Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 346.67 Kb.
|
I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ "АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ АВИАДВИГАТЕЛЯМИ" 1.1. Роль и место дисциплины в системе профессиональной подготовки специалистов (специальность 160901). Применение систем автоматического управления (САУ) является важнейшим фактором в развитии всей авиационной техники и, в частности, в решении вопросов надежности, долговечности и экономичности силовых установок, используемых на летательных аппаратах. Авиационные газотурбинные силовые установки (АГТСУ) современных летательных аппаратов достигли высокой степени технического совершенства. Они позволяют получать при работе на расчетном режиме необходимую тягу (эквивалентную мощность) при относительно низких значениях удельной массы и удельного расхода топлива. Однако для улучшения характеристик силовых установок на нерасчетных режимах при различных окружающих условиях, а также по мере расширения диапазона скоростей и высот полета летательных аппаратов возникает потребность в управлении все большим числом параметров рабочего процесса, в усложнении программ управления (регулирования) и в повышении их точности. Успешное решение этих задач возможно только средствами автоматики, т.е. в результате использования систем автоматического управления (регулирования). Системы автоматического управления (регулирования) реализуют без непосредственного участия человека в замкнутом контуре САУ все выработанные человеком заранее или в процессе функционирования объекта алгоритмы действия. Роль человека при этом сводится к пуску и выключению системы, эпизодическому контролю за правильностью ее работы, регулированию, отладке, техническому обслуживанию и другим вспомогательным функциям, непосредственно не связанным с выполнением системой процесса регулирования АГТСУ. В курсе учебной дисциплины "Автоматическое управление авиадвигателями" изучаются общие принципы построения и классификации САУ; регулируемые параметры, регулирующие факторы и программы регулирования авиационных ГТД; элементная база гидромеханических САУ; системы регулирования и регуляторы отдельных параметров или элементов двигателя, а также перспективы развития САУ авиационных ГТД. Этот курс является необходимым для подготовки авиационных специалистов в области технической эксплуатации летательных аппаратов и авиадвигателей ГА. Основной задачей изучения дисциплины является приобретение знаний по принципам действия, особенностям конструктивного выделения, условиям работы и характеристикам САУ в целом, а также их основных элементов или звеньев. Теоретические разделы дисциплины, содержащие математические выкладки, дают возможность разобраться в том, какие физические процессы описывают рассматриваемые уравнения, какие величины входят в эти уравнения и как различные конструктивные и эксплуатационные факторы влияют на эти величины. Работу элементов САУ и их взаимодействие рекомендуется изучать, используя структурные и принципиальные схемы конкретных систем. При изучении принципа работы и устройства отдельных автоматов (например, автомата приемистости, автомата запуска и др.) полезно использовать отдельные функциональные схемы и чертежи этих устройств. При рассмотрении процессов, происходящих в САУ, необходимо особое внимание уделить пониманию физической сути изучаемых явлений, уяснить механизмы влияния различных факторов на изучаемый процесс. Изучая конкретную систему автоматического управления, необходимо, используя знания, полученные при изучении дисциплины "Основы автоматики", расчленить ее на отдельные функциональные элементы (типовые звенья), выяснить, зачем то или иное автоматическое устройство введено в данную схему. После этого следует разобраться, как работает каждый элемент данной системы, как он обеспечивает реализацию предъявляемых к системе требований, выяснить преимущества и недостатки данного элемента по сравнению с другими элементами, обеспечивающими выполнение тех же функций в других известных САУ. При изучении автоматических устройств наряду с усвоением принципа их действия надо обратить внимание на конструкцию основных элементов и, в первую очередь, датчиков, усилителей, сервомеханизмов и исполнительных органов. Конструкцию указанных устройств сначала следует изучать, используя отдельные функциональные схемы и чертежи, а затем - на примере конкретных САУ. Особое внимание при изучении отдельных элементов САУ следует обратить на регулировочные элементы, используемые на практике для выполнения заводских и эксплуатационных настроек регулятора. В частности, необходимо уяснить, как влияет положение регулировочных устройств на протекание эксплуатационных характеристик регуляторов и автоматов САУ. После изучения каждой из учебных тем дисциплины следует проверить усвоение материала, отвечая на вопросы для самопроверки. 1.2. Перечень дисциплин и основных тем, необходимых для изучения дисциплины " САУ АГТД " Изложение учебного материала данной дисциплины опирается на знания, полученные при изучении следующих дисциплин и их тем. Высшая математика: - алгебраические уравнения, решения алгебраических уравнений, основные положения дифференциального исчисления; - обыкновенные дифференциальные уравнения, решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами; - неопределенные и определенные интегралы; - комплексные числа и функции комплексных переменных, алгебраические действия с комплексными числами. Физика: - физические свойства жидкостей и газов; - законы сохранения массы, количества движения и энергии; - первый и второй законы Ньютона; - динамика материальной точки, условия равновесия механической системы, единицы размерности физических величин. Теория авиационных двигателей: - многоступенчатые осевые компрессоры; - характеристики компрессоров; - работа и характеристики газовых турбин; - эксплуатационные характеристики авиационных ГТД. Основы автоматики (весь курс) 1.3. Перечень дисциплин, в которых используется данная дисциплина: - техническая эксплуатация летательных аппаратов и авиадвигателей; - техническая диагностика; - конструкция и прочность авиационных двигателей; - самолеты и двигатели ГА. 1.4. Целевая установка Изучение дисциплины " Автоматическое управление авиадвигателями " обеспечивает подготовку студентов к изучению специальных учебных курсов, входящих в программу подготовки инженеров специальности 160901 и, в частности, таких курсов как: - техническая эксплуатация ЛА и АД; - диагностика технического состояния АД; - безопасность полетов (техническая эксплуатация и расследование летных происшествий); - конкретная техника; - дипломное проектирование. В результате изучения дисциплины " Автоматическое управление авиадвигателями " студенты должны ЗНАТЬ: - основные понятия и определения, терминологию САУ авиационными ГТД; - требования, предъявляемые к системам автоматического управления авиационных двигателей в соответствии с нормами летной годности и безопасности полетов; - принципы действия, особенности конструктивного исполнения, работу и эксплуатационные характеристики отдельных элементов и систем автоматического управления в целом; - влияние отдельных устройств или элементов авиационной автоматики на работу авиационных ГТД. УМЕТЬ: - анализировать системы регулирования авиационных ГТД по их структуре; - устанавливать возможные причины и проводить инженерный анализ эксплуатационных отказов элементов САУ; - формировать требования к проведению отладки автоматических систем управления ГТД. 2. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 2.1. Основная учебная литература 1. Черкасов Б.А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. - М.: Машиностроение, 1988. 2. Березлев В.Ф. и др. Системы автоматического регулирования газотурбинных двигателей: Конспект лекций. - Киев: Книга,1984. 3. Сидоренко И.В. Автоматика ТРДД АИ-25. - М.: МИИГА, 1988. 2.2. Дополнительная учебная литература 4. Гаевский С.А. и др. Автоматика авиационных газотурбинных двигателей. /Под ред. проф. А.В.Штоды. - М.: Военное издательство министерства обороны СССР,1980. 5. И.И. Кринецкий. Основы авиационной автоматики. - М.: Машиностроение, 1983. 6. С.А.Сиротин, В.И.Соколов, А.Д. Шаров. Автоматическое управление авиационными двигателями. - М.: Машиностроение, 1991. 2.3. Регламентирующая литература 7. Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения. ГОСТ 23851-79. - М.: Государственный комитет по стандартам, издательство стандартов, 1980. 8. Схемы гидравлические. Условные обозначения. Г0СТ 31754-79. - М.: Государственный комитет по стандартам, издательство стандартов, 1980. 2.4. Литература по конкретной авиационной технике 9. Авиационный турбовинтовой двигатель АИ-24ВТ: Техническое описание. - М.: Машиностроение, 1973. 10. Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-З0КУ: Техническое описание. - М: Машиностроение, 1975. 11. Авиационный двухконтурный ГТД НК-86. Техническое описание: Основные данные, конструкция. - М.: Машиностроение, 1978. 3. СТРУКТУРА И УЧЕБНЫЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ Учебная дисциплина " Автоматическое управление авиадвигателями " состоит из следующих логически связанных учебных тем: 1. Системы автоматического управления (регулирования) авиационных газотурбинных силовых установок (АГТСУ). 2. Управление авиационными ГТД. 3. Газотурбинные двигатели как объекты управления. 4. Элементная база гидромеханических САУ. 5. Система управления частотой вращения ротора ГТД. 6. Система управления степенью повышения (понижения) давления. 7. Система управления температурой газа. 8. Автоматизация процессов приемистости и запуска авиационных ГТД. 9. Автоматические системы осевых компрессоров. 10. Автоматические ограничители неуправляемых величин. 11. Системы управления устройствами реверсирования тяги авиационных ГТД. 12. Управление отдельными системами и устройствами авиадвигателей. 13. Электронные цифровые и аналоговые системы управления Изучение курса " Автоматическое управление авиадвигателями " студентами заочной формы обучения предусматривает: - прослушивание вводно-установочных лекций; - самостоятельную работу над материалом курса; - выполнение контрольной работы (после выполнения она высылается в институт в установленном порядке для проверки до начала зачетно-экзаменационной сессии); - прослушивание обзорных лекций в период зачетно-экзаменационной сессии, а также лекций по некоторым ключевым и наиболее сложным разделам курса; - изучение работы, конструкции и характеристик САУ авиационных двигателей на практических занятиях; - выполнение лабораторных работ. К сдаче экзамена по дисциплине студент допускается только в случае своевременного представления на кафедру и успешной защиты контрольной работы, а также проведения и сдачи всех предусмотренных учебным планом и рабочей программой лабораторных работ. 4. ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ТЕМ ПРОГРАММЫ. Тема I. Системы автоматического управления (регулирования) авиационных газотурбинных силовых установок (АГТСУ) Обоснование необходимости применения САУ для обеспечения надежного и эффективного управления АГТСУ. Краткие сведения об истории развития автоматических систем управления. Определение САУ АГТСУ, состав, назначение, основные требования. Системы и устройства силовых установок, работа которых управляется с помощью автоматических систем. Классификация основных типов АС управления современных АГТСУ. Система автоматического управления (регулирования) авиационного ГТД как основной элемент САУ АГТСУ воздушных судов гражданской авиации. Литература: [I, с.3-7], [2, с.3-7] , [4, с.5-14], [7, с.30-32] Методические указания При изучении настоящей темы необходимо получить общее представление о том, что такое автоматическая система управления, о ее назначении, составе и требованиях, предъявляемых к САУ авиационных газотурбинных силовых установок (АГТСУ). Сложность современных АГТСУ как объекта управления, необходимость периодического изменения и корректировки режима работы двигателей воздушных судов, случайность действующих на них возмущений, которые быстро и в широком диапазоне изменяются во времени, занятость экипажа в полете переработкой поступающей информации делают практически невозможным качественное ручное управление (регулирование) авиационными силовыми установками. Решить эту задачу регулирования АГТСУ в таких условиях возможно только средствами автоматики, т.е. с помощью автоматических систем управления. В развитие автоматики вложен труд многих отечественных и зарубежных ученых. Следует особое внимание уделить работам М.В.Ломоносова, И.И.Ползунова, И.А.Вышнеградского, К.Э.Циолковского, А.М.Михайлова. Из зарубежных ученых значителен вклад И. Стодола, А Гурвица, Н.Рауса, Ф.Гурвица, Х.Стерна. В процессе работы с литературой необходимо четко усвоить основные понятия автоматики: система автоматического управления, объект автоматического регулирования, основные элементы САУ и др. Система автоматического управления АГТСУ является комплексной системой, состоящей из совокупности отдельных, более простых систем управления (регулирования) и, в частности, систем управления воздухозаборником, турбокомпрессором, форсажной камерой, реактивным соплом и воздушным винтом. Важным вопросом, требующим при изучении настоящей темы серьезного внимания, является вопрос о классификации современных систем автоматического управления АГТСУ и применяемых законов управления. В современных АГТСУ воздушных судов гражданской авиации находят применение почти все типы АС, которые знает современная техника, за исключением систем, работающих на принципе адаптации (приспособлении при недостаточной для качественного управления входной информации). В заключение необходимо отметить, что в литературе очень часто САУ АГТСУ называют САУ двигателя, поскольку важнейшим элементом АГТСУ является турбокомпрессор или двигатель, если рассматривать его как тепловую машину. Это наиболее справедливо для двигателей прямой реакции, у которых отсутствует воздушный винт, нет форсажной камеры, а воздухозаборник и реактивное сопло являются нерегулируемыми. Вопросы для самопроверки 1. Дайте определение автоматической системе управления, изобразите структурную схему САУ. 2. В чем основные причины необходимости применения САУ для современных АГТСУ воздушных судов ГА. 3. Перечислите требования к АС управления авиационными СУ. 4. Расскажите о вкладе отечественных ученых в развитие САУ. 5. Основные элементы современных систем управления авиационными силовыми установками. 6. Что такое авиационная силовая установка? Состав авиационной газотурбинной силовой установки. 7. Назначение систем автоматического управления авиационных силовых установок, предъявляемые к ним требования. 8. Перечислите, какие системы и устройства автоматизированы в современных авиационных силовых установках. 9. Классификация основных типов АС управления современных АГТСУ. 10. В чем разница между системами автоматического управления и регулирования? Тема 2. Управление авиационными ГТД Система управления авиационным ГТД как составная часть АС управления АГТСУ. Основные режимы работы авиационных ГТД, дроссельные характеристики. Регулируемые параметры и регулирующие факторы авиационных газотурбинных двигателей. Требования к регулируемым параметрам. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
