilen der Koordinierungseinheit und auch einem dem betreffenden Triebwerk zugeordneten Drehmomentc.nzeigeD:· 140 in der Pilotenkanzel
zugeführt.
Zur Erläuterung der Erfindung ist er. nicht notwendig, spezielle
Drebmoment-Heßwandler und Phasenfühler zu beschreiben. Die U3A-Patentschrift
2 766 617 offenbart eine im Zusammenhang mit der
vorliegenden Erfindung verwendbare Anordnung ζυχ Erzeugung
von Drehmoment signal en. Die bauart den Phe.senfühlers ist für
die Erfindung nicht wichtig, es können beliebip;e von vielen
bekannten Phasenfüh]ern verwendet werden.
Die Drchmoment-I-'eß^chη 1 tunken enthalten Einrichtunp'en,
v/elche ihr Betrieb blockiert wird, wenn die Drehzahl der Fraftturbino
.qerinrrer als /!-0 vi der vollen Drehzahl ist. Die Einrichtung
zur Gewinnung eines die Drehzah.l der Kraftturbine
anzeigenden Üircnnls, die Teil der elektronischen Triebwerkcteuerunr:
ist, cei im Aup;onblick über^anrren, es genügt vor-]aufie;
der Him^eis, daß die Triebwerkeinhoit über eine Leitung
48 ein positives Sircnal sendet, wenn die Drehzahl der Kraftturbin^
dieser Einheit perinrer als 40 r,j de?" vollen Drehzahl
ist. Dieses Signal v/ird auf einen Einpianp· eines ODER-Gliedes
Λ1VZ- roof oben, dessen anderer Einr'rmp; mit einem Eichschalter
144 verbunden i^t, der mit "CaI. A" bezeichnet ist und eine
Verbindung zu einer 26 Volt-f-toannun^saue] 3 c herstellen kann.
Entweder wenn die Drehzahl unter 40 c/j Ii«pt ode^ wenn der Schalter
144 geschlossen ist, dann liefert das ODER-Glied 145 über
di'1 Leitung 146 ein Ausganp;ssignal an ein UND-Glied 147. Das
UND-Glied 147 kann ein weiteres Eingangssignal von der 26 VoIt-Spannunprsauelle
über einen zweiten Eichschalter 148 empfangen,
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der mit "CaI.B" bezeichnet ist. Dieses Signal v/ird dem zweiten
Eingang des UND-Gliedes 147 über eine Leitung I50 und
einen Inverter I5I zugeführt.
Wenn die Drehzahl der Kraftturbine unter 40 0P liegt oder wenn
der Eichschalter 144 geschlossen ist, liefert das ODER-Glied
14? ein Ausgangssignal über die Leitung 146 an das UND-Glied
147. Letzteres empfängt außerdem über den Inverter I5I ein Eingangssignal,
wenn der Eichschalter 148 nicht geschlossen ist. In diesem Fall spricht das UND-Glied an und sendet an den Phasenfühler
ein Signal, welches diesen veranlaßt, ein sehr niedriges Drehmoment (im vorliegenden Fall minus 35 kg-m bzw. 254 Ib.-ft)
anzuzeigen, und zwar ohne Rücksicht auf das tatsächliche Drehmomentsignal,
!'alls der Anzeiger 140 einen anderen Wert anzeigt, dann erfolgt eine Justierung, indem seine Skala auf
diesen Anfangswert eingestellt wird. Wenn obr andere'Eichschalter
148 geschlossen ist, dann verhindert ein über die Leitung I50 und den Inverter I5I gesendetes Signal, daß das
UND-Glied 147 von irgendeinem Signal durchlaufen wird. Der B-Eicheingang wird über die Leitung I50 an ,-jeden Phasenfühler
gelegt und sollte zu einer künstlich hohen Ausgangsanzeige
von 731,4 kg«m führen. Es ..wird eine zweite Justierung des
Phasenfühlers vorgenommen, um die Steilheit des Aufgangs zu
verändern und sich diesem Wert anzuoassen, so daß der Ausgang des Drehmomentenmessers nach genauer Einstellung dieser
beiden Punkte dem Drehmoment in der gewünschten linearen V/eise folgt und das Drehmoment genau angezeigt bzw. gesteuert werden
kann.
Wenn die Eichschalter in ihrer normalerweise geöffneten Stellung
sind und die Drehzahl der Kraftturbine auf einen über 40 c/o
liegenden Wert ansteigt, dann liefert ,jede Drehmoment-Heßschaltunf?
136 über ihre Ausgangsleistung 139 eine Spannung,
welche das Ausgangsdrebmoment der ,jeweils zugeordneten Kraftturbine
anzeigt. Diese Ausgangsspannungen werden einem das jeweils höchste Signal auswählenden Verknüpfungsglied 152 zuge-
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führt, welches über eine Leitung 154- ein das preßte Drehmoment
anzeigendes Signal O liefert. Im vorliegenden Fall
max
handelt es sich hieibei um ein negatives Signal, welches mit
ansteigendem Drehmoment immer negativer wird.
Es seien nun im einzelnen die Schaltungen der Koordinierungeinheit
für die Triebwerkeinheit Hr. 1 betrachtet. Das auf der Leitunrc 154- erscheinende Signal für das größte Drehmoment und
das auf der Leitung 159 erscheinende Drehmomentsignal der Triebwerkeinheit
Nr. 1 werden einer Summierschaltung 155 zugeführt.
!■',,Ils das Triebwerk Kr. 1 dasjenige ist, welches das höchste
Drehmoment liefert, dann sind die beiden !Eingangssignale dor
Summierschaltung 155 im Gleichgewicht ,aodaß diese Schaltung
ein Ausgangssignal von 0 liefert. Fa.llβ das Triebwerk Kr. 1
nicht dasjenige mit dem höchsten Drehmoment ist, liefert die .Summierschaltung ein Differenzsignal, welches der Differenz
zwischen dem Drehmoment des Triebwerks Rr. 1 und dem höchsten Drehmoment ist. Dieses Signal, welches invertiert wird und
dann positiv ist, gelanp;t zu einem Ein-Aus-Glied 156. Vorher
wird dem Signal in einer V^rzögerungsschaltung 15^ eine Verzögerung
mitgeteilt. In der Praxis kann diese Verzögerung in derselben Schaltung wie die Summierunn: erfolgen. Dap heißt,
die Schaltungen 155 und 158 können in einem einzigen Operationsversterker
vereinigt sein, der an seinen Eingängen das maximale Dreh zahl signal ur.ddas Drehzahl signal der betreffenden
Triebwerkeinheit über geeignete Widerstände empfängt und eine kapazitive Rückkopplung von seinem Ausgang aufweint. Das Ein-Aus-Glied
bewirkt, daß das Signal, welches nach einer Korrektur der Ausgangsleistung des Triebwerks im Sinne eines höheren
Drehmoments verlangt, zu einer Summierschaltung 159 gelangt, wenn durch Betätigung des Schalters 4-6 auf dom Bedienungsfeld
27 die "Lastaufteilung" eingeschaltet wiDxi. V/enn dieser Schalter
geschlossen ist, dann legt er 26 Volt an das Ein-Aus-Glied 156.
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- zo -
Die Summierschal, tung 159 fügt ein Drehzahlkorrektursignal
hinzu, welches von einem auf die Rotordrehzahl ansprechenden Isochronregler kommt.
Die Schaltungsanordnung, die diesen Isochronregler bildet,
sei nun anhand der Fig. 7 beschrieben. Das Rotorsystem 11 enthält einen Drehzahlmeßv/andler 160, bei dem es sich um ein
gezahntes Rad mit einer magnetischen Fühleinrichtung handeln kann, die eino wechselnde elektromotorische Kraft erzeugt,
deren Wechselfreauenz direkt proportional der Rotordrehzahl ist. Dieser Wandler sei bei der vorliegenden Ausführungsform
im HauptgetriRbekasten 10 angeordnet. Er ist über eine Leitung
162 mit einem Frequenzmesser 163 verbunden, der auf einer Leitung
164 eine Aurgangs spannung IJ.. liefert, die -proportional der
Rotordrehzahl ist. Die Schaltung 163 kann beliebiger Bauart sein,; im vorliegenden Fall sei sie gemäß der USA-Patentschrift
3 482 396 ausgebildet. Dan FL.-Signal wird über die Leitung
164 auf einen Eingang eines Gliedes 166 gegeben, welches-an
einem zveiten Eingang ein elektrisches Signal empfängt, welches
einer Rotordrehzahl von P>5 % gleichbedeutend ist. Wenn das ITp-Sinnal oberhalb dieses Werts für P>5 r,'>
liegt, dann sendet das Glied 166 ein Signal zu. einem UND-Glied 167. Letzteres
empfängt an einem zweiten Eingang en η Siprnal von einem auf
dem Bedienungen0eld. angeordneten Schalter 43 (Isochronregler-Einschaltsignal).
V/enn dieser Schalter zum 'Einschalten des Isochronren-lers geschlossen ist und v/enn die Rotordrehzahl
über 85 '% liegt, dann sendet das UND-Glied 167 ein Aktivierungssignal
übei" die Leitung 168 an einen Integrator 170.
Dieser Integrator integriert den Dreh ζ ah If ehlex· des JiOtOi-1S,
ur· eine Isochronregclung zu bewirken. D@3? Integrator 170
empfängt neben d.em Aktivierungssignal über eine Leitung I7I
ein Rotordjehznlil-Fehlersignal.
Das Rotordrchzohl-Feblorsignal wird in einor Summierschaltung
172 gebildet. Diese Schaltung empfängt über eine Leitung 164
den Istwert der Rotordrehzahl und über eine Leitung 174 eine
Referenzspannung, die 100 c/j der Rotordrehsahl darstellt.
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-ZA
Die Summierschaltung 172 empfängt noch ein weiteres Eingangssignal
aus einer sogenannten "Verstellschaltung" 175, durch
welche der Gollwert der Potordrehzahl über einen begrenzten
Rereich geändert v/erden kann, im vorliegenden Beispiel von
90 c,'o bis 104 \:'>
der· normalen Rotordrehzahl. Die Einzelheiten
dieser Verstell schaltung; sind für die vorliegende Erfindung
nich'- wichtig.
Uie Verstellschaltung wird durch den am Gteuerknüpel angeordneten
Verstel !schal toi" 56 (vergl. auch Fin-, ;-■) ausgelöst.
Dieser Schalter kann in der einen oder der anderen Richtung bewegt werden, um eine 26 Volt-Gpannunrsauelle entweder mit
der Leitung 5'· ("schneller") oder mit der Leitung 59 ("langsamer"),
die beide zur Verstellscbaltune: 175 führen, zu verbinden. Ivenn
der Schalter 56 die "schnellcr"-Leitunrv: anschließt, dann liefert
die Verstellschaltunr' a^f ihre AusrsO-nr;:Glei.tun!··· 176 ein
Aufprangssipnal , v/elches allmählich auf den Maximalwert ansteigt,
mit dem eine 4- '"i-ip-e t'Jrhöhnnn; der Colldrehzahl gefordert
wird. V/enn der Gehälter 56 auf der "lanp;samer"-Leiti-inn;
steht, dann fällt das Rotordrehsahl-ooll'-.'ortsifmal auf der Leitung
176 allmählich auf einen V/nrt ab, mit dem eine Golldrehzahl
von 90 "j des normaJ en ^erts gefordert v/ird. Dieses Sdrtnal
v/ird dann übe-n eine maßstäblich ändernde Schaltung 17'Q auf
die Eingangsleitung 179 der Gummierschaltunrc 172 gegeben.
Das resultierende ^usgangssignal auf eic""* Leitung 171 gibt den
li'ohler der Eotordrehsahl wieder, der die Differenz zwischen der
tatsächlichen Kotordrehzahl, der durch die 100 /"j-Referenzspannunp*
vorgegebenen liotordrehsah]. und dem durch die Vorcipllschaltung
eingeführten Zusatzbetrag ist. Diees Fohlersignal
v/ird im Integrator 170 integriert, um eine Isochronregelfunktion herzustellen, und das daraus resultierende Drehzahl-Korrektursignal
wird über eine Leitunr 180 auf die Gummierschaltung 159 gep^eben. Unter der Voraussetzung, daß sowohl die Lastaufteilung
als auch die Isochronregelung eingeschaltet sind, liefert die Gumrnierschaltung 159 eine Korrekturgröße für die
Triebwerksleistung (Drehzahl des Gaserzeugers abhängig von der Treibstoffzufuhr), um die Drehmomente der Triebwerke einan-
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der anzugleichen und die eingestellte Golldrehzahl der Rotoren
zu erhalten. Dieses Ausgangssignal wird über eine Leitung
einer v/eiteren Gummierschaltung 183 zugeführt.
Das Zusatzsignal von der Verstellschaltung 175 wird außerdem über die Leitung 176 der Summierschaltung 183 zugeführt. Das
endgültige Ausgangssignal auf der Leitung 4-2, welches das Regulator-Trimmsignal
Λ IT darstellt, enthalt daher in sich alle
Eingangsinformationen, um die Einstellung des Regulators des Gaserzeugers so zu verändern, daß eine gleichmässige Lastaufteilung
und die gewünschte Rotordrehzahl erreicht wird. Die Korrekturgröße zur Angleichuiig der Drehmomente, die vom
Isochronregler gelieferte Korrekturgröße zur Vermeidung von Schwankungen der üotordrehzahl und das von der Verstellschaltung
gelieferte Signal zur Einstellung des Sollwerts der Rotordrehzahl v/er do η summiert und suf din elektronische Triebwerkst
euee rung gegeben. Die Teilp für die Isochronregelung der
Rotordrehzahl und für die Verstellschaltung sind allen Triebwerkeinheiten gemeinsam. Die fiohaltunp"steile 155, 158, 156,
159 und 183 sind für .iode Triebwerkseinheit gesondert vorgesehen.
Diese Elemente für die Triebwerkseinheiten ITr. 2 und
Nr. 3 sind in Fig. 4- schematisch durch die Blöcke 186 und
dargestellt.
Elektronische Triebwerksteuerung
Die Figur 8 zeigt den grundlegenden Aufbau einer elektronischen
Triobwerksteuerunr. Zunächst sei die Einrichtung betrachtet, mit v/elcher die Drehzahl der Kraftturbinc gefühlt
wird. Das in Fire. 8 unten gezeigte Triebwerk 15 besteht aus
dem Kompressor 82 auf der Seite des Lufteinlasses, der Verbrennungseinrichtung
83, der Gaserzeugerturbine 84 und der Kraftturbine 86. Die Kraftturbine treibt die Ausgangswell'- 16,
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die aus dem vorderen Ende des Triebworks herausragt. Eine Anordnung aus einem gezahnten Rad 150 und einem magnetischen
Fühler 152 erzeugt einen Wechselstrom, dessen Freauenz proportional
&r Drehzahl der VJelle 16 ist. Dieses Signal wird
einem Freauenzmesser 202 zugeführt, der ein" Ausgangsspannung
liefert, die proportional der Drehzahl der Welle 16 ist.
Zur Unterstützung oder zur Sicherheit wird ein zweites Drehzahlsignal
für die Kraftturbine mittels eines zweiten gezahnten Rades 205 abgeleitet, welches vom ausouff - seitigen Ende 204
der Welle derKraftturbine angetrieben wird. Dieses Rad induziert in einem Fühler 206'ein Signal, welches einem Freouenzmesser
208 zugeführt ist, der genauso aufgebaut sein kann wie der Frequenzmesser 202 und übe^. eine Leitung 210 eine zweite
Ausgangsspannung liefert, die proportional der Drehzahl der Kraftturbine int. Die Einzelheiten der Freauenzmesser 202 und
206 sind für die vorliegende Erfindung nicht wichtig, sie können z.B. gemäß der USA-Patentschrift 5 4P2 396 ausgebildet
sein.
Normalerweise cinddie Ausgangssigna]e der Frequenzmesser
und 206 einander gleich. Falls .jedoch einer der Freouenzmosser
ausfällt, dann knnncbs Ausgangssigna] des anderen borange?con
v/erden. Die beiden Ausgangssignale v/erden einer Schaltung 211 zugeführt, die das höhere der beiden Signale über eine'Leitung
212 mehreren Einrichtungen des Systems zuführt. Das Vorhandensein zweier Drehzahlfühler bedeutet nicht nur einen Schutz gegen
elektronische Ausfälle sondern bringt noch eine v/eitere Sicherheit, da der Fühler 206 auch auf eine überdrehzahl der Kraftturbine
anspricht, wenn ein Wellenbruch innerhalb des Triebwerks vorliegt, der durch den Fühler 132 nicht erkannt wird.
Eine Abzweigung der das Kraftturbinen-Drehzahlsignal führenden Leitung 212 führt zu einem Ve gleiche:·" 214, der außerdem noch
eine Vergleichsspannung empfängt, die einem Drehzahl signal bei. 40 c,o der Normaldrehzahl der Kraftturbine entspricht. Wenn die
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Kraftturbinen-Drehzahl unterhalb 1VO c/o liefet, dann liefert
der Vergleicher über die Leitung 48 ein 26 Volt-Aktiviorungssignal
für die Koordinierungseinheit. Wenn dieses Signal vom Eingang des GDER-GHedes 14-3 (Fig. 7) verschwindet, dann werden
die Drehmomentsignale der Triebwerke in das vorstehend beschriebene .Regelsystem zur Lastaufteilung gegeben.
An dieser Stelle sei kurz auf den Treibstoffregler &8 eingegangen,
dessen Einranrcsgrößen bereits teilweise beschrieben
wurden, was die Informationen über die St^l^un^ des Zustandshebels
und über die gemeinsame Blattwinkelverstellung anbetrifft. Der Treibstoffreeler, der den Treibstoff von einer Pumpe
empfängt und der Verbrennungseinrichtung des Triebwerks die benötigte Treibstoffmenge zumißt, enthält ein Treibstoff-Absperrorgan
91 und einen Gasgenerator-j?.egulator 89, der über
die Welle 12Γ (lurch die auf die gemeinsame Blattwinkelverstellung
und die Zustandshebobtellung ansprechenden Servoeinrichtungen
eingestellt oder ,iustiert wird. Dieser Regulator wird außerdem über eine hydraulische [!Servoeinrichtung, die als
Regulator-Vorspannmechanismus 218 bezeichnet ist, in der einen oder der anderen !Richtung vorgespannt, um die Drehzahl des Gasgenerators
innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu erhöhen oder zu vermindern. Der Druck und somit auch die auf den Hydraulikkolbon
ausgeübte Kraft wird durch ein Stellventil 219 gesteuert, bei dem es sich um ein handelsübliches Gerät handeln
kann, welches einen HydraulikdrucV als direkte Funktion
eines dem Stellventil 219 zugeführten »Stroms liefert. Dieser Strom wird, über eine Treiberschaltung 220 zugeführt, die auf
ein über die Leitung 77I- (vergl. auch Fig. 3) angelegtes
Spannungssignal anspricht, welches die gewünschte Zunahme oder
Abnahme der Drehzahl des Gasp:enerators angibt.
Das Absperrorgan 91 sperrt die Treibstoffzufuhr zum Triebwerk
immer dann, wenn die Drehzahl und die Beschleunigung der Kraftturbine Werte erreichen, die ein beginnendes Durchgehen des
Triebwerks anzeigen. Ein Sperren der Treibstoffzufuhr führt
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zur Antriebslosigkeit der Kraftturbine, so daß ein Durchgehen
verhindert v/ird. Der hierzu dienende Signalweg läuft
von der das Kraftturbinen-Drehzahlsignal N führenden Leitung
212 über eine Vorhai te schal tung 223, die dem Drehzahl signal
eine Beschleunigungskomponente hinzufügt, so daß der Ausgang der Vorhalteschaltung proportional der Kraftturbinen-Drehzahl
plus einer zeitkonstanten Beschleunigung der Kraftturbine ist,
die das Schließen des Absperrorgans beschleunigt, wenn eine hohe Turbinenbeschleunigung eintritt, wie es bei einem Bruch
der Welle der Kraftturbine vorkommen kann.
Das von der Vorhalteschaltung 223 kommende Überdrehzahlsignal v/ird auf einen Vergleicher 224 gegeben, wo es mit einem Bezugssignal verglichen v/ird, welches im vorliegenden Fall einer auf
121 °/o erhöhtenHsibtwcbinen-oolldrehzahl entspricht. Fall das von
der Vorhalteschaltnng 225 kommende Signal holier ist als die einer
Drehzahl von 121 CJ> entsprechende »Spannung, dann erregt der Vergleicher
224 über eine Leitung 226 ein »Solenoid air »Schließung des Ventils 91.
Die regulierenden Funktionen der elektronischen Triebwerksteuerung
'.«/erden durch einen Schalter 50 ein- und ausgeschaltet.
Dieser Schalter 50 befindet sich am Bedienungsfeld und liefert
im geschlossenen Zustand über eine Leitung 51 eine .Spannung von
26 Volt an die elektronische Triebwerksteucrung. Dieses Spannungssignal v/ird über ein UHD-Glied 227 und eine Leitung 75 einem
Einschaltkreis für die Treiberschaltung 220 zugeführt. Die Zuführung dieses Signals erfolgt nur dann, w-.'nn das UND-Glied
gleichzeitig durch ein ,Signal aktiviert i.c;t, welches anzeigt,
daß die Drehzahl der Kraftturbin^ über* 8>5 ?'>
liegt. Hiermit v/ird sichergestellt, daß keine Regulatortrimmung erfolgt, bevor
die Drehzahlen der Kraftturbine und der Rotoren 85 % erreichen.
Das Aktivierungssignal für das UND-Glied 227 v/ird aus dem Kraftturbinen-Drehzahlsignal auf der Leitung 212 mittels
eines Vergleichers 228 abgeleitet, der außerdem eine Bezugs-
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spannung empfängt, die dem N -Signal für 85 % entspricht.
Das Ausgangssignal dieses Vergleichers wird über die Leitung
230 auf das UND-Glied 227 gegeben. Wennicht der Schalter
50 geschlossen ist und die Drehzahl der Kraftturbine über
85 /o liegt, dann ist die Regulatortrimmung außer Betrieb, v/eil
die Treiberschaltung nicht auf das Signal der Leitung ^K ansprechen
kann.
Das Trimmsignal für den Regulator des Gaserzeugers hängt von
mehreren Eingangsgrößen ab. Diese sind die Drehzahl der Kraftturbine,
das überdie Leitung 42 von der Koordinierungseinheit 30 kommende Trimmsignal für die Kraffcturbinen-Drehzahl, ein Signal
von der am Bedienungsfeld angeordneten zusätzlichen Verstellschaltung
für die Turbinendrehzahl und ein Signal von einer Schaltungsanordnung zur Begrenzung der Einlaßtemperatur der
Kraftturbine. Die Erzeugung des Trimmsignals für die Drehzahl
der Kraftturbine in der Koordinierungseinheit ist weiter oben beschrieben worden. Dieses Signal wird für jedes Triebwerk
über jeweils eine Leitung 42 auf eine Summierschaltnng
231 gegeben, die außerdem noch eine Eingangsspannung empfängt,
welche einer Kraftturbinen-Drehzahl von 100 % entspricht.
Ein v/eiteres Eingangssignal kommt von einer zusätzlichen "verstell
schaltung, die nur dann in Betrieb ist, wenn die Lastaufteilunr abgeschaltet ist. l''ür die Beschreibung des hier in
Rede stehenden Systems genügt der Hinweis, daß der Handtrimmschalter
60 am Bedienungsfeld (i'ig. 3) die Leitungen 62 erregen
kann, die zur zusätzlichen oder Hilfs-Verstellschaltung
232 führen. Wenn die "schneller"-Leitung erregt ist, dann liefert
die Schaltung; 232 ein allmählich ansteigendes Signal auf
ihre Au~gsns;sleitunf" 233, und wenn der Schalter -?n eier "Innpsamer"-Leitunf
liegt, dann nimmt dieses Signal aüehlich ab.
Das Trimmnignal von der Koordinierungseinheit oder das Trimmsignal
von der Hilfs-Verstellschaltung wird in der Summierschal
tung 231 mit dem 100 /3-Bezugssignal addiert, um eine
Komponente des Regulator-Trimmsignals zu liefern. Diese Komponente
wird über die Leitung 234 auf eine Schaltung 242 ge-
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geben, die von zwei P^ingangssignalen das niedrigere auswählt.
Wenn die Lastaufteilung eingeschaltet wird, dann
wird die Hilfs-Versteilschaltung ?o2 durch ein von der Rücksetzschaltung
235 kommendes Signa.], auf O zurückgestellt.
Die Steuerung hat die Eigenschaft;, daß der Regulator, wenn er
bei 85 /J der Kraftturbinendrehzahl wirke am wird, die Drehzahl
der Kraftturbine mit einer gewünschten, begrenzten Anstiegsgeschwindigkeit
erhöht, so daß beim VJirksamwerder des Regelkreises kein Tolötzlicher Leistungsstoß in das Rotorsystem gegeben
wird. Das vom Vergloicher 228 kommende Aktivierungssignal
wird bei Kraftturbinendrehzahlen oberhalb 85 % über die Lei- ·
tung 2^0 auf einen Integrator 2~;6 gegeben, der ein allmählich
ansteigendes Signal liefert, welches zum Einschaltzeitpunkt bei
O beginnt. Dieses Signal, welches von O fortschreitend bis auf
einen V/ert ansteigt, der wesentlich größer als ein 15 % -der
Gaserzeuger-Kraftturbinendrehzahl entsprechender Sir-nalweifc ist,
wird über eine Leitung 2^7 auf eino Summicrschaltung 238 gegeben.
Hier wird das allmählich ansteigende Sägezahnsignal des Integrators 2o6 mit einer Spannung acdiert, die einem Signalwert fir r>5 ?' der Kraftturbinendrehzahl entspricht. Das Ergebnis
ist ein auf einer Leitung 240 erscheinendes Befehlsoder Vorgabesignal für die Kraftturbinendrehzahl.
Dieses Signal beginnt bei einem V/ert für t'5 ?? der Kraftturbinendrehzahl,
wenn die l.'egelung v/irksam wi}?d. λγ; steint mit
einer Geschwindigkeit von etwa ο ^ der Gasturbinen-!ienndrehzahl
,ie Sekunde bis auf einen V/ert, der wesentlich höher als
der Signal wert für 100 # der Kraftturbinendrehzahl ist. Dieses
Sipnal wird einor> Glieci 2^1-2 zu^efürjrt, welches von zwei Π im ο ler.
das ,iev/e:ls niedrigere cusvfäMt. Dar- andere Einganpssignal dieses
Gliedes ist das von der Snnr.iierscli; 1 tuug °.:y üT;er die Leitung
23^ herangeführte Steuersignal für die Kraftturbinendrehzahl.
Das ,jeweils niedrigere der beiden Sirnale gelangt über eine Leitung 244- zu einer weiteren Sumnierschaltung ?A6. Infolge
der auswahlenden Wirkung des Gliedes 242 ist das anstei-
l'J
Iff
gende Beschleunigung-Steuersignal auf der Leitung 240 nur
go lsup]O wirksam, bis cc mit dem über die Leitung 234 kommenden
normalen Steuersignal gleich int. Wenn das Signal auf der
Leitung 240 über denjenigen V/erfc hin· un ansteigt, der auf der
Leitung 254 verlangt wird (maximal ein V/ert für 104 # der Drohzahl)
dann v/ird das Gir-nal auf der Leitunp: 240 unwirksam, nachdem es
seinen Zweck der "Benchleunigungssteueruns: während des anfänglichen
Hochlnufens des Kotorsystems erfüllt hat.
Die Summi'-r schaltung 246 ernnfängt außerdem über die Leitnng
212 ein der tatsächlichen Kraftturbinendrehzahl entsprechendes Eingangssignal und eine Komponente für die Trimmunp; des !Regulators
des Gaserzeugers, die noch ausführlicher erläutert v/ird. Vorliufig genügt der Hinweis, daß die Surnrni einschaltung 246 die
Differenz zwicchen dem GoIlwert und dein Istwert der Kraftturbinendrehzahl
-bildet und ein entsprechendes Signal als Droh—
zahlfehlersißnal auf die Leitunp; 247 gibt.
mit
Dieses Sirmol wird am Ende über die Treiberstufe 220 dem Stellmotor
versehenen ßtellventi] 219 zugeführt, um die Drehzahl
des Gaserzeugers und somit die Ausgangsleistung des Triebwerks zu korrigieren. Es wird n'edoch noch von einem Signal überlagert,
welches die Übertemperatur des Triebwerks- anzeigt. Zum Schutz
des Triebwerks vor übertemperatur sind Maßnahmen zur Reaktion auf die Einlaßtemperatur de">"· Kraftturbine getroffen, die durch
Thermoelemente im Triebwerk gefühlt wi3?d. Die von diesen Thermoelementen
erzeugte Spannung ist der Temperatur proportional. Diese Spannunp; v/ird in einem Verstärker 252 verstärkt. DEr Verstärker
enthält eine Einrichtung zur Erzeugung eines die maximal zulässige Temperatur darstellenden elektrischen Temperatur-Bezugssignals
und liefert auf der Leitung 2^4 ein Turbinentemperatur
signal. Dieses Signal ist innerhalb des normalen Temperaturbereichs negativ und steigt mit der Temperatur an. Beim
eingestellten Temperatur-Grenzwert v/ird es positiv und wächst in positiver Richtung weiter, vain die Übertemperatur wächst.
- 29 503866/0785
Dieses Signal wird mit einem (noch zu beschreibenden) Rückkopplungssignal
in einer Summierschaltung 255 addiert. Das resultierende Signal wird in einem Verstärker 256 mit hohem
Verstärkungsfaktor verstärkt und invertiert. Das Ausgangssignal dieses Verstärkers wird im Kormalfall einen hohen positiven
V/ert, während Übertemperaturen ,jedoch einen hohen negativen
V/ert haben. Es wird durch ein nur negative Signale durchlassendes Glied 257 an einen der Eingänge eines weiteren Gliedes
258 p:elegt, welches von zwei Signalen das ,jeweils niedrigere
auswählt.
Das andere Eingangssignal dieses Gliedes 258 ist charakteristisch
für die Überdrehzahl. Es kommt von einem hochverstärkenden Verstärker 260, der mit dem von der Summierschaltxzng 24-6 übe"10 die
Leitung 24-7 kommenden Signal angesteuert wird. Das vom Verstärker
260 zum Glied 25Ώ gelangende Signal irt normalerweise positiv
und wird nur dann stark negativ, wenn das auf der Leitung 24-7 anstehende Signal eine Überdrehzahl anzeigt. Wenn also
entweder eine über dem eingestellten Grenzwert liegende Temperatur gefühlt wird oder die Kraftturbinendrehzahl größer als
der Sollwert ist, dann wird vom Glied 2S''· ein negatives Signal
über die Leitung 74- auf die Treiberstufe 220 des Stellventils
219 gegeben. Wenn die Temperatur unter dem eingestellten Maximum
liegt und wenn die Drehzahl gerinp;cr als der durch die
in der Summierschaltung 24-6 addierten Signale geforderte V/ert ist, dann wird ein positives Signal über die Leitung 74- gesendet.
Ein positives Signal veranlaßt die Treiberstufe 220, das Stellventil im Sinne einer Erhöhung der Treibstoffzufuhr
zu betätigen, und ein negatives Signal veranlaßt die Treiberstufe das Stellventil im Sinne einer Verringerung der Treibstoff
zufuhr zu steuern. Wie bereits ausgeführt wurde, geschieht dies dadurch, daß eine Kraft auf das vom i?emulator betätigte
Ventil im Treibstoffregler ausgeübt wird, welche die Drehzahleinstellnng
am Gaserzeuger-Regulator judciert oder "trimmt".
Das auf die Leitung 74- gegebene Ventil steuersignal wird in die
Drehzahl-und Temperatursignalschaltungen rückgekoppelt.
509886/0785 - 30 -
2516300
Eine proportionale Rückkopplung dieses Signals erfolgt über
einen Verstärker 262, der ein Dämpfungssignal an einen EinRang der Sumrnierschaltung 246 legt. Wenn das Triebwerk unterhalb
der gewählten Drehzahl läuft und die (Summi er schaltung die
Ventil-Treiberstufe im Sinne einer Erhöhung der Treibstoffzufuhr beaufschlagt, dann liefert der VeT-stärker 262 ein schwaches
negatives Eingangssignal an die Summierschaltung, um das zur Ventil-Treiberstufe gelangende Steuersignal zu dämpfen und
somit zu verhindern, daß das Stellventil allzustark anspricht und überregelt wird. Eine weitere Rückkopplung läuft zur Summier
schaltung 2551 und zwar nach Einfügunp: einer Integralkomponente,
so daß das dem Verstärker 256 zugeführte Rückkopplungssignal mit einer Verzögerung behaftet ist. Dieses Signal wird in einem integrierenden
Verstärker 264- erzeugt, der eine dynamische Kompensation zur Verbesserung dos Einschwingverhaltens bewirkt.
Hiermit ist das elektronische Triebwerksteuersystem mit Ausnahme der Start-Stop-Steuerungen, die vom Gep;cnstand der Erfindung
nicht betroffen sind, vollständig beschrieben.
Die Arbeitsweise des Steuersystems für die Triebwerkanlage
kann für den Durchschnittsfachmann an sich schon aus der vorstehenden
ausführlichen Beschreibung gefolgert v/erden, dennoch erscheint eine gesonderte Beschreibung des Betriebsablaufs vorteilhaft,
um in diesem Zusammenhang einige charakteristische Eigenschaften und Merkmale des Steueresystems besser - hervorzuheben.
Beim Start der Anlage v/erden die einzelnen Triebwerke unabhängig voneinander angelassen. Die Einrichtungen für die Isochronregelung
uid die Lastverteilung sowie die elektronischen Tri^bwerksteuerungen
sind zunächst mittels der Schalter am Bedienung!:
509886/0785
?516900
fold 27 abgeschaltet. Die itoto"rbremse ist mitteln dec Bedienunrsorrans
v>6 am Bedienunp;sf eld festp;elep;t worden. Sum Ctart
e:ines Triebwerks v/ird der entsprechende Zustandshebel auf
"Bodenleerlauf" (oder frewünschtenfalls in eine CteHlnnp,· "Start"
unterhalb der "Boden], ecrlan.f "-Stellung, ,iedocli nicht oberhalb
"Boden]eerlauf") nesteilt. Das üedienunp-so' -fron oder der Steuerknüppel
für d^'e f'.'emeinsame Blattwinke] verstellung sollte auf
0 oder "flach" einnestellt sein, v/enn dien nicht der Fa]] ist,
dann signalisiert eine (hier/icht in einzelnen beschriebene)
Verrie^elunr^soinrichtimp;, daß die 'Rotorblätter erst flach ^ec-te]
It \\'erden r.iücnen, bevor der ZuGtandchebel über "Bodenleerlauf"
hinaus bewegt \'C3?d.en l:ann oder wird. Ancchliei'end wird der Gtsrtschalter
52 für dac Trii-'L-vex-l·- r^enchloce·"1"."', Li^r >eJrL"."::i;ji: ''"bei"
einen hier nicht weiter interessierenden Mechanismus den Anlassei*.
Das !'!"iebw^rk durchläuft eine AnI auf Periode, während
v/elcher en mitteln en Anlassern becchlcirni^t v/ird, dann wirr]
nie Zündung eingeschaltet und Treibstoff sur-:eführt, worauf das
Triebv/erl" v/"iter an Drehzahl 7-unimrnt, bis der Anlasser zn i.v-F";endeiiiem
Zeitpunkt ausgeschaltet v/ircl und das Vriebvjerk normal
arbeitet. I7ie in Fifr. 2 darrrestel] t, läuft der Gaserzeuger bei
de-<" ütellunr "T)OdCnIeCrIaUf" des Zustandr.Lcbels hocii bis auf
eine Drehzahl von eta 8f'Gü Umdrehungen ,ic Fiinute. Wenn der
Gaser^e^pre^ mit dieser Drehzahl läuft, dann int das von der
Fraftturbine p-e] ief orte Drehmoment relativ niedrirc. Iiorrna] erweise
v/erden nr>ch dem Anlassen oller Triebwerke die Zustandshobel
teilweise oder alle in i ichtunp: auf "Flur:" beweft, um
eine höhere Dr^hzahleinstellunp: am P^fml ator des Gaserzeugers
zu fo:cdern. Di-s füllet dazu, daß du·· Gaserzeuger auf die übe^
die Zustandshebol p'eforderte Drehzahl beschleunigt werden, und
zwar bis zu einem I-ioximum von im vorliep;enden Fall etwa 12000
Umdrehungen t"]e Minute. Hierbei steigt die Aun^anRsl ei st mieder Krafttux'bdnen star! an.
Im SOeziellen Fall eines Luftfahrzeuprs kann die Gefahr einer
Überlastung der Getriebe bestehen, v/enn alle drei Triebwerke ■
prleichzeitip; unter normalen atmosphärischen Bedingungen maximales
Drehmoment abgeben. Andernfalls wurden die Getriebe unvertretbar
schwer v/erden. Bei extrem heißem V/et:.er -nt das Ausp^npsdreh-
509886/078B
moment niedriger1. Andererseits ist das erreichbare Drehmoment
bei extrem kaltem Wetter höher. Da die Regulatoren für die Gaserzeuger ,."jedoch nicht auf Golldrehzahlen von mehr
ale 12000 Umdrehungen je Hinute gestellt werden, ist die verfügbare
Leistmip: auf einen annehmbaren Wert begrenzt, ausgenommen in Fällen extrom kalten Värbers. In einem solchen Fall wird man
die Bedienungsorgane nicht bis ganz in die Stellung "Flug" bewegen.
Auch kann der Rotor durch übermässiges Drehmoment insbesondere
bei niedrigen Drehzahlen beschädigt werden, wo die auf die Rotorblätter wirkende Zentrifugalkraft nicht ausreicht, der Biegeoder
Knickbeanspruchnng durch das von der Rotornabe auf die Blätter übertragene Drehmoment genügend entgegenzuwirken. Bei
dem vorliegenden Steuersystem wird die Drehzahlvorgabe für den Gaserzeuger so lange bei 80 °/o der vollen Drehzahl gehalten,
bis die Kraftturbinen und der Rotor 85 % der gewünschten Enddrehzahl
erreichen, und anschließend wird ein starker Leistungsstoß vermieden, wenn der Turbinenregulator wirksam gemacht
wird.
Dies sei anhand der Figur 5 erläutert, welche die Anlaufkennlinie
des Rotors bei minimaler Blattsteigung an einem normalen Tag zeigt. In dem Dingramm der Fig. 5 ist das gesamte Ausgangsdrehmoment
aller drei Triebwerke gegenüber der Roto~drehzahl aufgetragen. Die unterbrochene Linie 403 zeigt das Ausgangsdrehmoment
der Triebwerke für die Einstellung "Bodenleerlauf" d.h. bei Einstellung der Regulatoren auf den Mindestwert und
bei einer Drehzahlregelung der Gaserzeuger auf etwa 8800 Umdrehungen
,je Minute. Das Drehmoment fällt mit steigender Rotordrehzahl ab, da das Drehmoment der Kraftturbine bei festliegender
Treibstoffzufuhr mit steigender Drohzahl abnimmt. Die
ausgezogene Linie 1SQ1V bis zum Punkt 406 für die Rotordrehzahl
von 85 % zeigt die Abhängigkeit des Ausgangsdrehmoments
der Triebwerkanlage von der Rotordrehzahl, wenn der Rotor bei der Einstellung "Flug" beschleunigt wird, und zwar bei einer
Drehzahl des Gaserzeugers von etwa 12000 Umdrehungen tje Minute.
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— *·, '■>
—
Es sei nun angenommen, daß der Kraftturbinen-Regulator so
eingestellt wird, daß er eine Drehzahl von 100 % vorgibt.
Durch die weiter oben beschriebenen Schaltungen wird er so lange unwirksam gehalten, bis eine Drehzahl von 85 %
beim Punkt 4-06 erreicht ist. Bei disem Punkt wird der Vorgabewert
des Kraftturbinen-Regulators durch das Regulator-Trimmsignal von 85 fo auf 100 % erhöht, und zwar mit eine1· Geschwindigkeit
von etwa 3 % <je Sekunde. Diene allmähliche Erhöhung
der Regulatorvorgabe verhindert, daß die Getriebe und die Rotoren mit einem allzuntarken Drehmomentstoß belastet werden.
Das Drohmoment steigt an, wobei der J'emulator der Kraftturbine
durch Vorspannung des Gaserzeuger-Regulators mehr Leistung verlangt. Das Drehmoment erreicht am Punkt 407 einen Maximalwert
und nimmt dann ab, wenn der Rotor die gewünschte Drehzahl von 100 /ο erreicht. Noch einem Einochwingvorgang, der
vorübergehend zu einer kleinen Überdrehzahl führt, stabilisiert sich das Rotorsystem am Punkt 408, der die stationäre
Rotordrehzahl und das stationäre Drehmoment für den Fall der Einstellung "Flug" und einer minimalen BlattSteigung darstellt.
An diesem Punkt läuft das Rotorsystem mit voller Drehzahl, und wenn der Flugschrauber abheben soll , dann wird die gemeinsame
Blattwinkelverstellung erhöht. Mit stärker werdender gemeinsamer Blattwinkelverstellung wird der Vorgabewert der
Gaserzeuger-Regulators bis auf Maximum von etwa 14400 Umdrehungen tje Minute bei maximaler gemeinsamer "Blattwinkelverstellung
erhöht, wie es mit der Kurve 126 in Fig. 4 gezeigt ist. Die Änderung der Regulatoreinstellung abhängig von der gemeinsamen
Blattwinkelverstellung geht allgemein parallel mit der Beiastunp*szunähme durch die wachsende Blattsteigung. Wenn eine
weitere Trimmung erforderlich ist, geschieht sie durch das Recrulator-Trimmsystem
der Koordinierungseinheit, normalerweise geht die Trimmung dahin, die Leistung zu vermindern.
Die Linie 410 in Fig. 5 zeigt die Grenze des stationären
Drehmoments für das Hauptgetriebe. Die unterbrochene Linie 411 zeigt den Verlauf des von der Triebwerkanlage gelieferten
Drehmoments für den Fall, daß alle drei Triebwerkeinhei-
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ten "bei maximaler Leistungsvorgabe bzw. bei maximaler Drehzahlvorgabo
des Gaserzeuger-Regulators arbeiten, um den Rotor zu beschleunigen. Dies würde ausreichen, das Getriebe
zu überlasten und das Rotorsystem möglicherweise zu beschädigen.
Die normale Rotordrehzahl von 100 % wird aufrecht erhalten,
wenn nicht irgendeine Störung oder ein Fehler in der Triebwerkanlage
vorliegt oder wenn der Pilot nicht das Verstellsystem betätigt, um den Isochronreglerkreis in der weiter
oben beschriebenen Weise zurückzustellen. Mit der letztgenannten
Haßnahm·? kann die Rotordrehzahl zwischen 90 r/j und
104 fj der normalen Drehzahl geändert werden.
Die Lastaufteilung wird im TTormalfall wie oben beschrieben
dadurch gesteuert, da.'? die Treibstoffzufuhr derjenigen Trieb- werkeinheiten
erhöht vird, die ein geringeres Drehmoment liefern
als die Triebwerkeinbeit mit dem augenblicklick größten
Drehmoment. Angenommen ein Triebwerk liefert bei einer bestimmten Drehzahl seines Gaserzeugers ein bestimmtes Drehmoment,
während die anderen Triebwerke "ur Lieferung des gleichen
Drehmoments eine etwas höhere Gaserzeugeidrehi-MLl erfordern,
dann werden die Regulatoren dieser anderen Triebwerke so getrimmt, daß die Drehzahlen ihrer Gaserzeuger ansteigen
und die Drehmomente einander angeglichen v/erden. Eine solche Angleichung hat normalerweise keinen Einfluß auf die Rotordrehso.nl,
da der Hotor-Isocbronregler das Drehmoment aller
Triebwerkeinheiten gleichzeitig vermindert, um die vorgegebene Rotordrehzahl einzuhalten.
Der wichtigste Zweck der getroffenen !'abnahmen zur Lastaufteilung
ist eine sofortige und richtige Keaktion beim Ausfall
eines Triebwerks. Das Luftfahrzeug und die Triebwerkanlage
sind so konstruiert, daß unter allen normalen Bedingungen dei*
Flug unter voller Belastung mit zwei Triebwerkeinheiten auf-
- 35 -509886/0785
recht erhal ten werden kann. V/enn ein Triebwerk ausfällt, dann
wird die Ausn;anF;sl eistunn; der beiden onderen Triebwerke durch
dan System zur Lastaufteilung schnell erhöht, und zv*ar ohne
daß Kaßnahmen seitens des Piloten erforderlich sind. Diese V.'irkunp;
ist mit den Kurven in Fip. 6 veranschaulicht, die den zeitlichen
Verlauf der Rotordrehzahl und der V/e] lenpf erdestärke
des Triebwerks zeilen. Die Kurve 414 zcif-t den Rotordrehzahlverlauf
eino Gekunde nach dem Ausfall eines Tr i ob works. Die
Kurve 415 zei~t die Ausgangsleistung des rujsf al !enden Triebwerks.
Eine Sekunde nach Beginn des dargestellten Zeitverlaufs
sinkt die Ausp-npsdrehzahl der? ausgefallenen Triebwerks sehr
schnell auf ü ab und bleibt auf diesem V/ert. Die Kurve 416 zeigt die Ausgangsleistung ,"jedes der beiden reuten Triebwerke
vor und nach dem Ausfall. Durch den leistunrsverlust fällt die
Rotordrehzahl während ein^-r Zeit von etwa einer oder mehr oekunden
um etwa 1,5 % bis zum Punkt des Hinimums 41-1"' ab..Dor
Verlrmgsamung des Rotors wirkt die Trärcheit des Rotors und die
Ausgangsleistung der beiden arbeitenden Triebwerke entgegen.
Der Rotor-lsochronregler fühlt die Drehzahlabnähme und bewirkt
über öi" Koordinierunirseinheit, daC das Trimmsip:nal für
die Kraftturbinendrehzahl aller Triebwerke erhöht wird. Dies führt über die elektronische Triebwerksteuerunn; dazu, daß die
Drehzahlvorpabe des Gaserzeuger—Regulators aller Triebwerke
erhöht wird. Dies bleibt für das ausrief al lene Triebv/crk ohne
l'Olpjen, bev;irkt jedoch einen schnellen Anstieg der Ausgangslei
stunr; der beiden arbeitenden Triebwerke. Die Ausgangsleistung
dieser Triebwerke steigt innerhalb etwa zweier Sekunden von ,ieweils etwa 5^00 auf ,jeweils etwa 8C00 Pferdestärken
an. Aufgrund dieser Leistuntszunähme beginnt der Rotor
zu beschleunigen, und fünf Sekundcn nnch dem Triebv/erkausfall
ist er praktisch wieder auf seiner vorporebenen Drehzahl.
V/enn ein Triebwerk nur teilweise ausfällt, d.h. wenn es nicht mehr seinen vollen Leistungsbeitrag liefert, dann erhöht die
Einrichtung zur Lastaufteilung den Vorgabewert für den Regulator
des gestörten Triebwerks bis zu einem Punkt, v/o diese
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3$
Zunahme durch die Grenze der Einlaßtemperatur der Kraftturbine
oder durch die maximale Gaserzeuger-Drehzahl (letztere ist durch den Treibstoffreg]er begrenzt) begrenzt wird.
Die Ausgangsleistun«; der einwandfrei arbeitenden Triebwerke
wird ,-jedoch erhöht, um die Differenz auszugleichen.
Falls eine Störung im ,Steuersystem cl?'7,u führt, daß eine Triebwerkeinheit
auf maximale Ausgangsleistung hochfährt, dann wird die von den anderen Triebwerkeinheiten gelieferte Leistung: durch
den Rotor-Isochronrcgler und die weiter oben beschriebenen Schaltungen
entsprechend vermindert. Diesen Zustand kann der Pilot dann dadurch korrigieren, daß er den Zuntandshebel verstellt,
um die Leistunprseinstellung an dem einen iu hohen Beitrag liefernden
Triebwerk zu vermindern.
Falls gewünscht, kr>nn die Einrichtung zur Lastaufteilung1 abgeschaltet
v/erden, und. in diesem Fall können die ,jewei"1 igen "Beiträge
der einzelnen Triebwerke zur Gesamtleistung mittels der
Zustandshebel eingestellt werden, oder die Einstellungen der Regulatoren können mit den Hilfs-Verstellschaltungen verändert
werden. Wenn die Lastaufteilung ausgeschaltet ist, liefert der
Isochronreg.1 er weiterhin Beiträge zur Regulatortrimmung des
Triebwerks.
Der Isochronregler kann abgetrennt werden, wenn er ausfällt oder nicht einwandfrei arbeitet. In diesem Foil wird die Rotordrebzahl
über die einzelnen Triebwerkregulatoren geregelt, die
durch das "Verstellsystem oder durch das HiH fs-Verstellsystem
beeinflußt werden, um die iiinstellung der Gaserzeuger-Regulatoren
zu ändern. Die Triebwerkanlage kann auch arbeiten, wenn sowohl die Einrichtung zur Lastaufteilung als auch die Einrichtung zur
Isochronregelunn· ausgeschaltet ist.
Die elektronische Triebwerksteuerung kann mittels der Schalter 50 für ,jedes Triebwerk abgeschaltet werden. In diesem Fall ist
das Regulator-Trimmsystem völlig unwirksam. Der Regulator des
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Gasgenerators spricht aber noch in der oben beschriebenen W^ise auf die Stellung des Zustandshebels und auf die gemeinsamBl-?.ttwinkelverstellung
an.
Das vorstehend beschriebene Koordinierungssystem ist insbesondere
dazu geeignet, beim Ausfall oder teil weiser Störung
eines Triebwerks oder bei irgendwelchen Fehlern im Steuersystem gebieterisch einzugreifen. Es hält die Rotordrehzahl
auch beim Verlust einer Triebwerkeinheit im wesentlichen konstant, Es sorgt für Ersatz-Steuerungen, wenn irgendein Teil der Koordinierungseinheit
oder der elektronischen Triebwerksteuerung unwirksam ist. Es gleicht die Ausgangsleistungen der einzelnen
Triebwerkeinbeiten einander an, indem es alle Einheiten auf
die Ausgangsleistung der ,ieweils stärksten Einheit bringt.
V/enn dies zur Erhöhung der Rotordrehzahl über den Vorgabewert führt, dann wird das System als Ganzes herunt'rgetrimmt, wobei
die Drehmomente einander angeglichen bleiben. Eine Überlastung des Rotorsystems während der Rotorbeschlennigung wird verhindert.
Das betriebene System hält Änderungen der Rotordrehzahl
innerhalb 3 /·>, auch wenn eine Schnell verstellung der Blattsteigung
über den vollen Bereich erfolgt. Dadurch, daß die elektronische Triebvrksteuerung auch auf dif1 gemeinsame Blattwinkelverstellunp:
anspricht, ist die notwendige Kommandogewalt dos elektroni sehen Trimmsystemr, geringer und eine Steuerung
auch bei abgeschalteter Elektronik besser möp;lich.
Sofern in der vorstehenden Beschreibung spezielle V/erto r-ηρ-ο-geben
worden sind, sind nie alabesondern geeignete Beisuiele
für die hier geschilderte spezielle Konstruktion anzusehen.
Die meisten dieser Werte, wenn nicht sorter alle, kennen nach
Belieben geändert v/erden.
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Bas Steuersystem wurde in Verbindung mit einer Anlage aus
drei Triebwerken beschrieben, es kann ,iedoch auch so abRewondelt
werden, daß es sich bei Anlagen mit zwei, vier oder mehr Triebwerken verwenden läßt;
Das Steuersystem ist auch anv.'cndoar bei 'i'r: ebwerkanlagen, die
Einwellen-Gasturbinentriebwerke enthalten. In diesem Fall erfahrt
das Cystein manche Vereinfachung, da in -jedem Triebwerk
nur eine Turbine vorhanden ist. l/enn man box dem beschriebenen
E-eispiel eines Hubschraubers die mit freier Turbine versehenen
Triebwerke durch Einwollen-Turbinentriebv/erke ersetzt, dann rnui?
zwischen jeder Triebwerkeinheit und dem Rotorsystem, eine lösbare Kupplung vorgesehen sein.
ORIGINAL
509886/0785
Claims (12)
1. Ctcxi-rcystem für eine T.riebworrkanlapio, insbesondere für
einen Hubschrauber, die mehrere sum Antrieb eine7" p;cmeiirsarnon
veränderlichen Last z.ur.r.-inriierirec.o^altnto Gasturbinentriehv/erke
enthält, mit einer Hauptoteurrrcoinrichtinir·;, e^uer
Lantvertcil unncoini-ichtimp; und einer i!cfreü unnseinrichtunn:,
dadurch ncl'enmvnicknet,
doß die RauptGtoucreinrichtun^ folgender, enthalt:
einen von einer ^eclienun-r-sperson einntellbnren '^efehlspreber
(2'°·) ZVLT Abnabo enuon !',efehl cnircnnlc ιϋ.τ eins Niveau der AxjgnPTiprnleiatiinr:;
einen Belactunn;sp;eber (";>'~0 v-uv Abgabe eines
Tür die benötigte AuG,r-;anp;G] ei.stunr: choral'terirtischoi BelaotunpissJRnals;
einen Treibotoffrevler (Ρ.Ι) für ;ieöes Triebwerk
(15) sur Rerelunr·,· der Treib^tof:Γzufuhr; eine Anordnunp:
(10?, 116, 1r^0, 122) zur Bildung eine τ* bev. ertöten .Summe der
besap;ten f'irna] ο für die p;leic]' zeitige '"'ndermiF: der j!linr.tel3unp;
dor Treibr.toffrevler·
daß die Lantverteilunnrseinrichtunp; folfcendes enthält:
eine Anordnung (1?2, 1ΓΛ, 1^6), dde auf eine für die Aucnfin.^Gleirjtunr:
.iedec Triebwerke charakterictische Zustando-ΓςΓΟβο
anspricht, um ,jev/ciln ein Leir.tunrssip;nal zu erzeugen;
eine Verp;] eichneinrichtung (152) f.ur Jirmittlunpc den höchsten
dieser Leistung signale; eine Anordnunp; (155) ι welche für
,-jedes Triebv/rk ein Leictunr^nfehlersipjnal entsprechend der
Differenz zwischen dem höchsten Leistungssignal und dem
509886^0785 bad
COPY
Leistunpüssinnnl dieses Triebwerks ermittelt; eine Leistungstrimmeinrichtung
(218, 219, 220) für ,jedes Triebwerk, die mit dem betreffenden Treibstoffregler gekoppelt ist, um die
Leistungseinstellung am Treibstoff reeler zu modifizieren; eine auf dar. Leistungsfehlersignal ,jedes Triebwerks ansprechende
und mit der Leistunfistrimmeinrichtung des betreffend
en Triebworks gekoppelte Anordnung (159, 133, 231,
242, 246, 2GO, 25<r0, welche die Ausgangsleistung der nicht
das höchste Leistunrtr.signal liefernden Triebwerke zur Beseitigung
dnr "Fehlerrap^nn] e erhöht;
daß die Kegelungseinrichtung folgendes enthält:
eine Anordnung (56, 175) zur Lieferung einen Lastdrehzahl-Befehlssignsls;
eine auf die Lastdreh?;ahl ansprechende Anordnung (160, 163); eine Anordnung (172) zur Erzeugung eines
Lastdrehzahl-Felilersignaln; eine auf das Lastdrehzahl-Fehlersignal
ansprechende und mit den Leistunpistrimmeinrichtungen
aller Triebwerke gekoppelte Anordnung (170, 159), zur Nachstellung
aller Treibstoffreglcr im Sinne einer "Beseitigung
des Lastdrehzahl-Fehlersignals.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Anordnung (202, 211, 214), welche die Lastverteilungseinrichtung unfcrhalb eines vorbestimmten Niveaus der Triebwerksdrehzahl
abschaltet.
3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet diirch
eine Anordnunp: (166), die unterhalb eines vorbestimmten
Niveaus der Lastdrehzahl die Regelungseinrichtung abschaltet,
4. Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
wahlweise betötigbare Anordnung (46) zur Abschaltung der Lastverteilun.f/Tseinrichtung.
5. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch eine wahlweise bctätip,-bare Anordnung (43) zur Abschaltung
509086/0785.
der Regelungseinrichtunp; und eine wahlweise betätigbare
Anordnung (50 ) für jeden Triebwerk zur Abschaltung der Leistungstrimmeinrichtunp: dieses Triebwerks.
6. Steuersystem nach Anspruch 5 für eine Triebwerkanlar:e,
die mehrere synchron geschaltete gasgekoppelte Gasturbinentriebwerke zum Antrieb einer gemeinsamen veränderlichen liest
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß de- Befehlsgeber der
H-uptsteuereinrichtung aus einem S-j-ellhebel (28) bestellt,
der von einer Bedienungsperson einstellbar ist, um ein Befehlssignal
für das Ilivcau der Ausgangsleistung zu erzeugen;
daß der Belastunr;sgeber aus einem Steuerhebel (26) besteht,
der von einer Bedienungsperson einstellbar ist, um ein für die benötigte Ausgangsleistung charakteristisches Belastungscip;nal
zu erzeugen; daß der Treibstoffregl er für ."jedes Triebwerk
einen Gaserzeuger-Regulator (Γ--9) aufweist; daß die Anordnung
(10-?, 116, 120, 122) zur Bildung einer bewerteten
Summe der bosapjten Signale die JJreazahleinstellun^ an den
Regulatoren gleichzeitig cndert; daß die I.eintunn:ntrimmeinrichtune:
der Lastverteilunrseinrichtung aus Trimmeinrichtungen
(21P, 219, 220) für die einzelnen Regulatoren zur Modifizierung
ihrer Dreh zahleinstellung besteht; daß die auf das Leisttmgsfeh] ernirmal .iedes Triebwerks ansprechende Anordnunn:
(159, 1?5, 2"ΛΛ, 242, 246, 260, ?W) v\±t der Regulator-Trimme
inrichtung des betreffenden Triebv.'erlcs gekonDolt
ist, um die Regulatoren aller nicht das höchste Leistunn-ssignal
liefei*nden Triebv/erke im Sinne einer Beseitigung des
Fehlersignalr; nachzustellen; daß dio in der Regel-unrrseiririchtunri
enth.^lten'je auf dar· T-ar:tπrehz·■"il·.l-Fe■;^lc■.τ·r·ifI■n.·■l r-n—
GOT-echende Anordnurin" (170, 159) mit den Γ-e-^uiator—Triir.r.oir.-richtungen
aller Triebv/erke gekor>nelt. ist, um alle Rercul atoren
im Ginne ei nor "Beseitigung der. Lantdrehzahl-Fehlersignals
nachzustellen.
7. Steuersystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Anordnun^
(202, 211, 214), welche dir Lastverteilunp-seinrichtung
unterhalb einor vorgegebenen Triebwerksdrehzahl unwirk-
5098β€/Ώ7β5
sam macht, und eino Anordnung (166), welche die Rep;elunp-seinricbtunp;
unterhalb einer vorbestimmten Lastdreh- zn\)l unwirksam macht.
8. Steuersystem nach Anspruch 1, für eine Tricbwerkanlage mit
mehreren Gasturbinentriebwerken die synchron mit einem Hubschraubenrotor veränderbarer Blatteteifsunp; gekoppelt
sind, um den i?.otor anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, "daß
der "Befehlsgeber der Hauptsteuoreinrichtunfi; aus einem Stellhebel
(28) besteht, der von eine"1" bedienungsperson bxnrütellbar
ist, um ein Befehlssipnal für das Niveau der Ausgangsleistung
zu liefern; daß dor 1BoIastun^sf^eber aus einem Gteucrorp;an
für die gemeinsame Blattwinkelverstellunp; besteht, um
ein die gemeinsame Bl^ttwinkelverstelluno; des Kotors dar- .
ntellendcG Blattwinkelsinnal liefert; daß die Anordnunn zur
BÜJclunp; eine?' bov/erteten iiunime der beo-vn^en oinnn] e die
Led stunRseinstellunr;: an den Treibstoff realem gleichzeitig
verändert; daß dJe Rerelim^seinrichtunp: foü^cndec enthält:
einon Inochronrepilor mit einer Anordnung (5ö, 1'/5) κ-u:·:· Liofornnp;
einen Rotordrehsahl-iicXehlnr-jif'üir!] r>; eine auf die
Rotordrelisahl aiiCDrechende Anordnunn; (160, 16'); eine auf die
integrierte J/otorcirehzahl ancpi-echcndc Anordnunfi (17?) zur
liicferimr einen liotordrolinalii -FnJiI err;ir;n'!-ln; edne auf ö.va.
Kotordrchfr.nhü-J'Ohü ei'ainiall fmr.precliendo und nd.t <f!en lieis
triipmcinrichtunf'in n]ler ^'riel'V.'erl'e rcl'oppeü.te Anordnunrr
(70, 1^9), welche pille Troibctoffrealer im Hinne einer Pn
p.eitif-iiin'- dos kotordreiizaii] -!''ehl^rsir^naln nachstellt.
9. fitei'ersyntcni n^cl·. Λνιηητυ.οΐι <", f/oVenn^eichnet durch eine
Anordnunp: (?U<, ?11, 214), vidch-- Γ:· 3 .- ^;--iuftei3unp;seinrichtunp;
unterhalb einer vorbestimmten Tricbv/erksdrchr.rhl
unwirksam machU, und. eine wahlweise botätinhnre Anordnung .
(Λ6) zum Abschalten der Lantvorted.ltm^r.einrichtunr··
10. »Steucrsyatoin nach Anspruch P-, f^okennzoiehnet durch eine Anordnung
(166), welche den l.sochronre^ler unterhalb eines vor
bestimmten Werts der Rotordrehzahl unwirksam macht, und. eine'
SQ9866/Q78S -
2516300
wahlweise botPtipbaro Anordnung (4-3) zur Abschaltung
dec lsochronreglers.
11. Steuersystem nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch
einn wahlweise betätigbare Einrichtung (5ü) für ,jedes Triebwerk
zur Abschaltung der Leistungstrimmeinrichtung dieser.
Triebwerks.
12. Steuersystem nach Anspruch 1 für die Triebwerkanlage eines
Hubschraubers, die mindestens ein Gasturbinentriebwerk zum Antrieb eines Hubschraubenrotors mit veränderlicher Blattsteigung
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung
für die Rotorbeschleunigimn; vorgesehen ist, die
folgendes enthält: eine Anordnung (22G), w-lche ,jede Trimm-'
eiiirichtunp; unterhalb eines vorgegebenen Werts der Koto:?-
drehzahl unv/irksam macht; eine Anordnunr; (2Ö6), die bei Beschleunigung
des Rotors auf die vorbentimmte Drohzahl anspricht,
um ein Hotordrehzahl-Graiz/.-.'ertcinnol zu liefern,
welches nach einer vorbestimmten Zoitfunktion von ü aus allmöhlich
nnribiRt; und eine Anordnung, die aus dem Rotordrehzahl-Befehlssignal
und dem Rotordrehzahl-Grenzv/ertsicnal
das niedrigere auswählt und das ausr;ev7äh] te Signal v;ährend
der Beschleunip;unn; des Rotors von einer vorbestimmten Drehzahl
an die suf das Rotordrchzahl-'i'Ohlersignal ansprechende
Anordnung sendet.
VV
Leerseite
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |