ЗАНЯТИЕ № 7 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕАКТИВНЫМ СОПЛОМ ДВИГАТЕЛЯ РД-33-2С

Время-2 часа.

Цель занятий : Изучить общую характеристику системы и регулятор степени понижения давления газа π_Т* в турбине двигателя.

Учебные вопросы:

1. Общая характеристика системы.

2. Регулятор π_Т*.

3. Ограничитель Fкр min.

4. Регулятор Рс.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ.

Функциональная схема системы управления реактивным соплом представлена на рис. 1. Система управления содержит элементы которые выполняют следующие функции:

Ø управление степенью понижения давления газа π_Т* в турбине двигателя

Ø (обеспечивается регулятором π_Т* );

Ø управление давлением газа Р_С на срезе сопла (обеспечивается регулятором Р_С):

Ø ограничение минимальной площади критического сечения сопла

Ø (обеспечивается ограничителем F_{KР мин} в зависимости от положения РУД и температуры воздуха на входе в двигатель);

Ø выполнение условия F_С> F_KР (обеспечивается ограничителем минимальной площади среза F_{С МИН});

Ø изменение усилия для перестановки регулирующего органа, сужающих створок, в соответствии с изменением внешних условий и режимов работы двигателя (обеспечивается регулятором давления на выходе плунжерного насоса питания системы управлении соплом (на рис. 1. не показан));

Ø формирование заданного значения давления газа за турбиной (настройку регулятора π_Т*) при управлении отэлектронного блока регуляторов предельных режимов (БПР) (обеспечивается программно - задающим устройством регулятора π_Т* (ПЗУ рег. π_Т* );

Ø поддержание знамений площади критического сечения сопла и расхода топлива в форсажной камере сгорания G_ТФ. соответствующих режиму "Минимальный форсаж", при запуске форсажной камеры (или по электрическому сигналу с целью ограничения скорости полета) независимо от положения РУД в области форсированных режимов и их синхронное изменение на переходных форсированных режимах (обеспечивается системой формирования сигналов для задания режимов работы (СФС));

Ø блокировку питания исполнительных устройств системы управления критическим сечением сопла по приведенной частоте вращения ротора высокого давления с целью раскрытия сопла на режиме "Малый газ" (осуществляет СФС).

Управляющее устройство конструктивно выполнено в виде отдельных агрегатов и узлов, показанных на принципиальной схеме (рис. ). Регулятор сопла РС-59А включает в себя регулятор π_Т* . ограничитель F_{KР мин} и систему формирования сигналов для задания режимов работы. Регулятор внешних створок РВС-59 включает в себя регулятор Р_С. Исполнительные устройства регуляторов названных параметров, обеспечивающие перемещение сужающих и расширяющих створок сопла, конструктивно выполнены отдельно в виде силовых гидроцилиндров, соединённых в кольцо. Ограничитель F_{С мин} представляет собой золотниковое устройство, соединяющее полости силовых гидроцилиндров управления площадью среза сопла при достижении определённой величины площади критического сечения сопла F_KРс целью не допустить уменьшения отношения F_С/F_KР =l,035±0,015. В противном случае критическое сечение сопла (сечение с минимальной площадью) переместится в плоскость среза сопла и перестанет управляться от регулятора π_Т*.

2. РЕГУЛЯТОР Π_Т*

Система управления π_Т* обеспечивает управление площадью критического сечения сопла двигателя с целью поддержания заданного значения степени понижения давления газа в турбине π_ТЗ*,формируемого в программно - задающем устройстве по сигналу электронного блока БПР.

Система управления π_Т* построена на принципе отклонения измеренной величины давления газа за турбиной от заданного значения.

Она включает в себя регулятор π_Т* с программно - задающим устройством и объект управления рис. 3. Роль управляющего органа объекта управления выполняют створки суживающейся части сопла. С целью стабилизации перекладки сопла во времени при изменяющихся условиях полёта и режимах работы двигателя. вызывающих изменение газовых сил, действующих на створки, питание гидропривода сопла осуществляется от насоса высокого давления с регулятором давления. Регулируемое давление Р_пит определяется в этом случае величиной давления Р_то топлива, поступающего в основную камеру сгорания.

Регулятор π_Т* включает в себя:

ü программно.- задающее устройство (ПЗУ рег. π_Т*), которое формирует заданное давление Р_ТЗ* газа за турбиной за счёт редуцирования давления Р_К* воздуха за компрессором таким образом, что величина отношения Р_К* /Р_ТЗ* является функцией сигнала настройки от БПР;

ü измерительное устройство (Изм. Уст.), которое обеспечивает измерение и сравнение давления газа за турбиной с заданным значением, а также перемещение подвижного элемента усилительного устройства I;

ü гидропривод I в виде усилительного (Ус.Уст.I) и исполнительного (Исп. Уст.1) устройств, обеспечивающий перестановку подвижного элемента усилительного устройства II (Ус.Уст.II);

ü гидропривод сопла в виде усилительного (Ус.Уст.II) и исполнительного (Ис.Уст.II) устройств, обеспечивающих перестановку створок сопла по сигналу У₁ от исполнительного устройства I;

ü корректирующее устройство, улучшающее свойства замкнутой системы управления за счёт наличия обратной связи и изменения коэффициента по режимам двигателя и условиям полёта.

В качестве параметра, характеризующего указанные режим и условия используется давление топлива, поступающего в основную камеру сгорания. Корректирующее устройство обеспечивает устойчивость и приемлемый переходный процесс в контуре регулирования π_Т*. Имеется обратная связь между программно-задающим устройством регулятора π_Т*и электронным блоком БПР.

В целом, регулятор π_Т* устанавливает рассогласование ΔΡ_Τ*=Ρ_Τ3* - Р_т что при определенном давлении Р_г* газа перед турбиной однозначно определяет степень понижения давления газа в турбине. Давление Р_к* подводимое к программно -задающему устройству регулятора π_Т*, отличается от давления Р_г* только на величину потерь в камере сгорания.

Поддерживая заданное значение степени понижения давления газа в турбине, регулятор π_Т* сохраняет требуемый режим работы турбокомпрессора при включении и выключении форсированных режимов.

При нерозжиге или самопроизвольном погасании пламени в форсажной камере регулятор π_Т* автоматически прикрывает сопло, предотвращая падение тяти менее значения на режиме "Максимал".

При отказе электронного блока регулятор π_Т* продолжает функционировать, осуществляя простейшую программу управления π_Т* =const. В этом случае он выполняет роль резервной системы управления соплом.

Рассмотрим устройство и работу регулятора π_Т*, используя принципиальную схему.

Роль программно - задающего устройства регулятора π_Т*выполняет воздушный редуктор, к которому подводится давление воздуха за компрессором. Он представляет собой сверхзвуковое сопло Лаваля, проточная часть которого образована цилиндрической втулкой 34 и профилированным телом (иглой 33).

Воздух от компрессора высокого давления подводится к игле 33 через дроссель 35, образующий первую ступень редуцирования. При протекании воздуха далее по сужающемуся каналу увеличивается его скорость и падает давление. В самом узком (критическом) сечении скорость потока становится равной скорости звука, расширение канала после критического сечения способствует дальнейшему разгону потока и падению давления. Втулка 34 содержит канал 32 отвода статического давления Р_к* за критическим сечением.

При изменении положения иглы 33 критическое сечение проточной части перемещается относительно неподвижного канала отбора статического давления Отношение давлений Р_к*/Р_к' (рис.5) будет определяться положением h иглы 33 При управлении давлением газа за турбиной Р_т* = Р_к' будет соблюдаться постоянство отношения Р_К*/Р_Т*≈ Р_т*/Р_т*= π_Т* при неизменном положении иглы 33. А величина π_Т*, есть степень понижения давления газа в турбине.

Перемещение иглы 33 осуществляется механизмом настройки регулятора π_Т*, который состоит из рычага 31, кулачка 30, шестерни 38, рейки 39, силового цилиндра с поршнем 42, Управление поршнем 42 силового цилиндра осуществляется дроссельным усилителем типа "сопло-заслонка", который состоит из дроссельного пакета 47, сопла 3, заслонки 2 и каналов передачи рабочей жидкости от источника питания (РПД) с постоянным давлением.

Усилитель "сопло-заслонка" связан с управляемой полостью (снизу от поршня 42) силового цилиндра через дроссельный пакет 48, производительность которого регламентирует скорость движения поршня 42.

Заслонка 2 управляется электромагнитом Э9 по сигналу электронного блока регуляторов предельных режимов. Сигнал представляет собой последовательность импульсов одной полярности и характеризуется коэффициентом заполнения импульсов или скважностью. Величина скважности определяет степень открытия сопла 3 заслонкой 2 и величину расхода жидкости через сопло 3.

Для улучшения качества переходного процесса при управлении от электронного блока введена корректирующая отрицательная обратная связь по положению поршня 42, а следовательно, и иглы 33 воздушного редуктора. Обратная связь осуществляется при помощи датчика обратной связи (ДОС) 46. Шток поршня 42 при помощи регулировочного винта 44 перемещает сердечник 45 ДОС, что вызывает изменение электрического сигнала, передаваемого в БПР.

Измерительное устройство регулятора π_Т*состоит из корпуса с мембраной 24, пружины 26 и толкателя 25, передающего перемещения мембраны на рычаг 23. Под мембрану подводится измеряемое давление Р_т* газа за турбиной низкого давления двигателя, а в полость над мембраной заданное давление Р_{Т З}* = Р_к' от воздушного редуктора 34.

Гидропривод I состоит из дроссельного усилителя типа "сопло-заслонка" и исполнительного устройства с поршнем 5. Усилитель включает в себя жиклер 6 постоянного сечения, сопло 29 и заслонку 28. К жиклеру 6 подводится рабочая жидкость от регулятора постоянного давления. Давление Р_I и расход Q_I жидкости за жиклером 6 будут определяться сливом через сопло 29, изменяемым за счёт перемещения заслонки 28 при помощи рычага 23 связи усилителя с измерительным устройством.

За счёт подвода давления Р_I и расхода Q_I в полость сверху от поршня 5 обеспечивается управление его положением. Полость снизу от поршня питается постоянным давлением от РПД и является неуправляемой.

Гидропривод сопла состоит из золотникового дроссельного усилителя с круглым золотником 4 во втулке и исполнительного устройства в виде 12 силовых гидроцилиндров (рис. ) с параллельным включением в магистраль питания.

В кольцевую проточку золотника 4 (рис. ) подводится регулируемое давление от плунжерного насоса. При смещении золотника с помощью поршня от нейтрального положения обеспечивается проход жидкости под давлением от насоса к силовым гидроцилиндрам сопла и её слив после силовых цилиндров через открытые окна золотникового усилителя.

Силовые цилиндры кинематически соединены между собой последовательно в замкнутую цепь и совместно с механической системой перестановки створок сопла и синхронизации образуют так называемый, браслет, обжимающий створки сопла.

При смещении золотника происходит изменение перепада давлений на поршнях гидроцилиндров и перемещение их штоков, что приводит к изменению длины окружности браслета и, следовательно, площади критического сечения.

Корректирующее устройство включает в себя пружину 17 обратной связи, рычаги 19, 21, каретку 18 с роликом 20, силовой цилиндр с поршнем 16, золотник 15, гильзу 14, пружины 12, 13 и регулировочный винт 11. Обратная связь передаётся от поршня через шток 7, рычаг 19, ролик 20, рычаг 21, пружину 17, рычаг 23 к заслонке 28.

При движении золотника 4 управления гидроцилиндрами сопла изменяется усилие пружины обратной связи, ослабляя входной сигнал "Y" и способствуя более быстрому прекращению движения золотника и возвращению его в исходное положение в процессе обработки сигнала рассогласования ΔΡ_Τ=Ρ_Τ3*- Ρ_Τ*

Помимо указанного действия корректирующее устройство изменяет удлинение пружины 17 по ходу золотника 4 в зависимости от давления топлива Р_то, поступающего в основную камеру сгорания.

С этой целью командный золотник 15 обеспечивает одновременно измерение давления Рто и усиление сигнала своего перемещения. Давление Р_то подводится через отверстие в силовом цилиндре 10 и гильзе 14 к левой измеряющей кромке золотника 15, который находится в равновесии иод действием силы этого давления и силы пружины 12_: Правой управляющей кромкой золотник 15 перекрывает окно в гильзе 14, через которое сливается топливо, поступающее к нему через жиклер 8 от регулятора постоянного давления.

Таким образом, между окном гильзы 14 и жиклером 8 образуется управляющее давление, которое через дроссель 9 поступает в полость слева от поршня 16. Сила этого давления совместно с силой пружины 13 обеспечивает равновесие поршня 16. Всякое перемещение золотника 15 приводит к изменению управляющего давления и нарушению равновесия поршня 16, поршень 16 перемещает гильзу 14 до тех nop, пока она не установится своим окном напротив управляющей кромки золотника 15, и управляющее давление не создаст силу, равную силе пружины 13. Такое устройство позволяет поршню 16 отслеживать движение золотника 15, перемещение которого определяется давлением Р_то.

К поршню 16 при помощи шарнира и тяги подсоединена каретка 18 с роликом 20, перемещающаяся между рычагами 19, 21. Изменение соотношения плеч рычагов 19, 21 приводит к изменению удлинения пружины 17 при отклонении золотника 4 от статического равновесия, в результате чего изменяется коэффициент передачи обратной связи между исполнительным устройством с поршнем 5 и дроссельным усилителем с заслонкой 28.

Благодаря изменению коэффициента передачи обратной связи максимальная скорость перемещения гидроцилиндров сопла при более низком уровне расхода топлива в основной камере сгорания будет достигнута при меньших значениях перепада давления на мембране измерительного устройства регулятора. На статические свойства регулятора π_Т* изменение положения ролика 20 каретки влияния не оказывает.

Дроссельный пакет 9 демпфирует пульсации давления Р_то, чтобы они не передавались на ролик каретки.

Рассмотрим работу автоматической системы по поддержанию требуемого значения степени расширения газа в турбине

При нарушении равновесия мембранного механизма, например, за счет увеличения Р_т* или уменьшения Р_тз* происходит прогиб мембраны 24 вверх, рычаг 23 поворачивается против часовой стрелки и заслонка 28 приоткрывает сопло 29. При этом давлении в управляемой полости сверху от поршня 5 падает, и он перемещает золотник 4 вверх, обеспечивая подвод рабочей жидкости от насоса МП полости гидроцилиндров на открытие сужающих створок сопла и слив из противоположных полостей.

При движении поршня 5 вверх при помощи штока 7, двух рычагов 19, 21 и ролика 20 производится удлинение пружины 17 обратной связи., увеличивается усилие, развиваемое ею, и рычаг 23 при помощи заслонки 28 прикрывает сопло 2V, Движение поршня 5 прекращается, золотниковый усилитель открыт па определённую величину, соответствующую разности.

Такому положению золотника однозначно соответствует определённая скорость перемещения поршней гидроцилиндров, а следовательно, и сужающих створок сопла. Но эта скорость не может превышать максимальную, определяемую производительностью насоса НП.

По мере увеличения площади F_KP критического сечения сопла будет падать давление Р_т*, мембрана 24 начнет возвращаться в исходное положение, сопло 29— прикрываться заслонкой 28, поршень 5 будет возвращать золотник 4 в нейтральное положение. Когда золотник 4 перекроет каналы, связывающие его с полостями силовых гидроцилиндров, перемещение створок сопла прекратится.

При отсутствии пружины 17 обратной связи возвращение золотника 4 в исходное положение происходило бы за счёт большего снижения давления Р_т*чем его значение на новом установившемся режиме, и возникновение по этой причине неустойчивого колебательного процесса было бы неизбежным.

При снижении давления Р_т* относительно заданного происходят процессы изменения параметров и положения элементов противоположного направления.

Регулировочные упоры золотника 4 снизу 37 и сверху 22 ограничивают площади открытия окон золотника и, следовательно, расход жидкости.

3. ОГРАНИЧИТЕЛЬ F_{KР MIN}.

Прикрытие сопла по сигналам регулятора π_Т* может происходить только до значений, заданных программой F_KР = F_KР (α_РУД, Т_В*). Программное управление соплом необходимо:

• в случае отказа регулятора π_Т*;

• при колебательном переходном процессе, возможном при работе замкнутой автоматической системы управления степенью понижения давления газа на турбине;

• при переходе на более высокий форсированный режим.

Реализует программное управление ограничитель минимальной площади

критического сечения сопла.

Он включает в себя:

ü механическое вычислительное устройство;

ü датчик температуры Т_В* воздуха на входе;

ü преобразователь сигнала температуры Т_В* в перемещение;

ü дифференциальный механизм с кулачком ошибки;

ü золотниковый дроссельный усилитель;

ü устройство обратной связи.

Сигнал по положению РУД воспринимается гидрозамедлителем и передается в программное задающее устройство ограничителя F_{KР MIN}.

Золотниковый дроссельный усилитель при вступлении в работу ограничителя F_{KР MIN} управляет устройством 1 регулятора.

Рассмотрим устройство и работу ограничителя F_{KР MIN}, используя функциональную и принципиальную схемы .

Основным элементом механического вычислительного устройства (МВУ) является кулачковый механизм, содержащий объемный кулачок 14 и рычаг 13.

Сигнал по положению РУД поступает от гидрозамедлителя (13) на пару конических шестерен 22, 23, передается на два зубчатых сектора 16, 17 и при помощи втулки с зубчатым сектором 15 поворачивает кулачок 14.

Сигнал по температуре Т_в* воздуха на входе поступает от датчика температуры ТДК в виде командного давления Р_т(Т_В* ) к преобразователю его в перемещение. Преобразователь состоит из измерительного устройства командного давления, золотникового дроссельного усилителя, силового цилиндра и устройства обратной связи.

Измерительное устройство содержит ползушку 19, установленную на штоке 44, и пружину 18, опирающуюся на тарелку 20 и регулировочный винт 21.

Дроссельный усилитель образован жиклером 40 подвода жидкости от регулятора постоянства давления и золотниковой парой "ползушка 19 - шток 44".

Силовой цилиндр имеет два поршня 42,43, установленных на штоке 44. Поршень 43 с гильзой цилиндра 45 образует управляемую полость, подключенную к дроссельному усилителю. Полость снизу от поршня 42 питается постоянным давлением, образованным цепочкой из двух жиклеров 39, 41. Благодаря установке ползушки 19 на шток 44 реализована обратная связь между исполнительным и усилительным устройствами.

Командное давление Р_т (Т_В* ) поступает в полость, образованную ползушкой 19 и штоком 44.

В положении равновесия сила, действующая на ползушку 19 от перепада

давлений Δ Р_т(Т_В* ) ⁼ Р_т(Т_В* ) - Р_ст , воспринимается усилителем пружины 18, а шток 44 занимает такое положение относительно ползушки 19, при котором слив через пару "ползушка - шток" равновесный, и давления в полостях силового цилиндра равны.

Изменение температуры Т_В* приводит к изменению давления Р_Т(Т_В) и перемещению ползушки 19 относительно штока 44. Это приводит к изменению слива из управляемой полости сверху от поршня 43 через отверстие в штоке 44, прикрываемое кромкой ползушки 19.

Благодаря этому шток 44, связанный с поршнями 42,43, как бы следит за движением ползушки 19, перемещаясь до тех пор, пока не будет установлен равновесный слив через золотниковую пару "ползушка - шток". При этом шток перемещает кулачок 14 в осевом направлении так, что каждому значению температуры Т_В* соответствует определенное положение пространственного кулачка 14.

Таким образом, положение пространственного кулачка 14 зависит от положения РУД и температуры Т_В*. Кулачок воздействует на рычаг 13 и через систему шестерен (дифференциальный механизм) и рычагов на скользящую втулку 49.

Сюда же на скользящую втулку через дифференциальный механизм приходит сигнал обратной связи по положению створок, регулирующих критическое сечение сопла. Механизм обратной связи состоит из тяги, рычагов и канатов, соединяющих агрегат PC с ведущей створкой.

Дифференциальный механизм состоит из дифференциального редуктора, кулачка 47 ошибки Δφ ⁼ ф_КРЗ -ф_КР и рычажного механизма. Дифференциальный редуктор состоит из шестерни 46 с валиком, шестерни-сателлита 6, шестерен 3, 4, 5. Кулачок 14 через рычаг 13 поворачивает шестерню 46 с валиком, на пальце 7 которого установлена шестерня-сателлит 6. Она обкатываясь по шестерне 5, поворачивает кулачок 47 ошибки, который через рычаг 48 перемещает скользящую втулку 49. Пружина 50 выбирает люфты во всех зубчатых зацеплениях.

Перемещение створок сопла через трос обратной связи передается на шкив 1, который через палец 2, затем последовательно через шестерни 3, 4, 5, 6 поворачивает кулачок 47 ошибки и через рычажный механизм также перемещает скользящую втулку 49. Передача выполнена так, что при увеличении площади F_KР сопла втулка 49 перемещается вниз.

Скользящая втулка 49 прикрывает отверстие в штоке 51 поршня 9, управляя давлением в полости над поршнем 9. Поршень 9 является элементом исполнительного устройства 1 регулятора π_Т* . Благодаря установке скользящей втулки на шток поршня, движением которого она управляет, реализована обратная связь между исполнительным и усилительным устройствами. На режимах работы регулятора π_Т* поршень управляется дроссельным усилителем типа "сопло-заслонка" 11,12 регулятора π_Т* . Скользящая втулка при этом полностью закрывает отверстие в штоке, образуя, так называемый, гидравлический упор.

При уменьшении площади критического сечения сопла менее программного значения скользящая втулка, перемещаясь за счет обратной связи по положению створок сопла, откроет своей нижней кромкой отверстие в штоке. Давление в полости над поршнем 9 будет падать, и поршень будет смещать золотник 8 вверх на открытие силовыми цилиндрами сужающих створок сопла. Таким образом обеспечивается ограничение минимальной площади критического сечения сопла в зависимости от положения РУД и температуры Т_В* .

При перемещении РУД, например на увеличение форсированного режима (раскрытие сопла) кулачок 14 через описанную передачу перемещает скользящую втулку 49 вверх, золотник 8 также сдвигается вверх и обеспечивает подачу жидкости от насоса к гидроцилиндрам на открытие сопла. Обратная связь от сопла смещает скользящую втулку вниз, восстанавливая нейтральное положение золотника.

Вступление в работу ограничителя F_{KР MIN} происходит тогда, когда регулятор π_Т* стремится уменьшить площадь F_KР до значения менее программного закрытием сопла 11 дроссельного усилителя заслонкой 12,

Синхронное управление площадью критического сечения сопла и расходом топлива в форсажной камере сгорания от РУД обеспечивается гидрозамедлителем.

Он состоит из золотникового дроссельного усилителя, исполнительного силового цилиндра и обратной связи.

Золотниковый дроссельный усилитель образован скользящей втулкой 35, перемещающейся по штоку 34 с отверстиями, и жиклером 26. Скользящая втулка 35 через зубчатую передачу 36, 37 и рычаг связана кинематически с РУД.

Силовой цилиндр имеет поршень 30 и шток 34, Шток с помощью зубчатого зацепления ''рейка-шестерня" 32, 33 воздействует на валик 24 и рычаг 31. Рычаг 31 передает сигнал управления к форсажному крану, валик 24 - на коническую шестерню 23.

Перемещение РУД передается на рычаг, который с помощью зубчатого зацепления "рейка-колесо" 36, 37 перемещает скользящую втулку 35. Положение скользящей втулки 35 относительно отверстия в штоке 34 определяет слив через него. Слив, в свою очередь, определяет давление в управляемой полости снизу от поршня 30.

На нефорсированных режимах скользящая втулка 35 перекрывает отверстие в штоке 34, создавая в полости под поршнем 30 полное давление от РПД, под действием которого поршень 30 находится на упоре во втулку 29 золотника 28.

При перемещении РУД в область форсированных режимов скользящая втулка 35 сдвигается вниз и открывает отверстие в штоке 34. Давление под поршнем 30 падает, поршень 30 сдвигается вниз до равновесного положения, когда силы давления в полостях снизу и сверху от поршня 30 равны.

В области форсированных режимов поршень 30 со штоком 34 следит за перемещением скользящей втулки 35.

Максимальная скорость поршня ограничивается дроссельным пакетом 25.

4.РЕГУЛЯТОР Р_C.

Система автоматического управления давлением газа на срезе реактивного сопла обеспечивает полное расширение газа в нем воздействием на площадь его выходного сечения Fc. При этом условии сопло обеспечивает минимум потерь эффективной тяга двигателя.

Рассмотрим принцип построения, состав и работу системы, пользуясь функциональной и принципиальной схемами.

Система управления построена на принципе отклонения измеренной величины давления газа Рс' в точках отбора на расширяющих створках сопла от заданного значения Рсз, Заданное значение формируется в программно-задающем устройстве по результатам измерения атмосферного давления. Расширяющие створки являются управляющим органом объекта управления. Три точки отбора давления внутри сопла располагаются в плоскости, отстоящей от плоскости среза на расстоянии 120 мм.

Таким образом Рс' ⁼⁼ Рс+ΔРс, где ΔРс - перепад давлений, создаваемый газом на участке расширяющих створок от места отбора давления Рс' сопла до среза сопла; Рс - давление газа на срезе сопла. По аналогии можно записать Рсз= Ρη+ΔΡη, где Рн - давление атмосферы, ΔРн -величина, формируемая в программно-задающем устройстве регулятора.

При обеспечении системой управления равенства Рс' = Рcз воздействием на положение расширяющих створок реактивного сопла для выполнения условия полного расширения Рс=Рн необходимо, чтобы ΔРс= ΔРн. Поскольку величина ΔРс изменяется при изменении внешних условий, то в программно-задающем устройстве регулятора предусматривается коррекция ΔРн в зависимости от высоты полета (по атмосферному давлению Рн): ΔРн = 0.193 Рн.

Практически добиваются некоторого недорасширения газа в реактивном сопле, чтобы гарантировать устойчивый безотрывный характер течения газа в расширяющейся части сопла.

Расширяющие створки сопла приводятся в движение исполнительным устройством в виде 12 силовых гидроцилиндров, соединенных вкольцо, охватывающее их. Управление гидроцилиндрами осуществляется золотниковым усилительным устройством, к которому подводится постоянное давление Р_РПД = 65 кг/см² (6_Й5 МПа).

Перемещение золотника 4 осуществляется при помощи гидропривода, в состав которого входят поршень 3 и управляющий дроссельный усилитель типа "сопло-заслонка". Заслонка 13 связана при помощи рычага 10 с мембранным измерительным устройством 9 давления Рс', в котором осуществляется сравнение этого давления с величиной Рсз.

Для стабилизации переходного процесса гидропривод золотника 4 охвачен обратной связью в виде пружины 11,

Величина ΔРн, входящая в Рсз, создается под действием давления Рн в блоке анероидов 5, усилие от которых передается через шток 6, рычаг 7 и пружину 8 на мембрану 9 измерительного устройства и действует на нее совместно с давлением Рн

Регулятор 1 постоянного давленияобеспечивает питание дроссельного усилителя типа "сопло-заслонка".

Регулятор 14 перепада давлений обеспечивает постоянный перепад на поршнях силовых гидроцилиндров.

Все элементы автоматики, кроме силовых гидроцилиндров, скомпонованы в агрегате РВС-59А.

Постоянное давление топлива Р_РПД ⁼ 65 кгс/см" поступает от агрегата PC к золотнику 4 агрегата РВС и одновременно по каналам агрегата РВС и трубопроводам в полости гидроцилиндров на уменьшение площади среза -закрытие створок (ЗС). Питание полостей на увеличение площади среза-открытие створок (ОС) осуществляется двумя регуляторами постоянства расхода рабочей жидкости, обеспечивающими суммарный расход 75 см³/с. Регуляторы постоянства расхода питания постоянным давлением Р_РПД ⁼ 65 кг/см ₅ поступающим по каналу ЗС.

Изменение давления в полостях ОС гидроцилиндров осуществляется путем изменения площади проходного сечения слива топлива из них управляющим золотником 4.

Работа системысостоит вследующем.

При увеличении, например, давления газа Рс мембрана 9 прогибается вправо, рычаг 10 поворачивается по часовой стрелке, заслонка 13 прикрывает сопло 12. Давление сверху от поршня 3 увеличивается (верхняя полость питается рабочей жидкостью от регулятора 1 постоянного давления через жиклер 2, нижняя полость - от регулятора I непосредственно). Поршень 3 перемещает золотник 4 вниз. Золотник 4 своей кромкой прикрывает слив топлива из полостей гидроцилиндров ОС, что увеличивает давление в этих полостях и приводит к движению поршней гидроцилиндров привода створок на их раскрытие.

Одновременно при движении золотника 4 вниз увеличивается затяжка пружины 11 обратной связи, которая при помощи рычага 10 перемещает заслонку 13 на открытие сопла 12, Вследствие действия обратной связи давление над поршнем 3 уменьшается, и золотник 4 останавливается.

Давление газа Рс' при движении створок на раскрытие уменьшается, мембрана 9 возвращается в исходное положение, при этом рычаг 10 поворачивается против часовой стрелки, и сопло 12 открывается еще в большей степени. Это ведет к дальнейшему падению давления жидкости в полости над поршнем 3, и он перемещает золотник 4 вверх, слив топлива из полостей ОС увеличивается, движение расширяющих створок замедляется.

Одновременно при движении золотника 4 вверх затяжка пружины 11 слабеет, заслонка 13 возвращается в исходное положение, поршень 3 с золотником 4 останавливаются, движение створок реактивного сопла прекращается. Равновесное состояние соответствует условию

Рс'=Рсз.

Та же картина будет происходить при уменьшении давления Рн.

При уменьшении давления Рс' и увеличении Рн происходит обратная картина.

Однако изменение атмосферного давления Рн будет дополнительно изменять усилие пружины 8, действующее на мембрану 9.

При снижении, например, давления Рн анероид, расширяясь, увеличивает усилие от пружины 8 на мембрану 9, и ее равновесное положение наступит при меньшем значении ΔРс.

На установившемся режиме обеспечивается циркуляция топлива для охлаждения гидроцилиндров на слив через золотник 14 регулятора перепада, настроенного на величину перепада на поршнях гидроцилиндров, равного 10кгс/см²(1МПа).