В связи с непрерывным ростом скоростей и высот полета все более и более усложняются задачи регулирования авиационных двигателей.
В предлагаемой книге автор стремился отразить современный уровень знаний по вопросам теории и практики автоматического регулирования авиационных двигателей. В ней приведены необходимые для практической работы сведения из теории автоматического регулирования. Для чтения книги требуется предварительная подготовка в области теории .лопаточных машин, воздушно-реактивных двигателей и ядерной энергетики.
В книге разобраны особенности рабочего процесса различных типов ВРД и их элементов, которые существенно влияют на работу всей системы регулирования. Подробно рассмотрены свойства различных ВРД как объектов регулирования.
Поскольку основным регулирующим фактором в системе регулирования авиационного двигателя является изменение расхода топлива, существует тесная связь в работе устройств системы регулирования и топливной системы. Во многих случаях выбор системы регулирования двигателя предопределяется условиями работы топливой системы и наоборот. Поэтому в книге уделено внимание характеристикам отдельных элементов топливных систем.
Гл. IX книги посвящена вопросам регулирования ядерных авиационных двигателей и главным образом ядерному реактору как объекту регулирования.
При анализе динамики регулирования ВРД весьма широко используются методы физического и математического моделирования. Эффективность этих методов проявляется особенно сильно при изучении нелинейных систем. Поэтому в книге излагаются основные принципы моделирования процессов автоматического регулирования.
Если раньше системы автоматического регулирования ВРД в основном лишь поддерживали заданный режим, то сейчас становятся реальностью системы автоматического управления,.осуществляю-Щие поиск наивыгоднейшего режима, в частности, системы экстремального регулирования. Разработка подобных систем регулирования относится к одному из новых разделов теории автоматического Управления, базирующейся на аппарате математической логики.
В книге дается общее представление о принципах построения самонастраивающихся систем автоматического управления. Формулируется задача экстремального регулирования авиационного .двигателя.
Сейчас во всех областях автоматики широко применяются статистические методы расчета, которые позволяют учитывать не только строго заданные, но и разного рода случайные воздействия на системы управления. В книге излагается методика обработки характеристик случайных воздействий, получаемых опытным путем, и представления их в такой форме, при которой они могут использоваться для расчета регулирующей аппаратуры ВРД.
Автор весьма признателен рецензентам чл.-корр. АН СССР А. М. Люльке и коллективу кафедры «Теории двигателей летательных аппаратов» КАИ за их труд. Автор приносит глубокую благодарность проф. А. В. Штоде, просмотревшему рукопись всей книги, д-ру техн. наук Б. С. Воронкову, д-ру техн. наук Ю. Н. Нечаеву и канд. техн. наук И. И. Хайдукову, которые читали ее отдельные главы. Они сделали ряд ценных замечаний, учтенных при окончательном редактировании книги.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр Предисловие....................................................................................... 3
Основные обозначения........................................................................... 5
Глава I. Авиационные газотурбинные двигатели. Особенности рабочего процесса и возможные программы регулирования........................... 9
§ 1. Однокаскадные турбореактивные двигатели................................. 9
§ 2. Двухкаскадные ТРДФ............................................................ 28
§ 3. Турбовинтовые двигатели (ТВД) ______.................................... 34
§ 4. Двухконтурные ТРД (ТРДД) ..„......................„..............,......... 38
Глава II. Газотурбинные двигатели, работающие на химическом топливе,
как объекты регулирования ..........................„....................... 41
§ 1. Понятие о собственной устойчивости энергетических систем ...... 41
§ 2. Уравнения движения различных ГТД ....................................... 45
§ 3. Влияние различного рода возмущений на изменение регулируемых
параметров ТРДФ .....................____....................................... 64
§ 4. Приближенные способы расчета коэффициентов, входящих в уравнения движения двигателей как объектов регулирования ............ 75
Примеры .........,.__.................................................................. 80
Глава III. Регулирование сверхзвуковых входных устройств.................. 84
§ 1. Особенности рабочего процесса и характеристики входных диффузоров ----............................................................................ 84
§ 2. Влияние способа регулирования на характеристики'входного диффузора.................................................................................... 92
§ 3. Выбор программы регулирования входного диффузора ......,......... 97
§ 4. Особенности динамических характеристик диффузоро'в............ 102:
Глава IV. Регулирование сверхзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей (СПВРД) .................................................... 104
§ 1. Особенности рабочего процесса................................................ 104
§ 2. Выбор программы регулирования .............................„..........„.. 106
§ 3. Область возможных режимов работы маршевого ПВРД ,............ 110
§ 4. ПВРД как объект регулирования ..„......................................... ИЗ4
Глава V. Системы регулирования авиационных воздушно-реактивных двигателей....................................................................„.........VI17
§ 1. Общие принципы построения систем регулирования ....................."'-117
§ 2. Элементы систем питания и автоматических устройств............... -129
§ 3. Схемы систем регулирования ГТД.......................................... 152
§ 4. Повышение надежности ТРД и ТВД с помощью средств автоматики 184 Примеры ............................._.................................................. 188
Глава VI. Основные сведения о системах регулирования. Типовые звенья
и их характеристики............................................................ 190
§ 1. Понятие о системе регулирования. Объект регулирования и регулятор как замкнутая система регулирования........................... 190
§ 2. Типовые звенья систем регулирования ВРД..............„.............. 195
§ 3. Экспериментальные методы определения коэффициентов, входящих
в уравнения типовых звеньев................................................... 207
§ 4. Частотные характеристики типовых звеньев.............................. 219
§ 5. Экспериментальное определение коэффициентов, входящих в уравнения движения двигателей, как объектов регулирования ......... 225
Примеры...................................................------........................ 229
Глава VII. Методы расчета и исследования динамических характеристик
систем автоматического регулирования.....................,........ 235
§ 1. Дифференциальные уравнения переходных процессов в линейной
система регулирования............................................................ 235
§ 2. Методы исследования устойчивости линейных систем регулирования....................................................................................... 237
§ 3. Методы оценки качества переходного процесса в линейных сис-
• темах регулирования............................................................... 258
§ 4. Способы улучшения динамических характеристик систем автоматического регулирования. Понятие о синтезе систем автоматического регулирования............................................................... 277
§ 5. Исследование систем регулирования, содержащих элементы с существенно нелинейными характеристиками...................----...... 286
Примеры................................................................................. 305
Глава VIII. Регулирование ГТД на неустановившихся режимах ............... 309
§ 1. Регулирование разгона и сброса газа ГТД................................. 309
§ 2. Регулирование запуска ГТД ............,....................................... 324
Примеры..............................•••................................................ 326
Глава IX. Регулирование авиационной ядерной силовой установки ......... 329
§ 1. Схемы ядерных ВРД............................................................... 329
§ 2. Реактор как объект регулирования.....................,........................ 331
§ 3. Управление силовой установкой с ядерным реактором.................. 345
§ 4. Системы автоматического регулирования ядерного ТРД............ 353
Глава X. Моделирование процессов в системе автоматического регулирования..........................................'.. и................................... 358
§ 1. Способы моделирования физических процессов ........-.............. 358
§ 2. Математическое моделирование ..„............................................ 360
§ 3. Линейные решающие элементы ..„............................................ 362
§ 4. Моделирование элементов систем регулирования с нелинейными
характеристиками и с прямым запаздыванием в передаче сигнала 366 'Пример.................................................................................... 368
Глава XI. Экстремальное регулирование ............................................. 372
§ 1. Основные понятия .................................................................. 372
§ 2. Типы автоматов оптимизации................................................... 373
§ 3. Экстремальное регулирование режима авиационного двигателя 380
Глава XII. Влияние на систему регулирования авиационного воздушно-реактивного двигателя случайных внешних воздействий......... 385
§ 1. Применение методов статистической динамики к исследованиям
систем автоматического регулирования...........~..........................385
§ 2. Математические характеристики турбулентной атмосферы............ 394
Литература .........—......................................................................... 398
Цена: 300руб.
