液壓機械式燃油系統主講人：張雅涵《燃氣渦輪發動機》液壓機械式燃油系統液壓機械式燃油控制器曾是航空發動機上使用最多的控制器，是從早期飛機上單一的功能發展起來的。它具有良好的使用經驗和較高的可靠性。它除控制供往燃燒室的燃油外，還操縱控制發動機可變幾何形狀，例如可調靜子葉片、放氣活門、放氣帶等，保證發動機工作穩定和提高發動機性能。液壓機械式控制器的計算是由凸輪、杠桿、滾輪、彈簧、活門等機械元件組合實現的，通常由燃油作為伺服油（控制油）。液壓機械式燃油系統液壓機械式控制中用的燃油泵通常有齒輪泵（包括增壓級和主級）、柱塞泵和葉片泵。柱塞泵可按需油量向燃燒室供油；柱塞泵齒輪泵、葉片泵齒輪泵、葉片泵則要求燃油控制器將超出需要的燃油返回油泵。進入燃油控制器的燃油泵后高壓油先經燃油濾過濾。粗油濾過濾后的燃油作為主燃油；另一部分再經細油濾過濾后作為伺服油（控制油）。液壓機械式燃油系統控制器一般分為計量部分和計算部分。計量部分按照駕駛員要求的推力（或功率），在發動機工作限制之內，依據計算系統計劃的燃油流量供往燃油噴嘴；計量部分計算部分計算部分感受各種參數，在發動機的所有工作階段控制計量部分的輸出。有些控制器的計算部分又分為調節部分和限制部分，限制部分監視調節部分并確保總是工作在安全限制之內。液壓機械式燃油系統CFM56-3發動機主控制系統為典型的液壓機械式控制系統，下圖是其MEC控制功能框圖。流量公式液壓機械式燃油系統式中qm為燃油質量流量；μ為流量系數；A為計量活門流通面積；p為燃油密度；△p為計量活門前、后壓差液壓機械式燃油系統“”可以看到，要改變燃油流量，一般通過改變計量活門的流通面積和/或計量活門前、后壓差實現。相當多的燃油控制器，利用壓力調節活門（或稱壓差活門、壓降溢流活門）保持計量活門前、后壓差不變，通過改變計量活門的通油面積改變供油量。因為流量和面積是線性關系，面積的改變與燃油流量的改變成正比。為了補償燃油溫度的影響，常在壓力調節活門內裝有溫度補償器。壓差調整釘兼做燃油密度選擇器即進行燃油比重調整。液壓機械式燃油系統燃油控制器中的轉速調節器通常是比例式的，采用剛性反饋，實施閉環轉速控制。一些燃油控制器采用三維凸輪作為計算元件，由凸輪型面給出加速（或許還有減速、穩態）的供油計劃。三維凸輪根據外部參數的變化移動或轉動，凸輪型面上每一點即代表該組參數下，不發生喘振、超溫、熄火的允許值。液壓機械式燃油系統為保證燃油控制器內伺服機構工作正常以及燃油良好霧化所需的足夠壓力，控制器內有最小壓力活門或增壓活門。通過燃油計量活門的計量燃油壓力必須高于能夠打開最小壓力活門的壓力才能供往噴嘴。一些控制器中有風車旁通活門或油泵釋壓活門，保證啟動時允許計量燃油壓力打開最小壓力活門，停車時關閉活門以切斷供油，在發動機處于風轉狀態下使燃油泵供給控制器的燃油返回供油進口。液壓機械式燃油系統是發動機能夠穩定工作的最低轉速，慢車轉速控制信號來自駕駛艙推力桿。新型干線飛機的發動機設置地面慢車和進近慢車，地面慢車轉速低，進近慢車轉速較高。以較高的慢車進近著陸，可以保證飛機復飛時迅速加速。飛機成功著陸后再過4～5s，轉為低慢車（地面慢車）。液壓機械燃油控制器上有相應的慢車調整釘，可適當調整發動機高、低慢車轉速。高、低慢車轉換由控制器上慢車電磁活門斷電、通電實現。慢車轉速液壓機械式燃油系統燃油控制器通常裝在燃油泵后，燃油泵直接連接到附件齒輪箱。