Turboprop Engines and Propeller Control Systems

Turboprop Engines and Propeller Control Systems 

 Mesin turboprop digunakan untuk berbagai single, twin, dan pesawat komuter. [Gambar 1] mesin turboprop yang lebih kecil, seperti PT-6, yang digunakan pada desain mesin single dan twin; daya berkisar dari 500 sampai 2.000 poros tenaga kuda. [Gambar 2] Large pesawat komuter menggunakan mesin turboprop, seperti P & W 150 dan AE2100 yang dapat memberikan hingga 5.000 poros tenaga kuda kekuasaan menengah ke pesawat turboprop besar. [Gambar 3] turboprop propeller dioperasikan oleh mesin turbin gas melalui perakitan pengurangan gigi. Hal ini telah terbukti menjadi sumber daya sangat efisien. Kombinasi baling-baling, perakitan pengurangan gigi, dan mesin turbin disebut sebagai powerplant turboprop.

Gambar 2

Mesin turbofan menghasilkan dorong langsung; mesin turboprop menghasilkan dorong secara tidak langsung karena kompresor dan turbin perakitan melengkapi torsi ke baling-baling, memproduksi bagian utama dari kekuatan pendorong yang mendorong pesawat. Kontrol bahan bakar turboprop dan gubernur baling-baling yang terhubung dan beroperasi dalam koordinasi satu sama lain.

Kekuatan tuas mengarahkan sinyal dari kokpit ke kontrol bahan bakar untuk jumlah tertentu tenaga dari mesin. Kontrol bahan bakar dan gubernur baling-baling bersama-sama membangun kombinasi yang benar rpm, aliran bahan bakar, dan sudut pisau baling-baling untuk membuat baling-baling yang cukup dorong untuk memberikan daya yang diinginkan.

Gambar 3

Sistem kontrol baling-baling dibagi menjadi dua jenis kontrol: satu untuk penerbangan dan satu untuk operasi darat. Untuk penerbangan, sudut pisau baling-baling dan aliran bahan bakar untuk setiap pengaturan daya tuas diberikan diatur secara otomatis sesuai dengan jadwal yang telah ditetapkan. Di bawah “menganggur penerbangan” posisi kekuasaan tuas, jadwal sudut rpm pisau terkoordinasi menjadi tidak mampu menangani mesin efisien. Di sini, kisaran ground handling, disebut sebagai rentang beta, ditemui. Dalam rentang beta dari kuadran throttle, sudut pisau baling-baling tidak diatur oleh gubernur baling-baling, tapi dikendalikan oleh posisi kekuasaan tuas. Ketika tuas dipindahkan di bawah posisi awal, pitch propeller dibalik untuk memberikan dorongan sebaliknya untuk perlambatan cepat pesawat setelah mendarat.

Karakteristik dari turboprop adalah bahwa perubahan daya tidak berhubungan dengan kecepatan mesin, tapi untuk suhu inlet turbin. Selama penerbangan, baling-baling mempertahankan putaran mesin konstan. Kecepatan ini dikenal sebagai dinilai kecepatan 100 persen mesin, dan itu adalah kecepatan desain di mana kekuasaan yang paling dan efisiensi keseluruhan terbaik bisa diperoleh. perubahan daya

yang dilakukan dengan mengubah aliran bahan bakar. Peningkatan aliran bahan bakar menyebabkan peningkatan temperatur masuk turbin dan peningkatan yang sesuai dalam energi yang tersedia di turbin. Turbin menyerap lebih banyak energi dan mengirimkan ke baling-baling dalam bentuk torsi. Baling-baling, untuk menyerap torsi meningkat, meningkatkan sudut pisau, dengan demikian mempertahankan rpm mesin konstan dengan menambahkan dorong.

Reduction Gear Assembly

Gambar 4

Fungsi perakitan gigi reduksi adalah untuk mengurangi rpm tinggi dari mesin ke rpm baling-baling yang dapat dipertahankan tanpa melebihi kecepatan maksimum propeller ujung (kecepatan suara). Kebanyakan majelis gigi reduksi menggunakan pengurangan gigi planet. [Gambar 4] lepas landas kekuatan tambahan tersedia untuk gubernur baling-baling, pompa minyak, dan aksesoris lainnya. Sebuah rem baling-baling sering dimasukkan ke dalam gearbox. Baling-baling rem dirancang untuk mencegah baling-baling dari windmilling ketika berbulu dalam penerbangan, dan untuk mengurangi waktu untuk baling-baling untuk datang ke berhenti lengkap setelah mesin shutdown.

 

Turbo-Propeller Assembly

Gambar 5

Turbo-propeller menyediakan cara yang efisien dan fleksibel menggunakan kekuatan mesin pada setiap kondisi dalam penerbangan (kisaran alpha). [Gambar 5] Untuk ground handling dan membalikkan (kisaran beta), baling-baling dapat dioperasikan untuk memberikan baik nol atau negatif dorong. The subassemblies utama dari perakitan baling-baling adalah barel, kubah, rendah-pitch berhenti perakitan, Gubernur overspeed, unit kontrol pitch, pompa tambahan, bulu dan katup unfeather, torsi motor, spinner, deice timer, perakitan umpan balik beta, dan baling-baling kontrol elektronik . Mesin turboprop modern menggunakan ganda penuh Authority Digital Engine Control (FADEC) untuk mengontrol mesin dan baling-baling. Perakitan pemintal adalah konfigurasi berbentuk kerucut yang mount pada baling-baling dan membungkus kubah dan laras untuk mengurangi drag.

Sistem synchrophasing dirancang untuk menjaga hubungan sudut yang telah ditetapkan antara master baling-baling yang ditunjuk dan baling-baling budak. Operasi baling-baling dikendalikan oleh hubungan mekanis dari kekuatan tuas kokpit-mount dan mesin penutupan darurat handle (jika pesawat disediakan dengan satu) ke koordinator, yang, pada gilirannya, ini terkait dengan masukan tuas kontrol baling-baling. Desain baru menggunakan kontrol throttle elektronik yang terkait dengan kontroler FADEC.

Majelis kontrol turbo-propeller memiliki sistem bulu-bulu yang bulu baling-baling saat mesin dimatikan dalam penerbangan. Baling-baling juga bisa unfeathered selama penerbangan, jika mesin perlu dimulai lagi. Sistem kontrol baling-baling untuk mesin turboprop besar berbeda dari mesin yang lebih kecil karena mereka adalah ganda akting, yang berarti bahwa tekanan hidrolik digunakan untuk meningkatkan dan menurunkan sudut pisau baling-baling. [Gambar 6]

Gambar 6

DOWNLOAD