Система автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя

Система автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя

Реферат

 

Использование: для управления параметрами турбовинтового двигателя летательных аппаратов. Сущность изобретения: в систему автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя дополнительно введены первый и второй суммирующие усилители, датчик давления заторможенного потока за турбиной, датчик температуры заторможенного потока за турбиной, датчик расхода топлива в камеру сгорания. Вычислитель тяги сопла содержит первый и второй блоки деления, многоуровневый коммутатор, первый, второй и третий блоки умножения, функциональный преобразователь, реализующий операцию извлечения квадратного корня, первый и второй блоки вычитания. 1 з.п.ф-лы, 11 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области автоматики авиационных силовых установок и предназначено для управления параметрами турбовинтовых двигателей летательных аппаратов с двумя соосными воздушными винтами.

Известна система автоматического управления двигателем с воздушным винтом [1], содержащая изодромный гидромеханический регулятор шага винта, задатчик частоты вращения винта, золотниково-дроссельный элемент сравнения и центробежный измеритель частоты вращения винта, причем выход центробежного измерителя частоты вращения винта соединен с первым входом золотниково-дроссельного элемента сравнения, со вторым входом которого соединен выход задатчика частоты вращения винта, а выход золотниково-дроссельного элемента сравнения соединен со входом изодромного гидромеханического регулятора шага винта. В данной системе осуществляется стабилизация частоты вращения винта n_в путем изменения угла установки лопастей винта, которое производится изодромным гидромеханическим регулятором шага винта в зависимости от отклонения фактической частоты вращения винта, измеряемой с помощью центробежного измерителя, от заданной частоты вращения винта, определяемой задатчиком.

Известна система автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя с двумя соосными винтами изменяемого шага с приводом от дифференциального редуктора [2], содержащая электромеханические датчики частот вращения переднего и заднего соосных воздушных винтов, электронные задатчики частот вращения переднего и заднего воздушных винтов, первый, второй и третий электронные элементы сравнения, первый и второй электронные изодромные регуляторы шага винта, первый и второй исполнительные механизмы изменения шага винта, дозирующее устройство, электронный изодромный регулятор расхода топлива в камеру сгорания, электронное программное задающее устройство расхода топлива в камеру сгорания двигателя. Выход электромеханического датчика частоты вращения переднего винта соединен с первым входом первого электронного элемента сравнения, со вторым входом которого соединен выход электронного задатчика частоты вращения заднего винта. Выходы первого и второго электронных элементов сравнения соединены со входами соответствующих электронных изодромных регуляторов шага винта. Выход каждого электронного изодромного регулятора шага винта соединен со входом соответствующего исполнительного механизма изменения шага винта. Выход электронного программного задающего устройства расхода топлива в камеру сгорания соединен со вторым входом третьего электронного элемента сравнения, с первым входом которого соединен выход изодромного электронного регулятора расхода топлива в камеру сгорания. Выход третьего электронного элемента сравнения соединен со входом изодромного электронного регулятора расхода топлива в камеру сгорания, выход электронного изодромного регулятора расхода топлива в камеру сгорания соединен со входом дозирующего устройства. Углы _n, _з установки лопастей переднего и заднего воздушных винтов управляются электронными изодромными регуляторами шага винта в зависимости от рассогласований между заданными и фактическими значениями частот вращения переднего и заднего воздушных винтов n_вп, n_вз. В этой системе осуществляется управление величиной расхода топлива G_т в камеру сгорания двигателя согласно закону G_т/P_к* = f (_к*) (где Р_к* - давление воздуха за компрессором, _к* - степень сжатия воздуха в компрессоре), который формируется в электронном программном задающем устройстве расхода топлива в камеру сгорания [3]. Использование этого закона управления величиной расхода топлива G_т обеспечивает получение требуемых тяговых характеристик двигателя без нарушения прочностных ограничений и снижения надежности работы двигателя, которые вызываются одним или несколькими из следующих факторов: уменьшением запаса газодинамической устойчивости, что ограничивает максимальную величину расхода топлива G_т в камеру сгорания; жаропрочностью лопаток турбины, что ограничивает температуру газа; механической прочностью, что ограничивает допустимые превышения частотой вращения ее максимальных значений; возможностью срыва процесса горения топлива в камере сгорания, что ограничивает снизу минимальную и сверху максимальную величину расхода топлива в камеру сгорания.

Описанные выше системы обладают тем недостатком, что процессы набора и сброса мощности N в них, а также отработка внешних возмущающих воздействий, сопровождаются несогласованным изменением углов установок _n, _з лопастей винтов (в первой системе - угла установки лопастей винта) и частот вращений n_вn, n_вз воздушных винтов (в первой системе - частоты вращения n_в винта), что приводит к существенным колебаниям тяги, развиваемой силовой установкой. Кроме того, управление тягой в описанных системах осуществляется косвенно за счет поддержания заданными других параметров двигателя, что не обеспечивает требуемой точности управления тягой в широком диапазоне изменения условий полета и режимов работы двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является выбранная в качестве прототипа система автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя с винтовентилятором [4], содержащая электромеханические датчики частот вращения переднего и заднего воздушных винтов, электронные задатчики частот вращений переднего и заднего воздушных винтов, первый, второй, третий, четвертый электронные элементы сравнения, первый, второй электронные изодромные регуляторы шага винта, первый, второй исполнительные механизмы изменения шага винта, электронный изодромный регулятор расхода топлива в камеру сгорания, электронное программное задающее устройство расхода топлива в камеру сгорания, электронный селектор, дозирующее устройство, электронное программное задающее устройство тяги, электронный интегратор, масштабный усилитель электрических сигналов, датчик тяги винтов, вычислитель тяги сопла, датчик давления невозмущенного потока воздуха на высоте Н, датчик температуры невозмущенного потока воздуха на высоте Н, датчик температуры заторможенного потока воздуха на высоте Н, датчик давления заторможенного потока воздуха на входе в двигатель, датчик давления заторможенного потока за компрессором, датчик скорости полета. Выход электромеханического датчика частоты вращения переднего винта соединен с инвертирующим входом первого электронного элемента сравнения, с неинвертирующим входом которого соединен выход электронного задатчика частоты вращения переднего винта. Выход электромеханического датчика частоты вращения заднего винта соединен с инвертирующим входом второго электронного элемента сравнения, с неинвертиpующим входом которого соединен выход электронного задатчика частоты вращения заднего винта. Выходы первого и второго электронных элементов сравнения соединены со входами соответствующих электронных изодромных регуляторов шага винта. Выход каждого электронного изодромного регулятора шага винта соединен со входом соответствующего исполнительного механизма изменения шага винта. Выход электронного программного задающего устройства расхода топлива в камеру сгорания соединен с неинвертирующим входом третьего электронного элемента сравнения, с инвертирующим входом которого соединен выход электронного изодромного регулятора расхода топлива в камеру сгорания. Выход третьего электронного элемента сравнения соединен со входом электронного изодромного регулятора расхода топлива в камеру сгорания. Выход датчика тяги винтов соединен с первым инвертирующим входом четвертого электронного элемента сравнения, со вторым инвертирующим входом которого соединен выход вычислителя тяги сопла, с первым входом которого соединен датчик температуры невозмущенного потока воздуха на высоте Н, со вторым входом - датчик давления невозмущенного потока воздуха на высоте Н, с третьим входом - датчик температуры заторможенного потока воздуха на высоте Н, с четвертым входом - датчик давления заторможенного потока воздуха на входе в двигатель, с пятым входом - датчик скорости полета, с шестым входом - датчик давления заторможенного потока за компрессором. Выход электронного программного задающего устройства тяги соединен с неинвертирующим входом четвертого электронного элемента сравнения, выход которого соединен со входом электронного интегратора. Выход электронного интегратора соединен со входом масштабного усилителя электрических сигналов, выход электронного изодромного регулятора расхода топлива в камеру сгорания - с первым входом электронного селектора, со вторым входом которого соединен выход масштабного усилителя электрических сигналов. Выход электронного селектора соединен со входом дозирующего устройства.

Данная система обладает тем недостатком, что в процессе сброса или набора мощности N, а также при отработке внешних возмущающих воздействий, вследствие несогласованного изменения углов установки лопастей винтов и частот вращений переднего и заднего воздушных винтов, происходят колебательные движения со значительными отклонениями указанных газодинамических параметров от заданных величин, что приводит к забросам по частотам вращения около 10% и к забросам углов установки лопастей до 20%. Это вызывает значительные до 30% колебания тяги, развиваемой силовой установкой.

Другой недостаток данной системы обусловлен тем, что вследствие функционирования используемого в ней вычислителя тяги сопла реализуется алгоритм вычисления тяги сопла R_с по упрощенным формулам, аппроксимирующим зависимость приведенной тяги сопла R_cпр от суммарной степени повышения давления воздуха в компрессорах с постоянными коэффициентами для всех режимов работы и условий полета, что не позволяет обеспечить требования к погрешности поддержания заданного значения тяги не более 2% на всех режимах работы [2]. В данной системе [4] предусматривается расчет реактивной тяги сопла по формуле: R_c=R -G_в20,05M где R= -e+n+m l = 46,952; m = 0,83; n = 9,413; = причем G_в=G где G=a+b a = 7,1667; b = 0,9556.

Здесь Р_н, Т_н - давление и температура воздуха невозмущенного потока на высоте Н, М_n - число Маха полета, G_в - расход воздуха через двигатель, G_впр - приведенный расход воздуха через двигатель, Р_вх* - давление воздуха заторможенного потока на входе в двигатель, Т_н* - температура воздуха заторможенного потока на высоте Н.

Таким образом, в прототипе требуемая точность вычисления тяги сопла может быть обеспечена лишь на расчетном и близких к расчетному установившихся режимах работы двигателя.

Необходимость обеспечения требуемой точности вычисления реактивной тяги (тяги сопла) для всех режимов работы и условий полета, несмотря на то, что она составляет 10-15% от тяги двигателя, обосновывается следующими расчетами.

Тяга двигателя складывается из тяги винтов R_в и реактивной тяги R_с: R= R_в + R_с.

Погрешность управления тягой определяется следующим выражением R= K₁ R_в+K₂ R_c , где K₁= =(0.850.9); K₂= =(0.10.15) - коэффициенты влияния соответствующих составляющих полной тяги; R_в, R_c - погрешности измерения, соответственно, тяги винтов и тяги сопла.

Учитывая, что погрешность поддержания заданного значения тяги двигателя для всех режимов работы и условий полета двигателя не должна превышать 2%, можно записать: R = K₁ ^. R_в + K₂ R_c 2% Отсюда: R_c Так как точность измерения тяги винтов не превышает 2%, то получаем R_с (23)% Цель изобретения - повышение точности управления тягой турбовинтового двигателя за счет согласованного управления его параметрами и обеспечения требуемой точности вычисления тяги сопла в широком диапазоне режимов работы двигателя и условий полета.

Поставленная цель достигается тем, что система автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя, содержащая электромеханические датчики частот вращения переднего и заднего воздушных винтов, электронный датчики частот вращений переднего и заднего воздушных винтов, первый, второй, третий, четвертый электронные элементы сравнения, первый, второй электронные изодромные регуляторы шага винтов, электронный изодромный регулятор расхода топлива в камеру сгорания, первый, второй исполнительные механизмы изменения шага винтов, электронное программное задающее устройство расхода топлива в камеру сгорания, электронный селектор, дозирующее устройство, электронное программное задающее устройство тяги, электронный интегратор, масштабный усилитель электрических сигналов, датчик тяги винтов, вычислитель тяги сопла с пятью входами, датчик давления невозмущенного потока воздуха на высоте Н, датчик скорости полета. Выход электромеханического датчика частоты вращения переднего винта соединен с инвертирующим входом первого электронного элемента сравнения, с неинвертирующим входом которого соединен выход электронного задатчика частоты вращения переднего винта. Выход электромеханического датчика частоты вращения заднего винта соединен с инвертирующим входом второго электронного элемента сравнения, с неинвертирующим входом которого соединен выход электронного задатчика частоты вращения заднего винта. Выходы первого и второго электронных элементов сравнения соединены со входами соответствующих электронных изодромных регуляторов шага винта. Выход электронного программного задающего устройства расхода топлива в камеру сгорания соединен с неинвертирующим входом третьего электронного элемента сравнения, с инвертирующим входом которого соединен выход электронного изодромного регулятора расхода топлива в камеру сгорания, выход третьего электронного элемента сравнения соединен со входом электронного изодромного регулятора расхода топлива в камеру сгорания. Выход датчика тяги винтов соединен с первым инвертирующим входом четвертого электронного элемента сравнения, со вторым инвертирующим входом которого соединен выход вычислителя тяги сопла с пятью входами, со вторым входом которого соединен датчик давления невозмущенного потока воздуха на высоте Н. С пятым входом соединен датчик скорости полета. Выход электронного программного задающего устройства тяги соединен с неинвертирующим входом четвертого электронного элемента сравнения. Выход четвертого электронного элемента сравнения соединен со входом электронного интегратора, выход электронного интегратора - со входом масштабного усилителя электрических сигналов. Выход электронного изодромного регулятора расхода топлива в камеру сгорания соединен с первым входом электронного селектора, со вторым входом которого соединен выход масштабного усилителя электрических сигналов. Выход электронного селектора соединен со входом дозирующего устройства, в отличие от прототипа дополнительно содержит первый, второй суммирующие усилители электрических сигналов, датчик давления заторможенного потока за турбиной, датчик температуры заторможенного потока за турбиной, датчик расхода топлива в камеру сгорания. Первые входы первого и второго суммирующих усилителей электрических сигналов соединены соответственно с выходами первого и второго электронных изодромных регуляторов шага винтов. Вторые входы каждого суммирующего усилителя электрических сигналов соединены с выходом электронного интегратора. Выходы первого и второго суммирующих усилителей электрических сигналов соединены соответственно с первым и вторым исполнительными механизмами изменения шага винта. Датчик давления заторможенного потока за турбиной, датчик температуры заторможенного потока за турбиной, датчик расхода топлива в камеру сгорания соединены соответственно с первым, третьим и четвертым входами вычислителя тяги сопла. Вычислитель тяги сопла содержит первый, второй блоки деления, многоуровневый коммутатор, первый, второй, третий блоки умножения, функциональный преобразователь, реализующий операцию извлечения квадратного корня, первый, второй блоки вычитания. Первый вход вычислителя тяги сопла соединен с первым входом первого блока деления, второй вход - со вторыми входами первого блока деления, первого и второго блоков умножения, третий вход - со входом функционального преобразователя, реализующего операцию извлечения квадратного корня, четвертый вход - с инвертирующим входом первого блока вычитания, пятый вход - со вторым входом третьего блока умножения. Выход первого блока деления соединен со входом многоуровневого коммутатора. Первый и второй выходы многоуровневого коммутатора соединены соответственно с первым входом первого блока умножения и первым входом второго блока умножения. Выход второго блока умножения соединен с первым входом второго блока деления. Со вторым входом второго блока деления соединен выход функционального преобразователя, реализующего операцию извлечения квадратного корня. Выход второго блока деления соединен с неинвертирующим входом первого блока вычитания. Выход первого блока вычитания соединен с первым входом третьего блока умножения. Выход третьего блока умножения соединен с инвертирующим входом второго блока вычитания, с неинвертирующим входом которого соединен выход первого блока умножения, выход второго блока вычитания соединен с выходом вычислителя тяги сопла. Введение в систему автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя новых элементов: первого и второго суммирующих усилителей электрических сигналов, датчика давления заторможенного потока за турбиной, датчика температуры заторможенного потока за турбиной, датчика расхода топлива в камеру сгорания, а также использование в заявляемой системе нового вычислителя тяги сопла, содержащего первый, второй блоки деления, многоуровневый коммутатор, первый, второй, третий блоки умножения, функциональный преобразователь, реализующий операцию извлечения квадратного корня, первый, второй блоки вычитания, - позволяет повысить точность управления тягой турбовинтового двигателя за счет согласованного управления его параметрами и обеспечения требуемой точности вычисления тяги сопла в широком диапазоне режимов работы двигателя и условий полета. Согласованное управление обеспечивается за счет того, что информация о процессах в газогенераторе двигателя, полученная с помощью датчиков давления и температуры заторможенного потока за турбиной, датчика давления невозмущенного потока за турбиной, датчика давления невозмущенного потока на высоте Н, датчиков расхода топлива в камеру сгорания и скорости полета, преобразуется вычислителем тяги сопла и подается через четвертый элемент сравнения и электронный интегратор не только на дозирующее устройство расхода топлива в камеру сгорания, но и, через первый и второй суммирующие усилители электрических сигналов, соответственно, на первый и второй исполнительные механизмы шага винта. Тем самым при возникновении возмущений в режиме работы газогенератора происходит изменение расхода топлива, компенсирующее данное возмущение и, кроме того, изменение углов установки лопастей воздушных винтов, компенсирующее изменение частот вращения последних, связанное с изменением крутящего момента турбины. При нарушении заданного режима работы воздушных винтов происходит не только изменение их углов установки соответствующими исполнительными механизмами, но и на основе информации, переданной датчиком тяги винтов с помощью четвертого элемента сравнения, электронного интегратора, масштабного усилителя, электронного селектора, осуществляется изменение расхода топлива в камеру сгорания. Тем самым достигается изменение вращающего момента турбины, способствующего устранению возмущений в работе воздушных винтов.

Повышение точности вычисления тяги сопла в широком диапазоне изменений условий полета и режимов работы двигателя осуществляется в предлагаемой системе за счет дополнительного измерения расхода топлива G_т в камеру сгорания, температуры газов заторможенного потока Т_т* за турбиной, давление газов заторможенного потока Р_т* за турбиной. Так, измерение расхода топлива G_т позволяет учесть его величину при расчете расхода воздуха G_в через двигатель, измерение давления газов заторможенного потока Р_т* за турбиной позволяет обеспечить требуемую точность вычисления тяги, выделяя в зависимости от режима работы двигателя n интервалов аппроксимации газодинамических характеристик с соответствующими значениями коэффициентов аппроксимации. Измерение температуры газов заторможенного потока Т_т* за турбиной позволяет учитывать при расчете расхода газа G_с через выходное сопло индивидуальные характеристики двигателя, связанные с конкретными условиями теплообмена, полноты сгорания топлива, его теплотворной способности и т.д.

В настоящее время не известны системы автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя с аналогичными признаками. В прототипе также не используются аналогичные элементы - два суммирующих усилителя электрических сигналов, датчики давления и температуры заторможенного потока за турбиной, датчики расхода топлива в камеру сгорания и скорости полета, а также вычислитель тяги сопла, содержащий два блока деления, многоуровневый коммутатор, три блока умножения, функциональный преобразователь, реализующий операцию извлечения квадратного корня, два блока вычитания. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "Новизна".

Известно применение суммирующих усилителей электрических сигналов, датчиков температуры, давления, расхода топлива, функциональных преобразователей, блоков умножения, деления, вычитания в системах автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов. Однако в известных системах использование перечисленных блоков не обеспечивает эффекта, заключающегося в повышении точности управления тягой турбовинтового двигателя, во-первых, за счет согласованного управления тягой, частотами вращений и углами установки воздушных винтов двигателя, в результате чего устраняются колебания тяги в процессе набора и сброса мощности, а также при отработке внешних возмущающих воздействий, достигающие в известных системах 30%; во-вторых, за счет более высокой точности измерения тяги сопла в широком диапазоне условий полета и режимов работы двигателя. Данный эффект, т.е. новое свойство, впервые полученный в предлагаемой системе автоматического управления обусловлен, во-вторых, введением в систему автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя с винтовентилятором [4] дополнительно первого и второго суммирующих усилителей электрических сигналов, датчиков давления и температуры заторможенного потока за турбиной, датчика расхода топлива в камеру сгорания, во-вторых, использованием в заявленной системе вычислителя тяги сопла, содержащего первый и второй блоки деления, многоуровневый коммутатор, первый, второй, третий блоки умножения, функциональный преобразователь, реализующий операцию извлечения квадратного корня, первый и второй блоки вычитания, а также образованием из них совокупности путем взаимного соединения и соединения с прототипом. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "Изобретательский уровень".

На фиг.1 показана функциональная схема системы автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя; на фиг.2 - функциональная схема вычислителя тяги сопла; на фиг.3 - функциональная схема исполнительного механизма изменения шага воздушного винта; на фиг.4 - функциональная схема дозирующего устройства; на фиг.5 - возможная функциональная схема датчика тяги винтов; на фиг.6 - оптимальная программа управления тягой турбовинтового двигателя; на фиг.7 - одна из возможных схем реализации программного задающего устройства тяги; на фиг.8 - возможная функциональная схема датчика давления невозмущенного потока воздуха на высоте Н; на фиг.9 - возможная принципиальная схема реализации многоуровневого коммутатора, входящего в состав функциональной схемы вычислителя тяги сопла; на фиг.10 - графики газодинамических функций, определяющих величину тяги сопла двигателя; на фиг.11 - процессы сброса мощности турбовинтовым двигателем для предлагаемой системы (кривая С) и системы, выбранной в качестве прототипа (кривая А).

Система автоматического управления параметрами турбовинтового двигателя 1 содержит электромеханические датчики частот вращения переднего 2 и заднего 3 воздушных винтов, электронные задатчики частот вращения переднего 4 и заднего 5 воздушных винтов, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9 электронные элементы сравнения, первый 10, второй 11 электронные изодромные регуляторы шага винтов, электронный изодромный регулятор 12 расхода топлива в камеру сгорания, первый 13, второй 14 суммирующие усилители электрических сигналов, первый 15, второй 16 исполнительные механизмы изменения шага винтов, электронное программное задающее устройство 17 расхода топлива в камеру сгорания, электронный селектор 18, дозирующее устройство 19, электронное программное задающее устройство 20 тяги, электронный интегратор 21, масштабный усилитель 22 электрических сигналов, датчик 23 тяги винтов, вычислитель 24 тяги сопла, датчик 25 давления заторможенного потока за турбиной, датчик 26 давления невозмущенного потока воздуха на высоте Н, датчик 27 температуры заторможенного потока за турбиной, датчик 28 расхода топлива в камеру сгорания, датчик 29 скорости полета. Выход электромеханического датчика частоты вращения 2 переднего винта соединен с инвертирующим входом первого электронного элемента сравнения 6, с неинвертирующим входом которого соединен выход электронного задатчика 4 частоты вращения переднего винта, выход датчика частоты вращения 3 заднего винта соединен с инвертирующим входом второго электронного элемента сравнения 7, с неинвертирующим входом которого соединен выход электронного задатчика 5 частоты вращения заднего винта. Выходы первого 6 и второго 7 электронных элементов сравнения соединены со входами соответственно электронных изодромных регуляторов 10 и 11 шага винтов. Выход каждого из электронных изодромных регуляторов 10 и 11 шага винтов соединен с первым входом соответствующего суммирующего усилителя 13 и 14 электрических сигналов. Выход каждого из суммирующих усилителей 13 и 14 электрических сигналов соединен со входом соответствующего исполнительного механизма 15 и 16 изменения шага винта. Выход электронного программного задающего устройства 17 расхода топлива в камеру сгорания соединен с неинвертирующим входом третьего электронного элемента сравнения 8, с инвертирующим входом которого соединен выход электронного изодромного регулятора 12 расхода топлива в камеру сгорания. Выход третьего электронного элемента сравнения 8 соединен со входом электронного изодромного регулятора 12 расхода топлива в камеру сгорания. Выход датчика тяги 23 воздушных винтов соединен с первым инвертирующим входом четвертого электронного элемента сравнения 9, со вторым инвертирующим входом которого соединен выход вычислителя тяги сопла 24, с первым входом которого соединен датчик 25 давления заторможенного потока за турбиной. Со вторым входом соединен датчик 26 давления невозмущенного потока воздуха на высоте Н, с третьим входом - датчик 27 температуры заторможенного потока за турбиной, с четвертым входом - датчик 28 расхода топлива в камеру сгорания, с пятым входом - датчик 29 скорости полета. Выход электронного программного задающего устройства 20 тяги соединен с неинвертирующим входом четвертого электронного элемента сравнения 9. Выход четвертого электронного элемента сравнения 9 соединен со входом электронного интегратора 21. Выход электронного интегратора 21 соединен со входом масштабного усилителя 22 электрических сигналов и со вторыми входами каждого из суммирующих усилителей 13 и 14 электрических сигналов. Выход электронного изодромного регулятора 12 расхода топлива в камеру сгорания соединен с первым входом электронного селектора 18, со вторым входом которого соединен выход масштабного усилителя 22 электрических сигналов. Выход электронного селектора 18 соединен со входом дозирующего устройства 19.

Вычислитель тяги сопла содержит два блока деления 30 и 31, многоуровневый коммутатор 32, три блока умножения 33, 34 и 35, функциональный преобразователь 36, реализующий операцию извлечения квадратного корня, два блока вычитания 37 и 38. Первый вход вычислителя тяги сопла соединен с первым входом блока деления 30, второй вход - со вторыми входами блока деления 30 и блоков умножения 33 и 34, третий вход - со входом функционального преобразователя 36, реализующего операцию извлечения квадратного корня, четвертый вход - с инвертирующим входом блока вычитания 37, пятый вход - со вторым входом блока умножения 35. Выход блока деления 30 соединен со входом многоуровневого коммутатора 32. Первый и второй выходы многоуровневого коммутатора 32 соединены с первым входом блока умножения 34. Выход блока умножения 34 соединен с первым входом блока деления 31. Со вторым входом блока деления 31 соединен выход функционального преобразователя 36, реализующего операцию извлечения квадратного корня. Выход блока деления 31 соединен с неинвертирующим входом блока вычитания 37. Выход блока вычитания 37 соединен с первым входом блока умножения 35. Выход блока умножения 35 соединен с инвертирующим входом блока вычитания 38, с неинвертирующим входом которого соединен выход блока умножения 33. Выход блока вычитания 38 соединен с выходом вычислителя тяги сопла.

В качестве электромеханических датчиков частот вращения переднего 2 и заднего 3 воздушных винтов предлагается использовать измерители частоты вращения. В качестве электронных задатчиков частот вращения переднего 4 и заднего 5 воздушных винтов возможно использование электрических потенциометрических делителей напряжения. В качестве электронного селектора 18 предлагается использовать электронные селекторы максимального уровня.

Исполнительный механизм изменения шага воздушного винта содержит электронный элемент сравнения 39, усилитель мощности 40 электрических сигналов, частотно-импульсный модулятор 41, датчик обратной связи 42, шаговый двигатель 43, червячный редуктор 44, золотник 45, силовой гидроцилиндр 46, кривошипно-шатунный механизм 47. Устройство работает следующим образом. При входном напряжении отличном от напряжения на выходе датчика 42 обратной связи, на выходе электронного элемента 39 сравнения напряжение отлично от нулевого уровня. Это напряжение, усиленное по мощности усилителем мощности 40, преобразуется частотно-импульсным модулятором 41 в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна величине рассогласования между напряжениями, подаваемыми на входы элемента сравнения 39. Полученная последовательность импульсов подается на управляющие обмотки шагового двигателя 43 и поворачивает вал двигателя 43 до тех пор, пока сигнал рассогласования на выходе электронного элемента сравнения 39 не достигнет нулевого уровня. Червячный редуктор 44 преобразует вращательное движение вала шагового двигателя 43 в поступательное движение вала редуктора 44, с которым жестко соединен золотник 45 силового гидроцилиндра 46. Следовательно, золотник 45 займет новое положение, соответствующее величине отклонения фактического угла установки воздушного винта от заданного. В выходных магистралях силового гидроцилиндра 46 создастся разность давлений, пропорциональная величине перемещения золотника 45, которая используется для перемещения поршня кривошипно-шатунного механизма 47, поворачивающего лопасти винта. В качестве датчика 42 обратной связи возможно использование линейного вращающегося трансформатора. В данном исполнительном механизме может быть использован шаговый двигатель типа ШДР-50/1800.

Дозирующее устройство содержит электронный элемент сравнения 48, усилитель мощности 49 электрических сигналов, частотно-импульсный модулятор 50, датчик 51 обратной связи, шаговый двигатель 52, червячный редуктор 53, дозирующую иглу 54. Принцип работы данного устройства аналогичен работе, вышеописанного исполнительного механизма изменения шага винта.

Датчик 23 тяги воздушных винтов содержит измерители крутящего момента переднего 55 и заднего 56 воздушных винтов, электромеханические датчики частот вращения переднего 57 и заднего 58 воздушных винтов, аналоговые измерительные преобразователи усиления 59 и 60 типа "Сапфир", первые 61 и второе 62 множительные устройства электрических сигналов, сумматор 63 электрического сигналов, датчик 64 скорости полета, задатчик 65 коэффициента мощности винтов, электронный селектор 66 максимального уровня, делительное устройство 67 электрических сигналов. Устройство работает следующим образом. Сигналы с измерителей 55 и 56 крутящего момента в виде давлений Р_икмⁿ, P_икм^з жидкости поступают на входы соответствующих аналоговых преобразователей 59 и 60 усилия, где они преобразуются в электрические сигналы, напряжения которых пропорциональны величинам давлений на выходах измерителей 55 и 56 крутящего момента. Эти напряжения поступают на первые входы соответствующих множительных устройств 61 и 62, на вторые входы которых поступают напряжения с выходов соответствующих электромеханических датчиков 57 и 58 частот вращения переднего n_вn и заднего n_вз винтов. Множительные устройства 61 и 62 осуществляют умножение указанных напряжений с весовым коэффициентом К_N = 0,00171458 и, следовательно, на выходе множитель