1 1.
ก คำนำ โรงเรียนการบินทหารบก ไดทำการปรับปรุงแนวสอน วาดวยการซอมบำรุงอากาศยาน ซ่ึงเป!น เน้ือหาของแนวสอนเกี่ยวกับ ระบบการซอมบำรุงอากาศยาน เร่ือง ระบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต+แก,สเทอร+ไบน+ เพื่อใชสำหรับการฝ/กอบรมในหลักสูตรตาง ๆ ของโรงเรียนการบินทหารบก ซึ่งมีเน้ือหาตอเน่ืองจาก ระบบเครื่องยนต+แก,สเทอร+ไบน+ และไดรวบรวมเนื้อหาจากเอกสารประกอบการฝ/กอบรมจากอากาศยาน หลากหลายแบบ เพ่อื ใหมีความสมบรู ณแ+ ละมีความทันสมยั งายตอการศึกษายิง่ ขน้ึ อน่ึง เน่ืองจากวิวัฒนาการดานการบินน้นั มีการเปล่ยี นแปลงอยตู ลอดเวลา อันจะเป!นสาเหตุใหบาง เร่ืองบางตอนในแนวสอนฉบับนี้อาจลาสมัยไมทันตอวิวัฒนาการการบิน ซ่ึงจำเป!นจะตองแกไขปรับปรุงอยู ตลอดเวลา ฉะนั้น หากเห็นวา เร่ืองใด ตอนใดสมควรท่ีจะไดมีการแกไขปรับปรุงหรือเพ่ิมเติมขึ้นใหม โปรด กรุณาแจงขอคิดเหน็ เป!นลายลักษณอ+ กั ษร เพ่ือจะไดดำเนนิ การแกไขปรับปรงุ ใหเหมาะสมตอไป โรงเรยี นการบินทหารบก
ข สารบญั เรอื่ ง ระบบเช้ือเพลงิ ของเคร่ืองยนตแกสเทอรไบน คำนำ .............................................................................................................................................................. ก บทที่ 7 ระบบเชื้อเพลิง ................................................................................................................................... 4 ตอนที่ 1 การควบคุมเช้ือเพลิง.................................................................................................................... 4 7 – 1 กลาวทว่ั ไป................................................................................................................................. 4 ตอนท่ี 2 สวนประกอบของระบบเชอ้ื เพลงิ ในเครื่องยนต+แก,สเทอรไ+ บน+................................................... 4 7 – 2 ปม>= เชือ้ เพลิงหลัก (Main Fuel Pumps)..................................................................................... 4 7 – 3 กรองเช้อื เพลงิ (Fuel filter)....................................................................................................... 5 7 – 4 วาล+วความดัน และวาลว+ ระบายท้งิ (Pressurizing and Drain (Dump) Valves)...................... 7 7 – 5 Fuel Heater ............................................................................................................................ 10 7 – 6 หัวฉดี น้ำมันเชอ้ื เพลงิ (Fuel Nozzle)........................................................................................ 10 7 – 7 Fuel Shutoff Valve................................................................................................................ 14 ตอนที่ 3 ระบบเชื้อเพลงิ ของเครอ่ื งยนต+ T700-GE-T701C.................................................................... 14 7-8 กลาวท่วั ไป.................................................................................................................................... 14 7-9 ความตองการ................................................................................................................................ 15 7-10 สวนประกอบ.............................................................................................................................. 16 7 – 11 ชุดควบคมุ เชือ้ เพลิง (Fuel Control Unit) FCU.................................................................... 25 7 – 12 การควบคมุ น้ำมันเช้ือเพลงิ ของเครอื่ งยนต+เทอร+โบพรอพ และเคร่อื งยนต+เทอรโ+ บชารป+ .......... 25 7 – 13 ระบบควบคุมเชอ้ื เพลิงของเคร่ืองยนต+ General Electric T-700 .......................................... 26 7 – 14 การจัดเรยี งอุปกรณ+และการเชื่อมตอ (Component Arrangement and Interconnect)... 27 7 – 15 การทำงานของหนวยควบคมุ ดวยของไหล .............................................................................. 29 7 – 16 การทำงานของหนวยควบคมุ ดวยไฟฟkา.................................................................................. 30 7 – 17 การเร่ิมบินและการไตระดบั ................................................................................................... 32 7 – 18 การบินระดับและการดำ ........................................................................................................ 33 ตอนท่ี 4 สวนประกอบของระบบเช้อื เพลิงของเครื่องยนต+ PT6C-67C................................................... 34 7 - 19 หนาทร่ี ายละเอียด.................................................................................................................... 34
ค 7 – 20 การควบคุมแบบแมนนวล........................................................................................................ 34 7- 21 สวนประกอบของระบบเชอ้ื เพลงิ (Fuel System components)............................................. 34 7 – 22 สวนเชื่อมโยง (Interfaces)...................................................................................................... 34 7 – 23 การฝก/ การซอมบำรุง Maintenance Practices..................................................................... 35 7 – 24 FUEL HEATER....................................................................................................................... 36 7 – 25 กรองเช้ือเพลิง (Fuel Filter)................................................................................................... 37 7 – 26 ปม=> เชอื้ เพลิง (Fuel Pump)..................................................................................................... 39 7 – 27 สวนจดั การเชือ้ เพลงิ (Fuel Management Module, FMM)................................................. 40 7 – 28 Fuel Management Module (FMM)................................................................................... 43 7 – 29 ECOLOGY ACCUMULATOR ................................................................................................ 44 7 - 30 FUEL SPRAY NOZZLES........................................................................................................ 45 เอกสารอางองิ ............................................................................................................................................... 48 คำยอ ............................................................................................................................................................ 49
4 บทท่ี 7 ระบบเชื้อเพลงิ ……………………..…… ตอนที่ 1 การควบคมุ เชอื้ เพลิง 7 – 1 กลา( วท่ัวไป ทั้งเครื่องยนต+เทอรโ+ บเจต เทอรโ+ บพรอพ เทอร+โบชารป+ ไดติดตั้งหนวยควบคุมการจายน้ำมนั เช้ือเพลิง เพื่อ จายน้ำมันเช้ือเพลิงใหเพียงพอตอความตองการของเครื่องยนต+โดยอัตโนมัติ แตบริษัทผูผลิตเครื่องยนต+ท่ีใชกับ อากาศยานตางมีวิธีการออกแบบเฉพาะเคร่ืองยนต+น้ัน ๆ ดังนั้นจึงมีความจำเป!นอยางย่ิงท่ีจะตองเขาใจพื้นฐาน การ ทำงานของระบบเชอ้ื เพลงิ เบือ้ งตน ตอนท่ี 2 ส(วนประกอบของระบบเช้ือเพลงิ ในเครือ่ งยนตแกสเทอรไบน 7 – 2 ป-,มเช้ือเพลงิ หลกั (Main Fuel Pumps) ในขณะท่ีเครอ่ื งยนต+ทำงาน ป>=มเช้อื เพลิงหลักจะสงน้ำมันเช้อื เพลงิ อยางตอเนอื่ งดวยความดันที่ถูกตอง เหมาะสม ป>=มเชื้อเพลิงหลักน้ีถูกขับโดยเคร่ืองยนต+จะตองสามารถสงความดันไดสูงท่ีสุด เพื่อใหไดละอองการ ฉีดของเชอ้ื เพลิงท่ีถูกตองและแมนยำ ป=>มเชื้อเพลิงหลักสำหรับเคร่ืองยนต+เทอร+โบเจตมีทั้งแบบเกียร+ หรือแบบลูกสูบ สงเชื้อเพลิงแบบ Positive Displacement คำวา Positive Displacement หมายถึง ป=>มท่ีใชการแทนที่ปริมาตรของไหลตาม กลไกการเคลือ่ นตัวภายในปม=> ป=>มชนิดน้ีมกี ารผลติ ขนึ้ มาหลายแบบ เชน ป>=มแบบเฟอx ง (Gear Pump) ป>ม= แบบ สกรู (Progressive Cavity Pump) ปม=> โลบ (Lobe Pump) ป>ม= ลกู สบู (Reciprocating Pump) เปน! ตน ป=>มเช้ือเพลิงหลัก ถูกแบงออกเป!นสอบแบบ คือ แบบ Constant Displacement pump และ แบบ Variable Displacement Pump การใชงานขึ้นอยูกับระบบท่ีตองใชในการปรับการไหลของเชื้อเพลิงนี้ จะตองมีวาล+วคลายความดัน (Pressure Relief Valve) สำหรับ แบบ Constant Displacement Pump (แบบเฟอx ง) หรือ วิธกี ารควบคมุ ทท่ี างออกของปม>= และ แบบ Variable Displacement Pump 1. Constant Displacement Pump ป=>มเชื้อเพลิงหลักที่เป!นแบบเฟxองการไหลจะเกือบเป!นเสนตรง ในทางกลับกันความตองการของ เชื้อเพลิงจะขึ้นอยูกับสภาวะการบินหรือสภาพอากาศภายนอก ป>=มเช้ือเพลิงหลักที่มีสมรรถนะเพียงพอตอการ ทำงานของเคร่ืองยนต+ บางครง้ั อาจจะมีความดนั ท่เี กนิ ชวงการควบคุม ดวยเหตุน้ีจึงตองมีวาลว+ ที่คลายความดัน เพ่ือจัดการกับความดันเช้ือเพลิงสวนเกิน ใบพัดซึ่งถูกขับดวยความเร็วสูงจะสามารถเพิ่มความดันของเช้ือเพลิง จาก 15-45 psi ซง่ึ ขน้ึ อยูกับความเรว็ รอบของเครอ่ื งยนต+
5 เช้อื เพลงิ ท่ีออกจากป>ม= ชวย (Boost Pump) สงตอไปยังป=>มหลกั แบบเฟxอง แตละสวนของทางออกของ เช้ือเพลิงผานไปยัง วาล+วทางเดียว (Check Valve) แลวผานไปยังทางออกปกติ ป>=มน้ีสามารถสงเชื้อเพลิงได 51 แกลลอนตอนาที ความดนั ท่ขี าออก 850 psig ถาหากป>=มเกิดการชำรุดหน่ึงตัว วาล+วทางเดียวจะปkองกันไมใหเชื้อเพลิงไหลเขาตัวที่ชำรุด ทำใหป>=มที่ เหลอื เพียงพอท่จี ะสามารถทำงานไดเพ่ือท่ีจะรกั ษาความเรว็ ของอากาศยานระดับปานกลางได วาล+วคลายแรงดันติดต้ังท่ีทางออกของป=>ม วาล+วน้ีจะเป|ดที่ความดันประมาณ 900 psi และสามารถ Bypass การไหลไดสงู สุด 960 psi น้ำมันเชอ้ื เพลิงสวนทีเ่ กินจะวนกลบั ไปยงั ทางเขาของป>=มสองตัว 2. Variable Displacement Pump ป=>มท่ีใชการเคล่ือนท่ีขึ้นลงของลูกสูบน้ัน ทำใหเกิดการเปลี่ยนแปลงความดันตามความตองการของ ปรมิ าณเชื้อเพลิง นั่นหมายความวาปรมิ าณของนำ้ มนั เชื้อเพลิงที่ออกจากตัวป>=มจะเปลีย่ นแปลงไปตามความเร็ว รอบของเคร่ืองยนต+ สำหรับป>=มทีม่ ีการไหลของเช้ือเพลิงท่ีมกี ารเปล่ียนแปลง สวนท่ีเป!นหนวยควบคุมเชื้อเพลิง (Fuel Control Unit) จะทำการปรับความดันของเชื้อเพลิงเพ่ือที่จะทำการปkอนเชื้อเพลิงเขากับเคร่ืองยนต+ได อยางแมนยำโดยอัตโนมัติ เม่ือทำการติดต้ังป=>มชนิดนี้เขาไป จะมีป=>มสองตัวที่เหมือนกันตอขนานกัน สามารถทำงานแทนกันได ถาหากวาตัวใดตัวหนึ่งเกิดชำรุดหรือเมื่อในกรณีที่ป=>มหน่ึงสามารถทำงานไดไมเต็มท่ี ป=>มอีกหนึ่งตัวก็สามารถ เพ่มิ หรอื วาเรงใหมีความปลอดภัยได โดยเฉพาะอยางยง่ิ ในตอนเร่ิมบินและการนำอากาศยานลง 7 – 3 กรองเชื้อเพลงิ (Fuel filter) ในเครื่องยนต+แก,สเทอร+ไบน+มีตัวกรองเชื้อเพลิงหลายตัว และหลายจุดตามสวนตางๆของเคร่ืองยนต+ โดยท่ัวไปแลวตองมีการติดตั้งตัวกรองที่กอนเขาป>=มและทางออกป>=มเป!นอยางนอย โดยสวนใหญจะมีการติดต้ัง วาล+วคลายแรงดัน (Relief Valve) โดยจะเป|ดเมื่อมีความดันแตกตางระหวางวาล+วมีคาสูงเน่ืองจากการอุดตัน จะเกดิ การลดั (Bypass) เช้ือเพลิงไมใหเขากรอง 1. กรองเชอื้ เพลิงแบบกระดาษ ใชกับดานท่ีเป!นความดันต่ำ ดังภาพท่ี 7-1 ประกอบไปดวยตัวกรองที่เป!นกระดาษท่ีสามารถถอด เปล่ียนได สามารถกรองส่ิงแปลกปลอมที่มีขนาดใหญกวา 50-100 ไมครอน (เทากับขนาดเสนผม) (หน่ึง ไมครอนมคี าเทากบั 0.000039 น้ิว หรือ 25,400 ไมครอน เทากับหน่ึงนิ้ว) ตัวกรองจะทำหนาท่ีในการปกปkอง ป>=มเช้อื เพลิงจากสิ่งแปลกปลอม 2. แผนกรอง (Screen Disc) ดังภาพที่ 7-2 ติดต้งั ทดี่ านนอกของปม=> ตัวกรองน้ีประกอบดวย แผนตะแกรงของแผนกรองท่ีเป!นลวด สานเปน! ตา เป!นชัน้ สามารถถอดเปลี่ยน หรอื วาเอาออกมาทำความสะอาดได
6 ภาพที่ 7-1 กรองเชือ้ เพลิงแบบกระดาษ 3. ตะแกรงกรอง (Screen) เป!นตัวกรองเชื้อเพลิงความดันต่ำบางคร้ังตัวกรองเหลานี้ถูกสรางจากสแตนเลสตีลที่ผานกระบวนการ Sinter และสามารถกรองอนุภาคทมี่ ขี นาดใหญกวา 40 ไมครอน ได นอกจากน้ีตัวกรองในทอทางหลักของระบบเชื้อเพลิงจะประกอบไปดวยตัวกรองท่ีทำหนาท่ีในการ กรองอนุภาคหลายๆแบบ อยูในถังเชื้อเพลิง ระบบควบคุมน้ำมันเชื้อเพลิง หัวฉีดน้ำมัน และท่ีอ่ืนๆตามแต ลกั ษณะการออกแบบของเครือ่ งยนต+ ภาพที่ 7-2 ชัน้ ตางๆของ จานกรอง (Screen Disc)
7 7 – 4 วาลวความดัน และวาลวระบายทงิ้ (Pressurizing and Drain (Dump) Valves) ทำหนาที่ในการปkองกันการไหลของเช้ือเพลิงไปยังหัวฉีด จนกวาความดันเช้ือเพลิงหลักสูงเพียงพอที่ จากชุดเซอร+โวของหนวยควบคุมที่คำนวณการไหลของเชื้อเพลิงและปลอยเช้ือเพลิงเขาวาล+วความดัน แตเมื่อ เครอ่ื งยนตด+ บั แตยังเหลือเช้อื เพลิงไวสวนหนึง่ เพ่อื การสตาร+ทท่ีรวดเรว็ 1. Flow divider วาล+วความดัน และวาล+วระบายท้ิง ที่ใชในเคร่ืองยนต+บางประเภทมีหนาที่บางอยางแตกตางกัน นอกจากหนาที่ในการเป!นวาล+วความดันและวาล+วระบายทิ้งแลวยังเป!นอุปกรณ+ที่ทำหนาท่ีแบงการไหลของ เช้ือเพลิงไดดวย เมื่อเร่ิมตนเดินเคร่ืองยนต+ การควบคุมเชื้อเพลิง จะสัญญานความดันไปยังวาล+วความดันและ วาล+วระบายท้ิงทำการป|ดทอรวมที่จะระบายเช้ือเพลิงท้ิงแตวาจะเป|ดวาล+วที่สงน้ำมันไปยังเครื่องยนต+ เม่ือ เคร่ืองยนต+ดับระบบควบคุมจะตัดการสงน้ำมันไปยังเครื่องยนต+โดยทันที เม่ือความดันเชื้อเพลิงลดลง. วาล+ว ระบายท้ิงจะเป|ด แลวน้ำมันจากทอรวมจะระบายท้ิงออกจากเครื่องยนต+ สวนหนาที่ในการแบงการไหลจะ ขึน้ อยกู บั ความดนั ของเชอ้ื เพลงิ ซ่งึ ถารอบเคร่ืองยนต+ชาความดันเชื้อเพลงิ ต่ำกจ็ ะแบงใหไหลเฉพาะทอรวมปฐม ภูมิ หากเครอ่ื งยนต+มีรอบสงู ความดันเช้ือเพลิงมีคาสูงก็จายเชื้อไปยังทอทุติยภูมิน่นั แสดงวาเครื่องยนต+ตองการ เชื้อเพลิงมากขนึ้ ดงั ภาพท่ี 7-3 และตำแหนงจะเป!น ดงั ภาพท่ี 7-4 ภาพท่ี 7-3 การทำงานของ Flow divider และตำแหนงท่ีตดิ ตัง้ Flow divider ของเคร่ืองยนต7 PT6T-3B 2. Overspeed and drain valve ของเคร่ืองยนต+ Turbomeca Ariel 2E ควบคุมเชื้อเพลิงท่ีจายไปยังระบบการฉีดเช้ือเพลิงหลัก และระบายเช้ือเพลิงที่เหลือจากการดับ เคร่ืองยนต+ อยทู างดานลางซายของหองเผาไหม ประกอบไปดวย ▪ Pressurizing valve ▪ Drain Valve Body
8 ▪ Electro-Valve controls โดย overspeed solenoid valve ทำงานอัตโนมัติ เม่ือ N2 overspeed situation (>123%), overspeed control box เป!นเคร่ืองมือในการ ตรวจสอบ วาล+วจะเป|ดออกและเชื้อเพลิงท่ีอยูดานลางของไดอะแฟรมถูกสงกลับไปท่ีถัง เชื้อเพลงิ ซึง่ จะเปน! การตัดการทำงานของเครือ่ งยนต+ไมใหเกดิ ความเสยี หาย ภาพท่ี 7-4 แสดงสวนประกอบของ Overspeed and drain valve ของเครอื่ งยนต7 Ariel 2E 3. Overspeed and drain valve ของเครื่องยนต+ T700-GE-T701C จากภาพท่ี 7-5 แสดงตำแหนงของ ODV ทตี่ ิดตั้งกบั เคร่ืองยนต+ เชอ้ื เพลิงท่ีผานการวดั ปริมาณจาก HMU ถกู สงเขาไปยังชดุ ระบายความรอนของน้ำมนั หลอล่นื และจากน้ันจะสงเขาไปใน ODV ซึ่งจะมหี นาที่ 3 ประการ ดังนี้ - สงน้ำมันเชอ้ื เพลิงหลักไป 12 หัวฉีด ระหวางการตดิ เครื่องยนต+และการทำงานปกติ - เมือ่ ดับเคร่อื งยนต+จะทำหนาท่ีไลน้ำมนั เชอื้ เพลงิ ท่ีเหลืออยตู ามทอทางใหออกจาก เคร่ืองยนต+เพ่ือปkองกันคราบคาร+บอนเกิดข้ึนทปี่ ลายหวั ฉีดกักเช้อื เพลิงไวทปี่ ลายทาง ดวยการกกั ไวทต่ี วั แลกเปลยี่ นความรอนใหเต็ม (liquid-to-liquid heat exchanger) เพอ่ื ความรวดเรว็ ในการอดั เชื้อเพลิงใหเต็มในระบบ - นอกจากนีย้ ังทำหนาท่ีสงเช้อื เพลงิ กลับไปยงั HMU เมื่อเคร่ืองยนต+เกิด overspeed ดงั ภาพท่ี 7-6
9 ภาพที่ 7-5 แสดงตำแหนงของ ODV ที่ตดิ ต้งั กับเครื่องยนต7 ภาพที่ 7-6 แสดงผงั การไหลของระบบเชือ้ เพลิงในเครอื่ งยนต7 T700-GE-T701C
10 7 – 5 Fuel Heater ในระบบเชื้อเพลิงของเคร่ืองยนต+แก,สเทอร+ไบน+คอนขางจะไวตอการเกิดน้ำแข็งที่กอตัวข้ึนท่ีตัวกรอง เม่ือเช้ือเพลิงของอากาศยานเย็นลงถึง 32°F หรือวาต่ำกวา น้ำท่ีอยูในน้ำมันจะเกิดการแข็งตัวเม่ือมีการสัมผัส กับตวั กรอง Fuel Heater ทำงานดวยหลกั การเป!นตัวแลกเปลี่ยนความรอนเพื่อทำการอุนเชื้อเพลิง ตัวท่ีทำความ รอนจะเอาอากาศจากอากาศแรงดันสูง (Bleed Air) เรียกวาตัวแลกเปลี่ยนความรอนระหวางอากาศกับ ของเหลว ถาหากวาใชน้ำมันหลอลื่นเป!นแหลงความรอน เรียกวาตัวแลกเปลี่ยนความรอนระหวางของเหลวกับ ของเหลว Fuel Heater ปkองกันการกอตัวข้ึนของน้ำแข็งในระบบเช้ือเพลิง อยางไรก็ตามถามีน้ำแข็งเกิดขึ้น ระบบกส็ ามารถละลายนำ้ แขง็ ได การติดต้ังตัวกรองนั้นจะมีสวิตช+ไฟทำงานเม่ือมีการอุดตันของน้ำแข็งเป!นปริมาณมากในตัวกรอง ความดันท่ีผานตัวกรองจะมีคาลดลงอยางชาๆเมื่อถึงจุดท่ีต้ังคาไวสวติ ช+จะทำงานไฟกะพริบจะโชวท+ ี่หองนักบิน ระบบท่ีปkองกันการเกิดน้ำแข็งนั้นจะทำงานเป!นพกั ๆไมตอเน่อื ง ระบบน้ีจะสามารถควบคมุ ดวยมอื ไดโดยสวิตช+ ที่หองนักบิน หรือวาสามารถทำงานโดยอัตโนมัติโดยใช Thermostat เพ่ือทำการเป|ดหรือป|ดวาล+วที่จะสง อากาศหรอื น้ำมนั หลอล่ืนมา ดงั ภาพที่ 7-7 ภาพท่ี 7-7 อุปกรณแ7 ลกเปลี่ยนความรPอนระหวาง น้ำมนั เชือ้ เพลงิ กบั นำ้ มนั หลอล่นื 7 – 6 หัวฉดี นำ้ มันเช้อื เพลงิ (Fuel Nozzle) ในเครื่องยนต+แก,สเทอรไ+ บน+สวนใหญ เช้ือเพลิงถูกฉีดเขาหองเผาไหมผานหัวฉีดเชือ้ เพลิง หัวฉีดน้ำมัน เช้ือเพลิงนี้จะตองสามารถฉีดเชื้อเพลิงใหเป!นไอหรือละอองฝอยไดมากท่ีสุด เมื่อฉีดออกมาแลวตองมีรูปรางที่ แมนยำถูกตองเพื่อท่ีจะไดการเผาไหมท่ีรวดเร็วกับอากาศที่เขามาชวงแรกภายใตสภาวะที่เปลี่ยนแปลงของ เชื้อเพลงิ กับอากาศ ในเครื่องยนตแ+ ก,สเทอร+ไบน+สวนใหญใชทั้งหวั ฉีดแบบชองเด่ยี ว และแบบชองคู
11 1. หวั ฉดี แบบชองเดี่ยว (Simplex nozzle) ภาพท่ี 7-6 เป!นตัวอยางเครื่องยนต+ที่ใชหัวฉีดแบบชองเด่ียว ภาพที่ 7-7 A แสดงใหเห็นถึงหัวฉีดแบบ เด่ียว ขอดอยของหัวฉีดแบบน้ีคือในเคร่ืองยนต+ขนาดใหญหัวฉีดไมสามารถฉีดฝอยเชื้อเพลิงไดเป!นที่นาพอใจ เนอ่ื งจากวาเคร่อื งยนต+ขนาดใหญมกี ารเปลีย่ นแปลงความดันของเช้ือเพลงิ และการไหลท่ีมากกวา ภาพที่ 7-8 หวั ฉีดน้ำมันเชอ้ื เพลงิ ของเคร่ืองยนต7 T700-GE-T701C (บน) เคร่ืองยนต7 PT6T-3B (ลาง) 2. หัวฉีดแบบชองคู (Duplex Nozzle) ขอดีของหัวฉีดแบบนี้คือ สามารถฉีดเช้ือเพลิงใหเป!นฝอยไดดี และเป!นรูปรางท่ีเหมาะสมในการเผา ไหมทุกๆความเร็วรอบ รูปรางของมุมของกรวยสเปรย+ที่กวางสามารถเพิ่มโอกาสในการจุดระเบิดไดดีกวาและ ทำใหเช้ือเพลิงสามารถผสมกับอากาศไดดีกวา ท่ีความเร็วรอบและการไหลเช้ือเพลิงสูง สเปรย+การฉีดที่แคบ และไกล เพราะตองการใหเปลวไฟทเี่ กิดจากการเผาไหมน้ันอยหู างจากผนังหองเผาไหม ภาพท่ี 7-9 B การไหล ของเช้ือเพลิงท่ีมีปริมาณนอยใชตอนที่มีการใชรอบเดินเบา ฉีดเชื้อเพลิงเขาไปผานรูเชื้อเพลิงปฐมภูมิ ความดัน ต่ำ (เชือ้ เพลงิ ปฐมภูมิ) เป!นฝอยละเอียด สวนรูเช้ือเพลิงความดันสงู (เช้ือเพลิงทุตยิ ภูมิ) จะมีขนาดใหญกวาและ ฉดี เป!นฝอยไดละเอยี ดมากกวาที่ความเร็วรอบสูงเพราะความดันในการฉดี ที่สูงกวา สำหรับหัวฉีดแบบชองคูตองมีอุปกรณ+ที่สามารถแยกเชื้อเพลิงความดันต่ำ (เชื้อเพลิงปฐมภูมิ) และ ความดันสูง (เช้ือเพลิงทุติยภูมิ) เรียกวา ตัวแบงการไหล (Flow Divider) แบบติดตั้งรวมอยูกับหัวฉีดแตละหัว แบบทางเขาทางเดยี ว ดงั ภาพที่ 7-9 C หรอื แบบแยกจากตวั หัวฉีด ดังภาพท่ี 7-9 D
12 ภาพที่ 7-9 หัวฉดี น้ำมนั เชอื้ เพลิง Flow divider จะมีสปริงเป!นตัวท่ีรองรับความดัน และจะเป|ดวาล+วที่คา ๆ หนึ่งเทาน้ัน เมื่อความดัน นำ้ มันต่ำกวาคาที่ต้ังไว จะสงน้ำมันไปยังทอรวมปฐมภูมหิ รือวาหัวฉีดโดยตรง ถาความดันทสี่ ูงกวาคานี้วาลว+ จะ เป|ดออก แลวน้ำมันเช้ือเพลิงจะไหลไปไดทั้งสองทอ หัวฉีดน้ำมันเชอื้ เพลิงสมัยใหมสวนใหญจะมีทอทางในหวั ฉีดท่ีมีการเจาะรูทำมุมตางๆ เพ่ือใหเช้ือเพลิง ถกู ฉีดออกแบบหมุนควง เพอื่ เป!นการลดความเร็วของเช้ือเพลงิ ตามแนวแกน และทำใหความเร็วของเปลวไฟสูง นอกจากน้ีบรเิ วณรอบปลายหวั ฉดี จะมีอากาศมาระบายความรอน ชวยเพ่มิ ประสิทธิภาพการเผาไหม โดยชะลอ การสะสมของปริมาณคาร+บอนหรือวาเขมาท่ีเกิดขึ้นได ชวยเตรียมอากาศที่เขามาใชในการเผาไหมและชวย รกั ษาใหเปลวไฟใหอยูในก่งึ กลางของโครงหองเผาไหม 3. หวั ฉีดเช้ือเพลิงแบบวงลอแรงเหว่ียง (Centrifugal fuel injection wheel) ระบบการติดเคร่ืองยนต+ Turbomeca จะประกอบไปดวยหัวฉีดท่ีใชสำหรับการติดเครื่องยนต+จำนวน สองหวั ฉีด อยูดานบนตัวเรือนของชุด Turbine ที่ตำแหนง 2 นา…กิ า และ 10 นา…ิกา สอดเขาไปหองเผาไหม
13 ขณะท่ีติดเคร่ืองยนต+ เช้ือเพลิงถูกอัดเขาไปยังหัวฉีดใหเป!นละอองเช้ือเพลิง และถูกจุดดวยประกายไฟจากหัวจุด ซึ่งเปลวไฟที่ไดจากหัวฉีดสองตัวดังกลาวจะจุดและเผาไหมเชื้อเพลิงจากหัวฉีดแบบวงลอแรงเหวี่ยง เม่ือเครื่องยนต+หมุนถึงจุดที่สามารถทำงานตอไปได (ประมาณ 40% N1) วาล+วของหัวฉีดที่ใชติดเคร่ืองจะตัด น้ำมันที่จะเขาไปยังหัวฉีด หลังจากนั้นอากาศจากเคร่ืองอัดอากาศจะถูกเป†าผานหัวฉีดเพ่ือปkองกันการเกิด คาร+บอนสะสม โดยการไหลผานของอากาศนี้จะเกิดขึ้นอยางตอเนื่องตลอดการทำงานของเคร่ืองยนต+ ดังแสดง ตามภาพท่ี 7-10 บน ระบบฉีดเชื้อเพลิงหลักเป!นแบบวงลอแรงเหวี่ยง (Centrifugal fuel injection wheel) อยูดานใน หองเผาไหม ตามภาพท่ี 7-10 ลาง เชื้อเพลิงถูกสงผานตัวกระจายแลวเขาไปยังหองโถงหมุนของวงลอฉีด เชื้อเพลิง จากการหมุนของวงลอแรงเหว่ียงฉีดเชื้อเพลิงที่มีความเร็วรอบเทากับ N1 ทำใหเชื้อเพลิงถูกเหวี่ยง ออกผานรูตามแนวรัศมีและพนเชื้อเพลิงเขาไปในหองเผาไหม ระหวางการดับเครื่องยนต+เชื้อเพลิงจะถูกเป†า ออกผาน overspeed and drain valve กลบั เขาไปยังถังเชอ้ื เพลิง ภาพท่ี 7-10 หวั ฉดี ที่ใชสP ำหรบั การตดิ เครื่องยนต7 (บน) แบบวงลPอแรงเหวีย่ ง (Centrifugal fuel injection wheel) (ลาง)
14 7 – 7 Fuel Shutoff Valve วาล+วป|ดน้ำมันเช้ือเพลิงติดตั้งท่ีทอทางหลักของระบบเชื้อเพลิง หรือวาชองทางออกท่ีจะไปยัง เคร่ืองยนต+ ถูกควบคุมจากสวนของหองนักบิน วาล+วตัวน้ีโดยปกติจะติดตั้งระหวาง หนวยควบคุมเชื้อเพลิง และหัวฉีด เมื่อ วาล+วเรงอยูในตำแหนงป|ด ตองแนใจวาวาล+วตัวนี้อยูในตำแหนงป|ด เพ่ือไมใหมีเชื้อเพลิงไปยัง เคร่ืองยนต+ ตอนที่ 3 ระบบเชอื้ เพลิงของเครือ่ งยนต T700-GE-T701C 7 - 8 กลา( วทั่วไป ระบบเชื้อเพลิงของเคร่ืองยนต+ประกอบไปดวย ป=>มชวย (Boost Pump) กรองเชื้อเพลิง (Fuel Filter) Hydro Mechanical Unit (HMU) และ Overspeed and drain valve สิ่งที่ติดต้ังอยูท่ี HMU คือ ป>=มแบบ เวน ความดันสงู (Variable Geometry Actuator) และตวั ตรวจจับอุณหภูมิทางเขาของอากาศกอนเขาเคร่ือง อัดอากาศ อุปกรณ+สวนประกอบของระบบเชื้อเพลิงเหลานี้ติดต้ังเขากับชุดเฟxองขับอุปกรณ+ (Accessory Gearbox, AGB) ดังภาพท่ี 7-11 ท่ีความเร็วรอบของ Ng ท่ี 44,700 RPM สวนป=>มชวยทำงานที่ความเร็วรอบ 10,678 RPM และ HMU ที่ความเร็วรอบ 9,947 RPM อุปกรณ+แลกเปลี่ยนความรอนระหวางเชื้อเพลิงกับ น้ำมันหลอลื่น ติดต้ังท่ีทางเดินน้ำมันเช้ือเพลิงที่ผานการวัดปริมาณน้ำมันมาแลวระหวางทางออกของ HMU และทางเขาของ Overspeed and drain valve ยกเวนสำหรับทอทางเดินภายนอกทอหน่ึงระหวางทางออก ของ HMU และทางเขาของตัวแลกเปลี่ยนความรอน การสงน้ำมันเช้ือเพลิงจะผานทางเดินแกนกลางภายใน ของชุดเฟxองขับอุปกรณ+ อันน้ีรวมถึงหนาแปลนทางเขาของป=>มชวยดูดดวย ไปยัง Overspeed and drain valve เมอ่ื เชอื้ เพลิงถูกสงออกไปยังทอรวมหลกั (Main Fuel Manifold) ภาพที่ 7-11 สวนประกอบของระบบเชือ้ เพลิง
15 แผนภาพของสวนประกอบของระบบเช้ือเพลงิ แสดงไว ดังภาพที่ 7-12 ระบบของเชอื้ เพลิงของอากาศ ยานนแ้ี สดงใหเหน็ ถึงระบบการควบคุมเช้ือเพลงิ ของอากาศยานทั้งหมด ภาพท่ี 7-12 แผนภาพ ระบบเชื้อเพลิง ของเครอ่ื งยนต7 T700-GE-T701C 7 - 9 ความตYองการ ความตองการขั้นพน้ื ฐานสำหรบั ระบบเช้ือเพลงิ ของ เครื่องยนต+ T700-GE-T701C คือ 1. ทำการควบคุมและรักษาความเร็วรอบของเครื่องยนต+ใหมีความแมนยำและเช่ือถือไดในทุกสภาวะ การทำงาน และ เตรียมการควบคุมเมอ่ื มีการเพิ่มความเรว็ อยางทันทที ันใด ระบบนี้ไมวาจะเป!น ป>ม= กรอง และ การตรวจวัดปริมาณเช้ือเพลิง การตอบสนองขึ้นอยูกับตำแหนงของ Power Available Spindle (PAS) ตำแหนงของ Load-Demand Spindle (LDS) สงการเปล่ียนแปลงการทำงานของเครื่องยนต+ และ สงสัญญาณไปมอเตอร+ของหนวยควบคุมทางไฟฟาk (Electrical Control Unit, ECU) ของ T700 หรือ (Digital Electrical Control Unit, DECU) ของ T701C 2. ควบคุมตำแหนงการทำงานของ Stator vane ของทางเขาเคร่ืองอัดอากาศ ตามชวงการทำงาน ของเครื่องยนต+ เพ่ือท่ีจะไดปริมาณการไหลของอากาศที่เหมาะสมกับการทำงาน และปkองกันการเกิด Compressor stall ซ่ึงจะทำใหเครอื่ งอัดอากาศมปี ระสทิ ธภิ าพการทำงานลดลง
16 3. เพือ่ เร่มิ เปด| วาลว+ ความดันอากาศสงู (Bleed valve) 4. เพอื่ เตรียมการเริม่ ตดิ เครือ่ งโดยอัตโนมัติ ทีร่ ะดับความสูง 20,000 ฟตุ จากระดับน้ำทะเล 5. เพื่อปกปkองเคร่ืองยนต+จากแก,สรอนท่ีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจากการทำงานของเครือ่ งยนต+และความเร็ว ของกังหันกำลังมคี วามเรว็ รอบสูงเกนิ ขดี จำกดั 7 - 10 สว( นประกอบ 1. ปม=> ชวย (Fuel Boost Pump) ป=>มชวยติดต้งั ท่ีดานหนาของชุดเฟอx งขบั อุปกรณ+ ดงั ภาพที่ 7-13 ถูกออกแบบมาเพอ่ื - รับน้ำมันเช้ือเพลงิ จากถงั เช้อื เพลงิ ใหมีความดนั ที่แนนอนและนาเชอ่ื ถือได สงไปยังเครอื่ งยนต+ - ลดอันตรายที่จะเกิดข้ึนเนื่องจากไฟไหมใหมีนอยที่สุด คือการสงน้ำมันเช้ือเพลิงไปยังเคร่ืองยนต+ ดวยความดนั ภายในต่ำกวาความดันบรรยากาศ - เพ่ือชวยใหความดันขาออกมีคาสูงที่ 100% Ng (44,700 RPM) ป=>มชวยดูดทำงานที่ 10,678 RPM ชวงความดันขาออกของป=ม> คอื 45-90 Psi ท่ีความเรว็ สูงสุดและ 20 Psi ท่คี วามเร็วรอบเดนิ เบาทีพ่ นื้ ภาพท่ี 7-13 ภาพตัดของปมZ[ ชวย ป=>มเชื้อเพลิงตอเขากับเพลาหมุน ภายในตัวป>=มมีแบร่ิงท่ีรองรับอยูสองตัวซ่ึงไดรับการหลอล่ืนจาก น้ำมันหลอล่ืนที่สงมาจากระบบหลอล่ืน น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหลอล่ืนนั้นถูกแยกโดยคาร+บอนซีลที่ตรง กลางสามารถระบายออกนอกตัวเครื่องได เพลาท่ีเป!น Spline จะไดรับการหลอลื่นจากนำ้ มันหลอล่ืนท่ีฉีดเป!น ฝอยออกตามแนวรัศมขี อง Spline ซึ่งจะมรี ูขนาดเลก็ อยูตรงแกนกลางเพื่อลำเลียงน้ำมันจากชุดเฟxอง สวนประกอบของป>=ม (Pump Element) ทำหนาท่ีสงน้ำมันเช้ือเพลิงออกไป น้ำมันถูกฉีดออกปลาย ใบพดั (Impeller) ทำใหเชอ้ื เพลิงเกดิ การไหล Bypass โดยมคี าเปน! สองเทาของอัตราปกติ
17 2. กรองเช้ือเพลงิ ดังภาพท่ี 7-14 และ 7-15 และยอนกลับไปท่ี 7-1 กรองเชื้อเพลงิ สามารถกรองได 30 ไมครอน กอนท่ี จะเขาวาล+วแรงดันสูง ตอไปยัง HMU หลังจากผานชองทางเช้ือเพลิงภายในของชุดเฟxองขับอุปกรณ+แลว เช้ือเพลิงจะไหลไปยังตัวกรองจากชองทางออกของป>=มชวย เชื้อเพลิงไหลผานโดยตรงไปยังตัวกรองท่ีสามารถ กรองได 30 ไมครอน ออกไปยังชองทางออกผานแกนกลางของชุดเฟxองและไปยังทางเขาของ HMU ความดัน ตกครอมระหวางอุปกรณ+นั้นจะถูกตรวจจับโดยลูกสูบแมเหล็กขนาดเล็ก เพ่ือท่ีจะใชแสดงถึงวามีการลัดการ ไหลหรอื Bypass ท่ีความดันสวนตาง 8-10 psi ปุ†มสีแดงที่ตอกับลูกสูบแมเหล็กน้ีจะคางเน่ืองจากกระบอกสูบ จะเคลื่อนขนึ้ มาพรอมกบั แมเหล็ก เมื่อแมเหล็กเคลอ่ื นท่ีออกจากปมุ† สนามแมเหลก็ ที่จะยึดป†ุมสแี ดงไวใหอยูจะ มคี าลดลงทำใหปมุ† นเี้ ดงขึ้นมาดวยแรงของสปริง (Impending bypass indicator button) ภาพที่ 7-14 สวนประกอบกรองเชื้อเพลิง
18 ภาพท่ี 7-15 ระบบแสดงการ Bypass ของตวั กรองเพลงิ (ตำแหนงท่ีมีการกระตนุP ) ตัวตรวจจับการลัดของกรองเช้ือเพลิงดวยไฟฟkา สามารถทำงานไดดวยสัญญานความดัน เม่ือมีความ ดันสวนตาง 18-22 psi อยางไรก็ตามในกรณีน้ีการตัดสนามแมเหล็ก ทำใหป†ุมสปริงดานในไมโครสวิตช+คืนตัว แลวควบคมุ ปุ†มของสวติ ชผ+ านแขนของสวิตช+น้ีเปน! แสดงวามกี าร Bypass และแสดงไฟเตือนท่ีหองนกั บิน กลไกการ Bypass น้ีจะถูกลอ็ คเมื่อลวดและสวนประกอบสวนท่ีเป!นลูกบอลผาครึง่ และลูกสูบแมเหล็ก เคลื่อนท่ีไปดานหนาตรงกลางของตัวกรองน้ีเป!นเหตุใหลูกบอลผาคร่ึงน้ันตกลงและสัมผัสบนขอบของทางลาด ตัวสลักล็อคเป!นการปkองกันลูกสูบแมเหล็กกลับไปยังตำแหนงเดิม ในตำแหนงท่ีตองทำการ Bypass ปุ†มที่เดง ออกมาสามารถกดเขาไปเพ่ือทำการ Bypass ได แตวาจะไมคางอยูเพราะวายังคงมสี นามแมเหล็กอยู ป†ุมท่ีใชในการ Bypass จะไมรีเซตจนกวาสวนประกอบของกรองเชื้อเพลิง และอางเชื้อเพลิงจะถูก ถอดออก และดันลูกสูบใหขึ้นไป การรีเซตลูกสูบนี้จะทำใหมีการกระตุนใหคร่ึงทรงกลม ที่ปลายของ ลวดล็อค ทำใหสปริงของลกู สบู ทำใหลกู สบู แมเหล็กนกี้ ลบั มายงั ตำแหนงเดมิ วาล+วที่ Bypass เป!นแบบวาล+วรูปเห็ด (poppet) ถาความดันตกครอมถึง 18-22 psi วาล+ว Bypass จะเปด| และตวั ตรวจจับทำงานเพื่อแสดงผลวาทำการ Bypass แลว (FUEL 1 or FUEL 2 BYPASS caution) 3. Hydro Mechanical Unit (HMU) HMU ติดตั้งที่ดานหลังก่ึงกลางของชุดเฟxองขับอุปกรณ+ (Accessory Gear Box) ดังภาพท่ี 7-16 จะ ทำหนาที่สูบน้ำมันเชื้อเพลิง วัดปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิง คำนวณการไหลของน้ำมันเช้ือเพลิง ควบคุมความดัน ของเช้ือเพลิง และการตัดน้ำมัน และยังเป!นตัวควบคุมความเร็วรอบของ Ng อีกดวย ควบคุมการทำงานใน การปรับมมุ ของสเตเตอร+เคร่ืองอัดอากาศ การปkองกันการเกิดน้ำแข็ง (Antiicing) และ การควบคุม Start bleed valve หนวยควบคุมเช้ือเพลิงนี้ตอบสนองตามแกนหมุน PAS (Power Available Spindle) เพ่ือใชสำหรับการตัด
19 นำ้ มนั เชื้อเพลงิ (OFF) การเดนิ เบา (IDLE) การเดินเครื่องดวยความเร็วรอบสูงสุด (FLY) การระบายไอเช้ือเพลิง และหนวยระบบไฟฟkาควบคุม HMU จะตอบสนองตามภาระกรรมภายนอกท่ีสงเขามา โดยจะตอบสนอง โดยตรงจากใบพัดหลัก (Main Rotor Blade) สงผานมายังเพลากำลังขับ (Power Shaft) และ HMU ยังรับ การควบคุมจากหนวยควบคุมทางไฟฟkา (ECU) ซ่ึงสงการควบคุมตามมอเตอร+ (Torque motor) การปรับ ความเร็วของ Ng เป!นการตอบสนองโดยตรงจากท้ังการควบคุมความเร็วรอบของกังหันกำลัง (Power turbine) และ ขีดจำกัดของอุณหภูมิของกังหัน เพ่ือรับสภาวะภาระกรรมจริงในการควบคุมการจายน้ำมัน เช้ือเพลิง ในกรณีที่ ECU เสียหาย สามารถตัด HMU ออกจาก ECU ได (LOCK OUT) HMU ยังสามารถ ระบายน้ำมันออกดานนอกเคร่ืองยนต+ไดเมื่อมีปริมาณอากาศ หรือวาไอ ท่ีทางเขามีปริมาณมากเกินไปผลัก PAS ไปใหสุด HMU รับ ขอมลู ของเครอ่ื งยนต+ T2, P3, และ N2 ลวนสงผลตอการไหลของเชอ้ื เพลงิ ทัง้ สิ้น ภาพท่ี 7-16 HMU HMU ทำหนาทหี่ ลักสามอยาง fuel pumping, fuel metering, and variable geometry positioning a. ระบบการสงเชือ้ เพลิงความดนั สงู (fuel pumping) ป>=มเชื้อเพลิงหลักจะติดตั้งท่ี HMU เป!นป=>มแบบใบ (Vane type) เป!นป>=มท่ีควบคุมความสมดุลของ ความดัน สามารถทนตอส่ิงแปลกปลอม ชุดเฟxองขับอุปกรณ+ ขับเพลาของ HMU ท่ีความเร็วรอบ 9,947 RPM ณ 100% Ng ท่ีปลายอีกดานของเพลาขับสงทอดการหมุนเขาไปยังใบของป=>มท่ีทำมาจากทังสเตนคาร+ไบด+ มีแผนความดนั และแหวนลูกเบ้ียวสำหรับการปkองกนั ส่งิ แปลกปลอม ภายใตการทำงานปกติ Injector bypass valve รักษาความดันตกครอมระหวางตัวฉีด ท่ีความดัน 125-135 psi จากความดันดานเขาที่สงู ถึง 30 psi ท่ีรบั ตอมาจากความดนั ทางออกของป>=มชวย วาล+วคลายความดันสูงที่ทางออกของเวนป=>มปkองกันการเกิดความดันสงู เกินไป ดวยการจำกดั ความดัน ตกครอมท่ีความดัน 832 psi b. ระบบการวดั ปรมิ าณเชือ้ เพลงิ (Fuel Metering System)
20 เปน! การควบคุมเช้ือเพลงิ ทจี่ ะไหลเขาเครื่องยนต+ สวนประกอบของระบบ มีดงั นี้ - ปม>= เชอื้ เพลงิ ความดนั สงู - Servo Supply Filter - Metering Valve - Pressure - regulating valve - Shutoff valve - Minimum Pressure Valve เชื้อเพลิงความดันสูงจากป=>ม ผานบริเวรรอบนอกของตัวกรอง Servo และผานวาล+ววัดปริมาณ เชื้อเพลิง มีสวนท่ีตอกับวาล+วปรบั ความดัน (Pressure Regulating Valve) ปริมาณการไหลของเช้ือเพลิงแปร ผันโดยตรงกับพน้ื ทีห่ นาตัดของวาลว+ และใหน้ำมันสวนที่เกนิ ไหลผานวาล+วปรบั ความดนั กลบั สูทางเขาของป>ม= c. Variable Geometry Positioning System (VG) ตัวท่ีทำหนาท่ีควบคุม Stator vane นั้นเป!นสวนเดียวกันกับ HMU ซึ่งทำหนาท่ีในการกำหนด ตำแหนง Stator vane ท่ีสามารถปรับคาได และ ควบคุมระบบปkองกันน้ำแข็ง และ Start Bleed Valve เพ่ือใหตอบสนองตอการทำงานของเครื่องยนต+ตามชวงความเร็วรอบของเคร่ืองยนต+ (Ng) ลูกสูบของ Servo ดานใน HMU ทำหนาที่ในการถายทอดแรง และตำแหนงออกไป เพื่อทำการปรับต้ังตำแหนง VG ใหเป!นไป ตามความสมั พันธข+ อง Ng และ T2 ลำดบั ทำงานจะขึ้นอยกู บั สวนโคงของลูกเบี้ยวทค่ี วบคมุ ความเรว็ รอบของ Ng การเคลื่อนทขี่ องคานตัว ตามลูกเบี้ยว จะสงตอการเคล่ือนท่ีตามกานตอ จากลูกสูบของ Actuator จังหวะการทำงานนี้จะทำงานสอง อยางพรอมกนั ใหภาระกรรมกับสปรงิ หมุน Pilot วาล+ว จากนัน้ วาล+วจะทำการสงสัญญาณ ความดันเช้ือเพลิง สูงหรือต่ำ ไปทิศตรงขามกับลูกสูบของ VG Actuator การเคลื่อนที่ของ Actuator ทำใหการเคลื่อนที่ของ Pilot วาล+วกลับไปยังตำแหนงท่ีเป!นศูนย+ ซึ่งตอบสนองกับตำแหนงที่มีการใสเขาไปเมื่อมีการเคลื่อนท่ี Actuator สงแรงออกไปต่ำสุด ท่ี 280 ปอนด+ ถกู ตงั้ ทีต่ ำแหนงสมั พันธ+กับความเร็ว 4. Overspeed and Drain Valve เป!นวาล+วควบคุมลำดับของการไหลระหวาง ทอรวมหลัก (Main manifold) ทอรวมตอนเร่ิม (primer manifold) ดังภาพที่ 7 - 17 วาล+วทำหนาที่ในการปด| ปลอยน้ำมนั ทำความสะอาด ทอรวมตอนเร่ิม และ การ ปkองกนั ความเรว็ รอบของกงั หนั กำลงั สูงเกินไป (Np Overspeed protection) สวนประกอบของระบบมีดงั นี้ 1. Shutoff and Drain Valve (วาล+ว ปด| และปลอยน้ำมัน) 2. Pressurizing Valve (วาล+วความดนั ) 3. Wash flow filter 4. Bypass Valve (Np overspeed) Np reaches 25,000 rpm (119.6%) 5. Fuel servo solenoid valve (Np overspeed)
21 ODV (Drain mode)
22 ODV (normal operating mode) ODV (Overspeed mode) ภาพที่ 7-17 Overspeed Drain Valve และการทำงานทส่ี ภาวะตาง ๆ การเริ่มติดเครื่องยนต เม่ือเครื่องยนต+หยุดการทำงานความดันที่ Overspeed and Drain Valve จะเทากับความดันของ บรรยากาศภายนอกและทางดานเขาของ วาล+วความดัน (Pressurizing Valve) จะมีแรงจากสปรงิ กดอยู ทำให วาล+วป|ด เม่ือเคร่ืองยนต+หมุน และ PAS สงการทำงานมาที่ HMU แลว HMU จะสงเชื้อเพลิงท่ีผานการวัด ปริมาณความตองการแลวไปยัง ทางเขา Overspeed and Drain Valve แลวไหลไปยัง Wash flow filter
23 เม่ือความดันภายในทอสูงข้ึนจนกระทั่ง Pressurizing Valve (วาล+วความดัน) เป|ดออก เช้ือเพลิงที่มีความดัน สงู ข้ึนถูกสงไปยัง Selector valve เช้ือเพลิงที่มีความดันสูงผานไปยัง Selector valve ท่ีเป|ดอยู แลวไหลไป ยงั หัวฉดี นำ้ มนั เช้ือเพลงิ 12 หัว สำหรบั รอบการทำงานเดินเบาและการทำงานปกติ การดบั เคร่อื งยนต เม่ือผลกั PAS เคลื่อนท่ีไปยังตำแหนงป|ด (OFF) ลูกสูบใน HMU หยุดทำงาน เชื้อเพลิงจะไมไหลไปยัง overspeed และ Drain valve และ ท่ีทางเขา และ Pressurizing Valve (วาล+วความดัน) จะถูกดนั กลับไปยัง ตำแหนงเดิมเนื่องจากแรงของสปริง จะเป|ดทอเช้ือเพลิงหลัก ใน Overspeed and Drain valve ใหไหลออก นอกเครื่องยนต+ ความดันจากเคร่ืองอัดอากาศ P3 ท่ียงั คงอยใู นหองเผาไหมจะผลกั ดันใหเชอ้ื เพลงิ ในหัวฉดี และ ทอรวมหลกั ใหไหลกลบั ไปยัง Overspeed and Drain valve เพือ่ ระบายออกนอกเครื่องยนต+ ภาพที่ 7-18 ระบบการป`องกัน ความเร็วรอบเกิน Np ของเครอ่ื งยนต7 T-701/T701C การปZองกนั ความเรว็ รอบของกังหนั กำลังมีความเร็วรอบเกิน Ng หนาที่ของตัวควบคุมความเร็วรอบของกังหันกำลังไมใหสูงเกินไป ถูกออกแบบมาเพ่ือถายเทการไหล ของเชื้อเพลิงจากหองเผาไหมและดับเครื่องยนต+เพื่อปkองกันความเสียหายของเครื่องยนต+เน่ืองจาก Np มี ความเร็วรอบสูงเกินไป ดังภาพที่ 7-18 เมื่อ Np ถึง 25,000 RPM (119.6%) วาล+วท่ีเป!นขดลวดไฟฟkาใน Overspeed Drain Valve (ODV) ถูกกระตุนและเป|ดวาล+วลูกบอล เป!นเหตุใหตัดความสมดุลของความดันท่ี ดานลางของ Selector Valve ความดันสูง W4 ทำให Selector Valve เคลื่อนที่ลงและ ทุก W4 ไหลกลับไป ยงั ทางเขาของ HMU การทส่ี ูญเสยี W4 ชั่วขณะหน่ึงทีห่ องเผาไหมทำใหเปลวไฟในเคร่ืองยนต+ดับ
24 5. หัวฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง (Fuel injector) หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจำนวน 12 หัว ติดต้ังที่ตรงกลางของ โครงหองเผาไหม รับเชื้อเพลิงจากทอรวมเช้ือเพลิงแลวฉีดเขาไปยังโครงหองเผาไหมดานใน โดยละอองน้ำมัน จะถูกทำใหมกี ารหมนุ ควง ดงั ภาพท่ี 7 - 19 ภาพท่ี 7-19 ตัวฉีดน้ำมนั เชอื้ เพลงิ ส่ิงที่ทำใหละอองน้ำมันเกิดการหมุนควง คือ การไหลของเชื้อเพลิงผานใบบังคับทิศทางของเช้ือเพลิง Primary และเชื้อเพลิง Secondary ใหหมุนสวนทางกัน ดวยทอ Venturi ทอที่มีคอคอดภายในอยูระหวาง ครีบบังคับทิศทางใหพุงออกตามแนวรัศมี เช้ือเพลิงจากหัวฉีดถูกฉีดเขาไปยังกระบอกท่ีสรางการหมุนควงที่ สวนทางกันจะสรางเป!นช้ันแรงเฉอื นของเชือ้ เพลิงเขาไปในหวั ฉดี ใหเป!นละอองฝอย หัวฉีดเชื้อเพลิงเป!นแบบ simplex มีหองที่สรางการหมุนที่ถูกปkอนเชื้อเพลิงจากสองชอง เชื้อเพลิงท่ี ออกจากชองนี้ จะผานไปยังแผนก้ัน (Orifice) ออกไปเป!นกรวยปฐมภูมิ 30° (Primary cone) ซ่ึงกรวยนี้จะ เผาไหมกระจายออกยงั ทางออกท่ีเป!นสวนโคง ทำใหของละอองฝอยเชื้อเพลิงที่ออกมามีลักษณะพรอมผสมกับ อากาศในการเผาไหม ขณะเร่ิมตนติดเครื่อง ที่ความดันเช้ือเพลิงต่ำกรวยปฐมภูมิติดตั้งใกลโครงครอบอากาศ (Air shroud) ซ่ึงมีชองอากาศ 6 รู โดยรูอากาศน้ีทำหนาที่เพิ่มความเป!นละอองของเช้ือเพลิงใหเล็กท่ีสุด การออกแบบในแงดานกลศาสตร+ของไหลน้ันไมซับซอน ไมมีวาล+ว ไมมี Flow divider โดยชองเป|ดเชื้อเพลิง ปฐมภมู ินนั้ ถกู ทำความสะอาดโดยอากาศที่ออกมาจากเครื่องอัดอากาศระหวางการดับเครื่อง หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงน้ัน ในทางทหารมีคาระยะหางหรือชองวางในการติดต้ัง ท่ีทางเขาของเชื้อเพลิง แผนกรองเช้ือเพลิงท่ีมีเสนผานศูนย+กลางของตาขาย 0.009 น้ิว เพ่ือปkองกันชองใส Orifice ผิดดาน สลักท่ี แสดงตำแหนงของหนาแปลนนั้นบงช้ีวาตำแหนงการติดตั้งของหัวฉีดน้ันถูกตอง การถอดหรือวาเปลี่ยนโครง หองเผาไหมไมจำเปน! ตองถอดหัวฉีดนำ้ มนั เช้อื เพลงิ
25 7 – 11 ชดุ ควบคุมเชอ้ื เพลิง (Fuel Control Unit) FCU การควบคุมเช้ือเพลิงในสมัยใหมน้ันสามารถแบงไดสองกลุมดังน้ีคือ แบบควบคุมดวยกลไกของไหล (Hydro Mechanical Unit, HMU) และแบบควบคุมดวยอิเลกทรอนิกส+ (Electronic) แบบควบคุมดวยกลไก ของไหลจะถูกใชมากที่สุด การควบคุมเชื้อเพลิงจำเป!นตองมีอุปกรณท+ ี่คอนขางซบั ซอน ประกอบดวยตัวควบคุม ความเร็ว (Speed Governor) ระบบ Servo และระบบวงรอบยอนกลับ วาล+ว ระบบการวัดปริมาณเชื้อเพลิง และเซนเซอร+ตาง ๆ สวนการควบคุมเช้ือเพลิงดวยอิเลกทรอนิกส+ ประกอบไปดวยคูควบความรอน ตัวขยาย สัญญาณ รีเลย+ ระบบเซอร+โวไฟฟkา สวิตช+ และขดลวดแมเหล็กไฟฟkา ทฤษฎีการควบคุมเชื้อเพลิงในบทน้ี จะ เฉพาะเจาะจงแบบควบคุมดวยกลไกของไหล การควบคุมอยางงายจะมี Main metering valve เพื่อท่ีจะ ควบคุมการไหลเชอ้ื เพลิงไปยงั เครอื่ งยนต+ การควบคุมแบบนคี้ วรจะใชในเครื่องยนต+ทใ่ี หแรงขบั การควบคุมเช้ือเพลิง จะตองมตี วั แปรที่ใชในการควบคุมดังน้ี 1. ความตองการของนักบนิ 2. อณุ หภูมิทางเขาของเครอ่ื งอัดอากาศ 3. ความดันดานออกของเครอื่ งอัดอากาศ 4. ความดันที่หองเผาไหม 5. ความดันดานเขาของเครอ่ื งอัดอากาศ 6. ความเรว็ รอบเครื่องยนต+ 7. อณุ หภมู ขิ องกังหัน การทำงานโดยละเอียดจะตองมีสงิ่ ดังตอไปน้ี 1. ป=ม> เช้อื เพลงิ เพ่ือสูบน้ำมนั เชื้อเพลิง 2. วาลว+ ตดั นำ้ มนั เพ่อื หยุดการไหลของเช้ือเพลงิ 3. วาลว+ คลายแรงดัน (Relief valve) เพื่อปกปอk งระบบควบคมุ เม่ือวาล+วตัดน้ำมนั ป|ด 4. สามารถจัดปรับการไหลใหนอยทสี่ ุดเพื่อปkองกนั การหยุดไหลของเชอ้ื เพลงิ โดย Metering valve 7 – 12 การควบคมุ นำ้ มนั เช้อื เพลิงของเครอื่ งยนตเทอรโบพรอพ และเคร่ืองยนตเทอรโบชารป การควบคุมน้ำมันเช้ือเพลิงของเครื่องยนต+เทอร+โบเจตและเทอร+โบแฟนนั้นเหมือนกับการควบคุม น้ำมันเช้ือเพลิงของเคร่ืองยนต+เทอร+โบพรอพและเครื่องยนต+เทอร+โบชาร+ป เคร่ืองยนต+จะรับสัญญาณจาก Power Lever ที่หองนักบิน หนวยน้ีจะทำหนาท่ีในการจัดปรับการไหลของเชื้อเพลิงเพื่อใหไดพลังงานท่ี ตองการโดยไมทำใหความเร็วรอบของเคร่ืองยนต+มีคาสูงเกินไปตลอดจนอุณหภูมิทางเขาของกังหันมีคาไมสูง เกินขีดจำกัดของเคร่ืองยนต+ แตวาหนาที่ของระบบควบคุมเชื้อเพลิงของเทอร+โบพรอพและเทอร+โบชาร+ปมี หนาที่ท่ีเพิ่มข้ึนมาและไมมใี นเคร่ืองยนต+เทอร+โบเจตและเคร่ืองยนต+แฟนก็คือ ระบบควบคุม ความเร็วรอบของ ใบพัด มุมใบของใบพดั ในเคร่ืองยนต+เทอร+โบพรอพและเคร่ืองยนต+เทอร+โบชาร+ปหลายๆแบบในทุกวันนี้เป!นเครื่องยนต+แก,ส เทอร+ไบน+แบบกังหันอิสระ (Free turbine) ในเครือ่ งยนต+แบบนีเ้ ครื่องยนต+จะทำงานไดโดยการหมุนของกงั หัน
26 ตัวสรางแก,ส (Gas producer) โดยสรางแก,สรอนมีความเร็วท่ีสูงมาก เพ่ือนำไปขับดันกังหันอิสระใหหมุนเพื่อ ไดกำลังออกมา ถาหากกังหันอิสระไปขับชุดใบพัดของเคร่ืองยนต+เทอร+โบพรอพ จะตองผานชุดเฟxองทดรอบ กอน (Reduction gear) แตถาหากเป!นเครื่องยนต+เทอร+โบชาร+ป กังหันอิสระจะขับชุดเฟxองทดซ่ึงตอไปยัง ใบพัดหลัก (Main rotor blade) ภาพท่ี 7-20 ระบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต7 T-700 7 – 13 ระบบควบคุมเช้ือเพลงิ ของเครอ่ื งยนต General Electric T-700 ระบบควบคุมเครื่องยนต+น้ันรวมอยูในหนวยควบคุมท้ังหมด ระบบทำหนาที่ในการควบคุมน้ำมัน เช้ือเพลิงหลายอยาง เชน การควบคุม และการคำนวณอากาศความดันสูงจากเครื่องอัดอากาศ (Compressor bleed air) และการควบคมุ VG การควบคุมความเร็วรอบใบพัดหลัก และการปอk งกันความเร็วเครื่องยนต+รอบ สูง ระบบนี้จะมีระบบการจับคูแรงบิดใหเขากัน (Torque matching) สำหรับอากาศยานที่มีหลายเคร่ืองยนต+ และการปอk งกนั อณุ หภูมสิ งู เกินขีดจำกดั ระบบควบคุมของเครื่องยนต+ General Electric T-700 ถูกออกแบบมาเพื่อการทำงานที่งาย นักบิน ไมตองดูแลรักษามาก ระบบจะแสดงหนาท่ีการควบคุมที่หลากหลาย โดยจะรับคำสั่งจากนักบินเป!นหลัก ซ่ึง สามารถทำงานไดโดย 1. ผสานการควบคมุ กังหนั กำลัง และใบพัดหลัก (Np/Nr Governing) 2. การแบงภาระกรรมอัตโนมตั ิ 3. การจำกัดอณุ หภูมทิ างเขากังหนั 4. การตอบสนองของเครื่องยนต+ทันทที ันใดโดยผานการชดเชย Collective
27 5. การเดนิ เครื่องอัตโนมัติ 6. กำลังฉกุ เฉิน การทำงานโดยพ้ืนฐานของระบบถูกควบคุมผาน การตอบสนองของหนวยควบคุมดวยของไหล (HMU) หรือแบบอิเลกทรอนิกส+ (ECU) โดยปกติแลว HMU ทำหนาที่ควบคุมตัวสรางแก,ส ที่ขอบเขตของการเรง ปkองกันการเกิด Stall และเคร่ืองดับ จำกัดความเร็วรอบของกังหันตัวสรางแก,ส ตอบสนองความตองการ พลังงานไดอยางรวดเร็ว การควบคุม VG ตัว ECU จะทำหนาท่ีในการปรับแก HMU เล็กนอยเพื่อท่ีจะทำการ รักษาความเรว็ รอบของใบพดั หลัก ปรับการแบงภาระกรรม จำกัดอณุ หภมู ทิ างเขาของกงั หันกำลงั 7 – 14 การจัดเรยี งอุปกรณและการเชื่อมต(อ (Component Arrangement and Interconnect) การวัดปริมาณเชื้อเพลิงท่ีจะสงไปยังเคร่ืองยนต+ และการควบคุมขั้นพ้ืนฐานจะทำงานโดย ชุดควบคุม ดวยของไหล (HMU) คำนวณปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อใหเหมาะสมกับความตองการของเครื่องยนต+ ระบบการควบคุมเชื้อเพลิง มสี วนประกอบดงั ตอไปนี้ 1. หนวยควบคุมดวยของไหล (HMU) ซ่ึงภายในจะมีเวนป=>มความดันสูง 9,947 RPM ที่ 100% Ng และเซอร+โวทำงานแบบวงจรป|ด หนวยพ้ืนฐานท่ีทำการวัดความตองการของเชื้อเพลิงไปยังเครื่องยนต+ เป!น ความสัมพันธข+ อง Ng, T2, P3 และสัญญาณไฟฟkาในการปรับละเอียด (TRIM SIGNAL) จากหนวยควบคุมดวย ของไฟฟาk และการปkอน PAS และ LDS 2. หนวยควบคุมดวยไฟฟkา (ECU) ซึ่งจะตั้งคาของหนวยควบคุมดวยของไหลใหมภายในขีดจำกัดของ เครื่องยนต+ที่ยอมรับไดเพื่อท่ีจะรักษา รอบ Np ในขณะที่มีการจำกัดอุณหภูมิทางออกของแก,ส (TGT) การแลกเปล่ียนสัญญาณไฟฟkาของแรงบิดทำใหมีการเปล่ียนแปลงการแบงภาระกรรมสำหรับอากาศยานที่มี หลายเครอื่ งยนต+ หนวยควบคุมแบบอิเลกทรอนกิ ส+ (ECU) มีหนาท่ี ดังตอไปน้ี 1. แบงสัญญาณที่แยกไปยัง Overspeed และ Drain Valve สำหรบั การปอk งกัน Np มีความเร็วรอบ สงู เกินไป 2. สัญญาณท่ีตองการไปยังตัวบันทึกการทำงานของเครื่องยนต+เพื่อทำการบันทึกการทำงานของ เคร่อื งยนต+ 3. สญั ญาณมาจากหองนกั บินตองการท่จี ะทำใหเครื่องยนต+ทำงานใหสมบูรณ+ สำหรับเคร่ืองยนต+ T-700-GE-701/701C เมื่อเคร่ืองยนต+ทำงานเพียงเครื่องยนต+เดียว สวิตช+ท่ีชวย ทำงานเม่ือฉุกเฉิน (Contingency Power Switch) ที่อยูใน ECU จะทำการเริ่มตนตั้งคาขีดจำกัดของอุณหภูมิ ใหม เพอ่ื ทำการเพิ่มกำลงั ในการทำงานของเครื่องยนต+ใหมากขึ้น ภาพท่ี 7-21 คอื การแสดงรายการแยกหนาทรี่ ะหวางหนวยควบคุมสองหนวยขางตน หนวยควบคมุ ดวยของไหล (HMU) 1. สูบเชอ้ื เพลิง 2. วดั การไหลของเช้ือเพลงิ
28 3. การชดเชย Collective pitch ผาน LDS 4. จำกัดการไหลของเชอ้ื เพลงิ จากการเรงและการลดความเรว็ (รวมถึงการเร่ิมตดิ เครื่องยนต+ดวย) 5. การปรบั เปล่ยี นตำแหนงของทางเขาอากาศ 6. จำกัด ความเรว็ รอบ Ng 7. การใชมอเตอร+แรงบดิ เพ่ือทำการปรับเปลีย่ นและควบคมุ ความเรว็ รอบ Ng เพียงเลก็ นอย 8. PAS เขามาทำงานเหนอื กวา เม่อื หนวยควบคุมดวยไฟฟาk ไมทำงาน 9. ระบายไอของเชอื้ เพลิงบน PAS สำหรับการเอาเชอื้ เพลงิ เขาเบ้ืองตน ภาพท่ี 7-21 การแยกหนPาท่ีการทำงานของระบบควบคุม หนวยควบคมุ ดวยไฟฟkา ECU 1. การ ท่ี HMU ปรับเปลี่ยนเพอื่ ควบคมุ ความเร็วรอบของ Ng นน้ั จะคำนวณไดจาก a. การเชื่อมโยงควบคมุ Np b. การจำกดั อณุ หภูมขิ องแก,สรอนทอี่ อกมา (TGT) c. การแบงภาระกรรมจากแรงบิด d. การใสคาอางองิ Np จากหองนกั บนิ 2. การเผื่อ ขดี จำกดั ความเร็วรอบของ Np 3. การสรางสญั ญาณ Np, TGT, แรงบดิ 4. การบันทึกสัญญาณการทำงาน การทำงานทีส่ มบูรณ+แบบของเครือ่ งยนต+ จากทางเขา 3 ทาง 1. PAS มีหนาที่เหมือน คันเรงหรือวาคานกำลัง ของการควบคุมเครื่องยนต+แบบอื่น โดยจะใช กลไกในการควบคุมเช้ือเพลิง และสามารถทำใหความเร็วรอบของ กังหันตัวสรางแก,ส Ng ในชวงการทำงาน
29 ตั้งแตการเดินรอบเบาที่พื้นถึงกำลังงานปานกลาง การทำงานท่ีเกิน ต้ังแต 120°-130° จะทำใหระบบไฟฟkาไม ทำงานหรือถูกล็อคไว จะใชในกรณีท่ี หนวยควบคุมดวยไฟฟkาลมเหลว มันจะปลอยน้ำมันออกจาก HMU เพ่ือ ทำการอำนวยความสะดวกในการเอาเชอ้ื เพลงิ เขาไปเม่ือตอนเริ่มของระบบเชื้อเพลงิ 2. LDS ทางเขาน้ีเป!นความสัมพันธ+ของ Collective Pitch มันทำหนาที่ชดเชย Collective ปอk งกันการเกิดความเรว็ รอบของใบพัดหลักลดลงอยางรวดเรว็ 3. การอางอิง ความเร็วรอบของใบพัดหลัก ท่ีหองนักบินจะติดต้ัง โพเทนชิโอมิเตอร+ โดยตั้งคา พลงั งาน ท่ตี องการของความเรว็ รอบของกังหันกำลงั 7 – 15 การทำงานของหน(วยควบคมุ ดYวยของไหล HMU ทำงานเป!นตัวควบคุมความเร็วรอบของกังหันตัวสรางแก,ส เม่ือไมมีสัญญาณเขามาท่ีมอเตอร+ แรงบิด กับ LDS ตั้งคาไวที่ ภาระกรรมสูงสุด ดังภาพที่ 7-22 กำหนดการทำงานของเคร่ืองยนต+ เชน การเรง การไหลของเชื้อเพลิง และตำแหนงของใบเครื่องอัดอากาศ ถูกควบคุมโดย Ng และ T2 ขีดจำกัดการเรง จะถูก จำกัดโดยการเคลื่อนท่ีของลูกเบี้ยว ของ Wf/P3 กับ Ng และ T2 การที่อัตราการไหลเช้ือเพลิงไหลต่ำที่สุด ควบคุมใหเคร่ืองยนต+ลดความเร็วลง การท่ี Metering valve เป|ดสุดหรือวาป|ดสุดเป!นการจำกัดการไหลของ เช้ือเพลิงโดยสมบูรณ+ สายดานบนจะจำกัด T4.5 ที่เกินมา ในกรณีที่ ระบบไฟฟkาท่ีควบคุม T4.5 ลมเหลว เน่ืองจากวาคุณสมบัติเหลาน้ีรวมอยูใน HMU ทุกๆการเคล่ือนท่ีของ PAS เป!นผลใหการทำงานของเคร่ืองยนต+ ปลอดภยั และไมทำใหเคร่ืองยนตเ+ สียหาย ยกเวนการเกิดการหยดุ โดยกะทนั หนั สัญญาณของความตองการภาระกรรม ถูกสงเขาไปยงั HMU ผาน LDS เม่ือ LDS ถูกทำใหลดลงจนถึง คาทตี่ ั้งไวสูงสุด กับคา Collective Pitch ของใบพัดหลัก คา Ng ที่ตองการถกู ต้ังคาใหมลงจากคาที่ต้งั ไว เหนือ PAS เพ่ือการตอบสนองท่ีรวดเร็วและทันทีของ กังหันตัวสรางแก,ส การต้ังคาใหมถูกปรับคาเล็กนอยโดย ECU เพ่ือทจ่ี ะไดคา Np ท่นี าพอใจ และหนาท่ใี นการควบคุมภาระกรรมทส่ี รางขนึ้ โดย ECU PAS ตั้งท่ีคาสูงสุดท่ีความเร็วรอบของกังหันตัวสรางแก,สเทาท่ีจะทำได โดยปกติแลวนักบินจะต้ังคาน้ี ไวที่ 120° ของ PAS เพื่อจะใหความเร็วรอบของกังหันตัวสรางแก,สถึงคาท่ีสามารถใหกำลังไดปานกลาง การ ปรับตั้งคาผาน Collective Pitch น้ีนักบิน จะทำการปรับตำแหนง LDS เพ่ือทำการปรับ Ng ท่ีสามารถถึง ระดับกำลังเทากับ ภาระกรรมท่ีใบพัดหลักตองการโดยประมาณ ท่ีระดับของกำลังมา ท่ี 120° ของ PAS จะตองมีคามากกวา ความตองการของเฮลิคอปเตอร+
30 ภาพที่ 7-22 แผนภาพการทำงานของ HMU เจตนาทเ่ี ป!นเชนนม้ี ีเหตผุ ลสองประการ 1. ปkองกันการเกิดความผิดพลาดท่ีกำลังเครื่องสูง ๆ มอเตอร+แรงบิด (Torque motor) ถูกออกแบบ เพ่ือลดระดับภาระการทำงานจนถึงระดับท่ีตองการเมื่อมีการถูกกระตุน เพราะเกิดการสูญเสียกระแสไฟฟkา แรงบิดของมอเตอร+ทำใหหนาท่ีกลับมาตำแหนงสูง เป!นการปkองกันการเกิดความลมเหลวของระบบขณะท่ี ตองการกำลังขับเคลื่อนสูง ในกรณีที่ระบบไฟฟาk ขดั ของจะสามารถลดระดับการใชงานไดดวยตวั นักบินเองผาน ทาง PAS ในขณะท่ีมกี ารปกปอk งเคร่ืองยนตภ+ ายใน HMU เครื่องยนตจ+ ะไมถูกทำใหเกิดความเสียหาย หรือ การ Stall เกิดขึ้นในระหวางท่ไี มมีสญั ญาณไฟฟาk ไปยงั มอเตอร+ 2. สามารถใหกำลังขับอากาศยานได เมื่อเครื่องยนต+ใดเคร่ืองยนต+หนึ่งเกิดความเสียหาย ขอกำหนด ข้ันตอนการทำงานถกู ใชในการคำนวณใหมีคาสูงเพียงพอตอการทำงาน ในกรณีท่ีเครอ่ื งยนตใ+ ดเคร่ืองยนต+หนึ่ง เกิดความเสยี หาย เครื่องยนต+ท่ีเหลือตองเพ่ิมกำลังขึ้นเพื่อใหเพียงพอตอภาระกรรมที่ไดรับ มาจากการปรับคา LDS หรือวา Collective Pitch ถาหากไมมลี ำดบั การทำงานน้ีลำพงั เพยี งแคเครือ่ งยนตเ+ ดียวยอมไมสามารถให กำลงั งานท่ตี องการได 7 – 16 การทำงานของหน(วยควบคุมดYวยไฟฟZา 1. ECU ไดกำลังงานจากอัลเตอเนเตอร+ของเคร่ืองยนต+ ดังภาพท่ี 7-23, 7-24 2. ทำการเปรียบเทียบคา Ng จริง ๆ อางอิงกับคา Ng ที่ต้ังไวเพ่ือท่ีจะคำนวณความคลาดเคลื่อนของ สญั ญาณความเร็วรอบของเครื่องยนต+เพือ่ ทจี่ ะนำไปใชในการคำนวณการควบคุมทางไฟฟาk ตอไป
31 3. เปรียบเทียบแรงบิดจริงกับแรงบิดท่ีต้ังไว เทียบกันระหวางสองเครื่องยนต+ สำหรับการแบงภาระ กรรมน้ัน ถาแรงบิดของเครื่องยนต+หนึ่ง (Q1) นอยกวาแรงบิดของเครื่องยนต+สอง (Q2) จะสงสัญญาณความ คลาดเคลื่อนของแรงบิดไปยังคอมพิวเตอร+แตจะไมมีสัญญาณความผิดพลาดปรากฏข้ึนถาหาก Q1 มีคา มากกวา Q2 อนั น้ีจะเป!นการปอk งกนั วงจรการแบงภาระกรรมจากเครื่องยนต+ทป่ี กติไปทำใหกำลงั ทต่ี องใชลดลง เพื่อเป!นการจำกัดขอบเขตการทำงานของเครื่องยนต+ สัญญาณความคลาดเคลื่อนถูกเพิ่มไปยังสัญญาณอางอิง ความเรว็ ของเคร่ืองยนต+ Np และสามารถเพ่มิ ขนึ้ ไดถึง สามเปอร+เซน็ ต+เหนือคา Np ทเ่ี ลอื กไว 4. เปรียบเทียบอุณหภูมิทางออก TGT กับคาอางอิงท่ีตั้งไว เม่ืออุณหภูมิเหนือคาอางอิง จะสราง สญั ญาณเพอ่ื ลดการไหลของน้ำมนั เชอ้ื เพลิง และทำการปรับคาอณุ หภูมิทส่ี ูงเกินไปใหอยใู นอุณหภมู ทิ ี่ถกู ตอง 5. เปรียบเทียบความเร็วรอบท่เี ช่ือมกันและสญั ญาณการแบงภาระกรรมไปยงั สญั ญาณอุณหภูมิสูงเกิน ในวงจร Selector ของ ECU ซ่ึงเป!นการเลือกสัญญาณที่เรียกสำหรับคา Ng ท่ีต่ำที่สุด และผานไปท่ี HMU เพือ่ ลดกำลังของกงั หนั ตัวสรางแกส, ตามตองการ 6. สงสัญญาณไฟฟkาออกจากวงจร Selector สงไปยังมอเตอร+แรงบิดใน HMU มอเตอร+แรงบิดนี้ สามารถเปลย่ี นความตองการภาระกรรม ถาหากวา PAS มีการเคลือ่ นยายในตำแหนงที่ลดพลังงานลง มอเตอร+ แรงบิดสามารถลด Ng แตก็ไมหางจากการเดินรอบเบาท่ีพื้น และสามารถใหกำลังเพ่ือที่จะเพ่ิม PAS ไดเทานั้น ECU ยังสามารถเขามาควบคุมไดตลอดเวลา โดยการเพิ่ม PAS หางจากคา มุมของลูกเบย้ี ว 120° ตำแหนงบิน ปกติ ถึง 130° ตำแหนงหยดุ PAS อาจจะถกู หนวง เพื่อทำการปรบั คาดวยมอื เพียงเลก็ นอย ภาพท่ี 7-23 แผนภาพการทำงานของระบบควบคมุ ดPวยไฟฟา` ECU
32 ภาพที่ 7-24 การติดตั้งเคร่ืองยนตค7 ู T-700 7 – 17 การเรมิ่ บินและการไตร( ะดบั กอนท่ีจะเร่ิมบิน คานของ PAS ถูกขยับจากตำแหนงรอบเดินเบาท่ีพื้น ไปยังตำแหนง 120° ซ่ึงอยูใน ตำแหนงบินปกติอันนี้ทำใหเกิดการเรงถึง 100% Np/Nr กับ Collective ท่ีมุมปะทะ เป!นศูนย+ Ng จะเพิ่มข้ึน เมอ่ื PAS ถูกขยับข้ึนไป แตวาจะถูกตัดออกหลังจากท่ีความเร็วควบคุมของ Np ถงึ 100% (Np สามารถถูกเลอื ก ที่ 95-101% แต 100% จะคาเปน! มาตรฐาน) การเริ่มบิน จะมีการเพ่ิมมุมปะทะของใบพัดหลักผาน Collective Pitch เป!นการเพ่ิมภาระกรรม แรงบิดขึ้นท่ีกังหันกำลัง ในขณะเดียวกัน LDS ก็หมุนเพ่ือเป!นการเพ่ิมความเร็วของกังหันตัวสรางแก,ส เพื่อทำ การรกั ษา Np/Nr ไมใหต่ำกวา 100% เมื่อ Ng เพิ่มมากขึ้น การทำหนาที่ของ HMU จะทำให วาล+วความดันสูง (Bleed valve) ป|ดและสเต เตอรท+ ส่ี ามารถปรบั คาไดเป|ด เพอื่ ทำการเพ่มิ การไหลของอากาศเขาไปยังหองเผาไหมและกังหัน ถาหากวา Collective Pitch ถูกทำใหเพ่ิมขึ้นไปที่มุมปะทะสูงๆ TGT จะถึงคาขีดจำกัดของอุณหภูมิ เม่อื เกิดเชนนี้ข้ึน ECU ปkองกนั การเพ่ิมของน้ำมันเช้อื เพลิงเขาไปในเคร่ืองยนต+ในทุกกรณี ถาหากวาภาระกรรม แรงบิด ถูกทำใหเพิ่มข้ึน Np/Nr จะมีคาลดลงต่ำกวา 100% การควบคุมรอบของกังหันกำลงั จะตองเสียไปเพ่ือ เปน! การปอk งกนั อุณหภมู ิสูงเกนิ ไป
33 7 – 18 การบนิ ระดบั และการดำ หลังจากจบการบินไตระดับเรียบรอยแลว มุมปะทะลดลงคา Collective Pitch ถูกลดลง LDS หมุน เพ่อื ลดการไหลของเชื้อเพลิงและ Ng Stator ท่ีสามารถปรบั คาไดจะคอย ๆ ป|ด เพ่ือที่จะใหไดกำลงั ท่ีเหมาะสม ในการทำงานท่ีภาระกรรมบางสวน และรักษาขอบเขตการ Stall อีกครั้งที่ ECU จะทำการปรับคาการไหลของเช้ือเพลิงเล็กนอยขึ้นอยูกับการดำ ลำดับเดียวกันของ เหตุการณ+ ลด Ng ถึงจุดท่ีวาล+วความดันสูงเป|ด ถาหากวา Collective Pitch ลดต่ำ ลงเต็มท่ี การลงแบบ Auto rotation (เป!นการดำแบบไมมีกำลังจากเครื่องยนต+) และแรงบิดลดลงเป!นศูนย+ Overrunning Clutch ท่ีระบบถายทอดกำลังทำการตานแรงบิดตรงขามจากการทำ Auto rotation เคร่ืองยนต+ตองไมถูกขับจาก ใบพัดหลัก Nr ตองเป!นอิสระจากการเรงเหนือ 100% และเครื่องยนต+ทั้งสองจะตองมีการควบคมุ Np ท่ี 100% ตอไป Nr และ Np ถกู รกั ษาไวเพ่ือเป!นการสำรอง เมอื่ มีการยกมุมปะทะขึน้ ในสภาวะนี้ (100% Np, แรงบดิ เป!น ศนู ย+) เรยี กวา การเดนิ เบาขณะบนิ Flight Idle
34 ตอนท่ี 4 ส(วนประกอบของระบบเชอ้ื เพลงิ ของเคร่อื งยนต PT6C-67C 7 - 19 หนาY ที่รายละเอียด สงน้ำมันเชอื้ เพลิงทสี่ ะอาดที่ความดนั และการไหล ตามกำหนด เพื่อใชในการควบคุมกำลังเคร่ืองยนต+ เคร่ืองยนต+ PT6C-67C ถกู ติดตงั้ ดวยสวนจดั การเช้ือเพลงิ (Fuel Management Module, FMM) ซง่ึ เป!นสวน หน่ึงของระบบควบคุม ที่สามารถควบคุมการจายน้ำมันเชื้อเพลิงไดทั้งแบบอัตโนมัติและแบบแมนนวล โดยที่ การทำงานปกติจะเป!นแบบอัตโนมัติมีระบบควบคุมเคร่ืองยนต+แบบอิเลกทรอนิกส+ (Engine Electronic Control, EEC system) คณุ ลกั ษณะของระบบควบคุมนำ้ มนั เชื้อเพลิงแบบอตั โนมัติ ประกอบไปดวย - รอบใบพัดหลกั ตองคงท่ี (Isochronus governing) - ลดภาระของนกั บิน - จดั การกำลงั เครือ่ งยนต+ใหเหมาะสม - ปรับปรุงการตอบสนองของเครื่องยนต+ - ควบคมุ ดวยความแมนยำ - มีรหสั บอกเพอื่ ใชในการแกไขป=ญหาขอขัดของ 7 – 20 การควบคุมแบบแมนนวล เป!นเพยี งระบบสำรองในกรณีระบบควบคุมนำ้ มันเชือ้ เพลงิ แบบอัตโนมัติชำรุด Power lever ในหองนักบนิ จะสงการทำงานแบบแมนนวลผานลิงค+ควบคมุ ตาง ไปยงั ๆ Power Lever Angle (PLA) เป!น input ทด่ี านลางของ FMM 7- 21 สว( นประกอบของระบบเชือ้ เพลิง (Fuel System components) - ป=>มเชือ้ เพลิงและกรอง (เปน! สวนหนง่ึ ของ FMM) - Fuel heater - สวนจัดการเชื้อเพลิง (FMM). - Fuel Cooled Oil Cooler (FCOC) - Ecology Accumulator - ทอทางเชื้อเพลิง และ หัวฉดี ท่ีติดตั้งพรอม flow divider 7 – 22 ส(วนเช่อื มโยง (Interfaces) ระบบควบคมุ การจายนำ้ มันเชอื้ เพลงิ ถูกเชอื่ มโยงเขากับอปุ กรณ+ดงั ตอไปน้ี - ระบบควบคมุ เครื่องยนตแ+ บบอิเลกทรอนกิ ส+ (EEC) (ติดตงั้ ที่ตัวอากาศยาน) - อัลเตอรเ+ นเตอรแ+ มเหลก็ ถาวร (Permanent Magnet Alternator, PMA)
35 - ตวั ตรวจจบั ความเร็วรอบ กงั หนั ตัวสรางแก,ส และ กังหันกำลัง - ตัวตรวจจบั คาทอรค+ - ระบบตรวจวดั อณุ หภมู ิ (ITT) - สวนรวบรวมขอมูล (Data Collection Unit, DCU) 7 – 23 การฝกf การซอ( มบำรุง Maintenance Practices - สามารถทำไดท้งั ตามระยะเวลาและไมตามระยะเวลา ใหอางองิ ตามคูมือการซอมบำรุง - สารแตงเติมเช้ือเพลิงที่ไดรับการรับรองถูกระบุไวในคูมือการซอมบำรงุ เครื่องยนต+ chapter 72-00-00 - หามใชเชื้อเพลิงประเภทแก,สโซลีนโดยเด็ดขาด (AVGAS) เน่ืองจากมีสารประกอบของตะกั่วและ ฟอสฟอรัส ซึ่งเป!นอนั ตรายตอ hot section ของเครื่องยนต+ ควรใชในกรณีฉุกเฉินเทาน้ัน และหามใชงานเกิน กวา 150 ชวั่ โมง ระหวางชว่ั โมงการซอมใหญ - หามมิใหมกี ารจดั ปรบั FMM ขนั้ สนาม ภาพที่ 7-25 FUEL SYSTEM SCHEMATIC
36 7 – 24 FUEL HEATER หนYาที่ ใหความรอนเบื้องตนกับเช้ือเพลงิ เพื่อไมใหมีการอุดตนั ของเช้อื เพลงิ เน่ืองจากการกอตวั ของน้ำแข็งใน กรองเช้ือเพลิง สามารถทำใหเครื่องยนต+สามารถทำงานไดท่ีอุณหภูมิต่ำท่ีสุดโดยไมจำเปน! ตองเตมิ สารแตงเติม ในเชอื้ เพลิง รายละเอียด Description fuel heater ถกู ตดิ ตงั้ ท่ดี านขวาของชุดเฟอx งอปุ กรณป+ ระกอบ มีทอเชื้อเพลิงตอเขาไปยัง FMM มี วาล+วความรอนทีใ่ หน้ำมนั ไหลผานแกนกลาง wax type thermal actuator อยูกอนทางออกเช้อื เพลิง ทำ หนาท่จี ัดปรบั ตำแหนงวาลว+ สมั พันธก+ บั อุณหภูมนิ ้ำมนั เช้ือเพลิง แหลงความรอนปานกลางสำหรับเชื้อเพลงิ คอื น้ำมนั หลอลน่ื จากเคร่ืองยนต+ การทำงาน เมื่ออุณหภูมิของน้ำมันเชื้อเพลิงต่ำกวา 10°C (50°F) วาล+วความรอนจะถูกทำใหเป|ดสุดและน้ำมัน เช้ือเพลิงท้ังหมดจะถูกสงไปยังแกนกลางของตัวทำความรอนโดยตรง เม่ืออุณหภูมิเช้ือเพลิงเพ่ิมสูงขึ้น Wax ท่ี อยูในตัว thermal actuator จะขยายตัวขยับวาล+วตอบสนองกับอุณหภูมิที่เพ่ิมสูงข้ึน ในสภาวะปานกลาง เช้ือเพลงิ บางสวนจะไปยงั แกนกลางของตัวทำความรอนและบางสวนลัดตัวทำความรอน เม่ืออุณหภูมิของน้ำมันเชื้อเพลิงถึง 32.2°C (90°F) วาล+วจะป|ดสนิท อุณหภูมิเช้ือเพลิงตองไมเกิน 57°C (135°F). การแสดงผลทห่ี Yองนักบนิ Cockpit Indications - Caution “FUEL ICING” - อณุ หภมู ิของน้ำมนั เชื้อเพลิงต่ำกวา 5°C (41°F) - Caution “FUEL HEATER” - อณุ หภมู ขิ องน้ำมันเช้ือเพลงิ สูงกวา 74°C (165°F), หรือ อณุ หภูมิ ของน้ำมนั เชอื้ เพลงิ 5°C อณุ หภูมขิ องนำ้ มนั หลอลนื่ สงู กวา 82°C (180°F) การซ(อมบำรงุ Maintenance ไมมีการซอมบำรงุ ตามระยะเวลา NOTE ตามแจงความวิทยาการ (SB) 41014 มีความเปน! ไปไดในการตอทอเชือ้ เพลิงสลบั กันไปยัง fuel heater - ทอทางเช้ือเพลงิ ของอดานบนของ fuel heater ไปยงั ของอดานบนของ FMM. - ของอดานลางของ fuel heater จะตองตอเขากับของอดานลางของ FMM.
37 ภาพท่ี 7-26 FUEL HEATER 7 – 25 กรองเชื้อเพลงิ (Fuel Filter) หนYาท่ี กำจดั สง่ิ แปลกปลอมจากเชื้อเพลิงที่สงมาจากระบบเช้อื เพลงิ อากาศยาน กอนเขาไปในระบบควบคมุ เชือ้ เพลิงของเคร่อื งยนต+ รายละเอยี ด - กรองเชอ้ื เพลงิ ติดตั้งบน FMM - กรองเชื้อเพลงิ ประกอบไปดวยไสกรองภายในเรือนตัวกรอง - ไสกรองทำมาจากเสนใยจากพชื 10 ไมครอนบนโครงตาขายสเตนเลส - ไสกรองไมสามารถทำความสะอาดได ตองเปลี่ยนเม่ือถึงระยะเวลา - ถวยกรองถูกขันเขาไปกับ FMM และปkองกนั ดวย lock pin - เซนเซอร+แบบคูใชบอกสถานะการอุดตนั ของกรองและการแสดงผลอณุ หภมู ิ - วาล+วทใี่ ชบายพาสกรองจะทำงานโดยวัดความแตกตางระหวางความดันออกและความดันเขากรอง - สวิตช+บอกสถานะการอดุ ตันของกรอง (Impending Bypass Switch) เปน! สวนหนึง่ ของสวิตช+คตู ดิ ตง้ั อยูทส่ี วนของป>=มเชื้อเพลงิ ที่ FMM
38 การทำงาน เชือ้ เพลิงไหลผานไสกรองจากดานนอกเขาสูแกนกลางของกรง หลังจากนนั้ จะผานไปยงั เพืองของปม>= เช้ือเพลิงแรงดนั สูง สวิตช+บอกสถานะการอุดตนั ของกรองใชแสดงผลเมอื กรองเช้อื เพลิง เกิดการอุดตันบางสวน สวิตช+จะรบั สญั ญาณความดนั จาก Jet pump และทางออกของกรองเชือ้ เพลิง สวติ ชเ+ ร่มิ ทำงานทค่ี วามดนั สวนตาง 16- 19 psi และ การแสดงผลท่หี องนักบิน Bypass Valveจะทำงานเน่ืองจากความดนั สวนตางของกรอง ท่ี 24 ถึง 30 psi จะทำการลัดกรอง เพ่ือใหเชอ้ื เพลงิ ไปเล้ยี งเคร่ืองยนตโ+ ดยไมขาดตอน การซอ( มบำรุง การเปลย่ี นกรองเชื้อเพลงิ ทุก 900 ชม. หรือ 36 เดือน คำเตือน กอนจะถอดดวยกรองตองมัน่ ใจวา Lock pin หมนุ และถกู ดงึ ออกจาก lock slot ชดั เจน ภาพท่ี 7-27 FUEL HEATER
39 7 – 26 ปม,- เชื้อเพลิง (Fuel Pump) เพม่ิ ความดนั ใหกับเชอ้ื เพลิงทส่ี ะอาดเขาไปยังสวนวดั ปรมิ าณการใชเช้ือเพลงิ (Metering Side) ของ FMM รายละเอียด - ป=>มเช้อื เพลิงเปน! สวนหนงึ่ ของ FMM ทีข่ บั โดยเครอื่ งยนต+ โดยจะมีสถานะสองขน้ั คือความดันตำ่ และ ความดันสูง สวนท่สี ามจะเปน! Jet pump จะรับเชื้อเพลงิ สวนหน่ึงมาจากการไหลจากทางเขาของป=>มและจาก การบายพาสเช้ือเพลงิ มาจากป>=มความดันสงู - กรองเชอ้ื เพลงิ ความดนั ต่ำเป!นสวนหนงึ่ ของปม>= เช้ือเพลงิ - ปม=> ที่ขับโดยเคร่ืองยนต+นจ้ี ะรับเช้อื เพลงิ จากระบบเช้ือเพลิงของตัวอากาศยานกอนจะสงเขาสรู ะบบ การวัดปรมิ าณเชื้อเพลิง (Metering Section) ของ FMM - ป>=มเชือ้ เพลงิ ความดนั ตำ่ จะทำหนาที่ใหความดันกอนท่ีจะเขาปม=> ความดันสงู เพื่อปkองกันการเกิด ฟองอากาศในป=>ม (Cavitation effects) - ป>ม= เชือ้ เพลงิ ความดันตำ่ เปน! แบบจานหมนุ (Impellor) เช้ือเพลิงเขาดานขางออกตามแนวรัศมี ป=>ม ถูกขบั โดยเครื่องยนต+ โดยบรเิ วณดานขางจะมีความดันตำ่ แตปริมาตรการไหลสูงขน้ึ ชองทางออกน้นั สง เชอ้ื เพลงิ ไปยงั Fuel Heater แลวไปกรองเช้ือเพลิง - ป=ม> เฟxองความดนั สูง เปน! แบบ positive displacement จะมีการป|ดระหวางการเขาออกของของ ไหล โดยใชเฟxองสองตัวขบกนั ตัวเฟxองป=>มจะรองรับดวยแบร่งิ ผสมระหวางเรซ่นิ ในบชู แบบตะก่ัวทองเหลอื ง จะ ชวยในการรกั ษาสมดลุ ของความดัน ชดเชยการสึกหรอดานขาง ใหมีการร่วั นอยท่สี ุด ซลี คาร+บอนอยทู ห่ี นาแปลนยดึ ป>ม= ปอk งกนั การรวั่ ของเช้ือเพลงิ จากตลบั ลูกปxนของป=>มเชอ้ื เพลงิ Preformed Packing อยูปลายสดุ ของสไปลน+ของเพลาปkองกนั การรัว่ ของนำ้ มนั หลอลื่นทม่ี าเลี้ยง เฟอx งสไปลน+ Mounting interface ทำหนาที่เปน! ชองวางในการระบายหลอลนื่ Jet pump ปลายหวั ฉีดจะตดิ ตั้งท่คี อของ Diffuser ทำหนาทช่ี วยเพม่ิ ความสามารถในการดูด เชือ้ เพลิงจากถงั โดยเช้ือเพลิงจากปลายหัวฉีดน้ีจะมาจากการบายพาสกลับจากสวนการวัดปรมิ าณเชื้อเพลงิ (Metering Section) ของ FMM ตอเขากับสวนทางออกของ Diffuser และ เปน! ทางเขาของป>=มความดันตำ่ การซอ( มบำรงุ ตามระยะเวลา ตรวจการสึกหรือเน่ืองจากการเสียดสขี องสไปลน+ ไมตามระยะเวลา ถามีการร่วั ของเชื้อเพลงิ ออกจากบริเวณซลี คารบ+ อนใหเปล่ียน FMM
40 ภาพที่ 7-28 FUEL PUMP 7 – 27 ส(วนจดั การเช้อื เพลิง (Fuel Management Module, FMM) สวนจัดการเช้ือเพลิง (Fuel Management Module, FMM) ควบคุมการไหลของเชื้อเพลิงไปยัง เคร่ืองยนต+ทุกสภาวะการทำงาน โดยปกติจะทำงานในระบบอัตโนมัติโดยสมบูรณ+ แตสามารถทำงานใน ระบบแมนนวลไดเชนกนั ในกรณที ร่ี ะบบอตั โนมตั ิเกดิ ความเสยี หาย คณุ ลักษณะท่ีตองการของระบบ FMM คือ - ระบบการควบคุมอตั โนมัติ (การควบคุม N2) - ระบบแมนนวล (การควบคมุ Ng) - การเปล่ียนแปลงจากระบบการควบคุมอัตโนมัติเป!นระบบแมนนวลโดยไมมีการลดทอนกำลัง เครอ่ื งยนต+ - จำกดั การควบคุมของ N2 FMM ถกู รวมเขากบั ป=ม> เชอ้ื เพลิงและรับเชื้อเพลงิ จากป=>มโดยตรง การทำงานพื้นฐาน FMM ประกอบไปดวย กลไกพื้นฐานสองอยาง - วาล+ววัดปริมาณเชือ้ เพลงิ (Metering Valve) ทำงานในระบบอตั โนมัติในการสงน้ำมนั เชอื้ เพลิงจาก การควบคุมตำแหนงจาก Torque Motor Servo valve - ลูกเบีย้ ว (3D cam) และ ควบคุมวาลว+ วดั ปริมาณเช้ือเพลิง (Metering Valve) ในระบบแมนนวล
41 วาลว+ วัดปริมาณเชอ้ื เพลิง (Metering Valve) จะหมนุ โดยมกี ลไกควบคุมจาก Torque Motor Servo valve และ กลไกควบคุมจาก Power Lever ซ่งึ ถูกบังคับดวยมอื สงไปยงั ลูกเบ้ียวในระบบแมนนวล ภาพที่ 7-29 Fuel Management Module
42
43 ภาพที่ 7-30 FUEL MANAGEMENT MODULE – 3D CAM 7 – 28 Fuel Management Module (FMM) ส(วนประกอบภายใน วาลวคลายแรงดันสูง ทำหนาท่ีปกปkองสวนควบคุมของ FMMและปมจากความดันทีสงู ข้ึน อยางผดิ ปกติถกู ต้ังคาไวใหเปด| ท่ี 750 psi โดยจะสงผานเชื้อเพลงิ กลบั ไปที่ Pump interstage line (Pb) วาลวบายพาส เป!นวาล+วปรบั ความดันสวนตกครอม Fuel Metering Valve (FMV) ใหคงท่ี 50 psid สวนเกนิ จะ ระบายไปที่ Pb Pc Regulator ปรบั ความดันเพ่ือใชควบคมุ อุปกรณเ+ หลานี้ - Torque Motor Servo Valve - Tachometer (3-D CAM) - Speed bias tracking servo - Speed setting servo
44 Pc Regulatorรกั ษาความดนั สวนตางไวที่ 200 psid มากกวา ความดนั Interstage fuel pump ชวยลดผลกระทบการเปลี่ยนแปลงของ ความดันขาเขาป=>ม Fuel Metering Valve (FMV) ในระบบอตั โนมัติ FMV จะถูกหมนุ โดยระบบอิเล็กทรอนกิ ส+ควบคมุ เคร่ืองยนต+ (Engine Electronic Control) ผานไปยงั Torque motor ในระบบแมนนวล 3D Cam จะควบคุม FMV FMV สามารถหมนุ และขยับข้ึนลงไดการหมุนจะเปน! การปรับคาความกวาง ของชองเชื้อเพลงิ การขยบั ขน้ึ ลงตามยาวของกระบอกจะปรบั จากความดัน ของอากาศออกจากเครอื่ งอดั อากาศ (P3) โดยจะเป!นการปรับ ความสงู ของชองเชื้อเพลิง Minimum fuel flow orifice ชองเปด| นี้มีไวเพ่ือใหเครื่องยนต+ไดรบั เชื้อเพลงิ อยางเพยี งพอระหวางการลดความเรว็ หรือขณะการเร่มิ ติดเครื่องยนต+ปอk งกันไมใหเคร่อื งยนตด+ บั และใหมน่ั ใจวาเครอื่ งยนตต+ ิดแนนอน การไหลตำ่ สดุ ที่ตั้งไวอยทู ่ี 65 ปอนด+/ชม. (PPH) Pressurized and Shutoff valve วาลว+ นจ้ี ะชวยสรางความดันตำ่ สุดเพอื่ ใหม่ันใจวาไดความดันท่ีไป ควบคุมการทำงานของ FMM ได อยางถูกตองเป|ดที่ 125 psi ระหวางการตดิ เครอ่ื งยนต+ ระหวางการดับเคร่อื งยนต+, ความดันเช้ือเพลิงไมเพยี งพอจะตัดเชือ้ เพลงิ ท่ีไหลไปรางหัวฉีดเชือ้ เพลงิ และระบายออกไป ecology accumulated Shutdown Solenoid Valve ควบคุมและถูกกระตนุ จากสวิตช+หองนกั บินเมื่อไดรับการกระตนุ จะเป|ด ชองระบายเชอื้ เพลิงจาก Pm ไปยงั Pb โดยเป!นการผอนคลายความดัน ทีไ่ ปกดให Pressurized Valve เป|ดและจากน้ัน Pressurized Valve ก็ป|ด Manual Shutoff Valve เมอ่ื Power Lever ( PLA) ถูกเคลอื่ นไปยงั ตำแหนง Shutoff จากนน้ั Manual shutoff valve จะ ถกู หมุนเปน! การเป|ดชองระบายความดนั เชอ้ื เพลิงทสี่ งเขามากลบั ไปยังบายพาสเม่ือมีการสูญเสยี ความดนั เชื้อเพลงิ จะทำใหสญู เสยี ความดัน Pm และ Pressurizing Valve จะป|ด 7 – 29 ECOLOGY ACCUMULATOR หนาY ท่ี สะสมเชื้อเพลิงหลังจากการดับเครื่องยนต+เพื่อปkองกันการไหลออกนอกเคร่อื งยนต+ รองรบั การระบายเชื้อเพลงิ จาก the fuel manifold เพ่อื ปkองกันการเกดิ “coking” ของหวั ฉีดเชอื้ เพลิง รายละเอยี ด อยดู านลางของชดุ accessory gearbox Ecology accumulator ประกอบไปดวย ลูกสูบทีส่ ไลด+ได วาล+วทีม่ ีสปริงถกู ตดิ ต้งั ดานลางของลกู สบู
45 การทำงาน เม่อื เครื่องยนต+ทำงานเชื้อเพลิงทอ่ี อกจาก FCOC เขาไปยัง accumulator. ลกู สูบและวาล+วสปรงิ จะ ขยบั จนกระทงั่ ลกู สูบหยุด จากน้ัน วาล+วสปรงิ จะเปด| ชองภายในของลกู สบู และเชื้อเพลิงจะไหลออกจาก accumulator ไปยัง fuel manifold และ spray nozzles. ขณะทำการดบั เคร่ืองยนต+ ความดันเชือ้ เพลิงต่ำกวา 60 psi สปริงจะดนั กลบั ปด| วาล+วแยกออกจากระบบ การขยับตวั ของลกู สบู อยางตอเน่ืองเป!นการดูดน้ำมันเชื้อเพลิงจาก fuel manifold ซง่ึ ชวยลดโอกาสของการรว่ั เช้อื เพลิงออกจากหัวฉีดหลังจากดับเคร่ืองยนต+ และยังลดโอกาสเกดิ คาร+บอนท่ีปลายหวั ฉีดไดดวย การติดเคร่ืองครั้งตอไปเช้ือเพลิงทอ่ี ยใู น accumulator กจ็ ะถูกดันออกไปยงั fuel manifold ภาพที่ 7-31 Ecology Accumulator 7 - 30 FUEL SPRAY NOZZLES หนาY ท่ี ฉดี และสงเช้ือเพลงิ เขาหองเผาไหม รายละเอยี ด ประกอบไปดวย 1 Manifold
46 7 Duplex fuel spray nozzles 7 Simplex fuel spray nozzles 14 fuel nozzle sheaths หัวฉดี แบบ Duplex nozzles the flow divider valve ประกอบไปดวยวาล+วสองตวั วาลว+ ใหญปด| การฉดี เชอื้ เพลงิ primary flow และ วาลว+ เลก็ ปด| การฉีดเชื้อเพลงิ secondary flow หวั ฉดี เชื้อเพลิงตดิ ต้ังโดยรอบเป!นเสนรอบวงหองเผาไหมรอบอยูดานหนาของหัวจุด The sheaths เป!นปลอกบรรจหุ ัวฉีดเชอ้ื เพลิง ชองวางท่สี วนฐานของ sheaths จะมชี องใหอากาศจากเครือ่ ง อดั อากาศ ไหลผานออกไปยงั สวนปลายของหวั ฉดี เพ่ือเปน! การระบายความรอน Operation การเร่ิมตดิ เครื่องยนต+ เชอ้ื เพลิงไหลผานทอรวมและไปยังหัวฉดี เมื่อความดนั เช้ือเพลงิ มากกวา 10 psi วาล+วตัวใหญจะถกู เปด| ออกและเชือ้ เพลิงจะไหลไปยงั 7 duplex nozzles primary nozzle (ชองกลางหัวฉดี ) ดวยชองเป|ดขนาดเล็กทำใหเช้ือเพลิงมคี วามเปน! ละอองมากย่งิ ข้นึ เหมาะสำหรับการใหเคร่ืองยนตเ+ ริ่มติด หลงั จากเครือ่ งยนต+เริ่มตดิ ความเร็วรอบ Ng เพ่ิมข้ึนและความดนั เชือ้ เพลงิ มคี าสงู ขึ้น ณ จุดความดนั เชอื้ เพลิง 135 psi ลูกสูบขนาดเลก็ ในหวั ฉีดแบบ duplex nozzles จะเป|ดออกเพื่อใหเชอ้ื เพลิง secondary flow ไหล สวนหวั ฉีดทเ่ี ปน! แบบ simplex nozzles จะมเี ฉพาะ secondary valve ทเี่ ปด| ตอนชวงเวลา เดยี วกัน ณ เวลานีห้ วั ฉดี เช้ือเพลงิ ทั้ง 14 หวั ไดสงเช้ือเพลิงเขาไปยังหองเผาไหม โดย duplex nozzles ฉดี ทง้ั primary และ secondary flows ใน ขณะที่แบบ Simplex จะฉดี เฉพาะ secondary flow เทาน้นั หลังจาก ดับเครื่องยนต+ flow divider valves จะกลบั ไปยงั ตำแหนงเดมิ ตอนทค่ี วามดันเช้ือเพลงิ และ secondary flow จะถูกปด| กอน แรงดนั อากาศตอนทีเ่ คร่ืองยนตห+ มนุ ชาลงจะชวยดันน้ำมันกลบั ไปยงั ecology fuel accumulator และ นำเชอ้ื เพลิงออกไปจากหัวฉดี เพอ่ื ปkองกันการเกิดคาร+บอน การบำรงุ รักษา : ตามระยะเวลา ตรวจสอบแผนกรองทางเขาของหวั ฉดี เช้ือเพลิงทุก 600 ช่วั โมง ทำความสะอาดและตรวจสอบการทำงานของหวั ฉดี ทกุ 600 ชวั่ โมง ตรวจสภาพและการรั่วของ fuel manifold ดวยสายตา NOTE - หามถอดแยกชิ้นสวนปลายหัวฉดี ออกโดยเดด็ ขาด - เมื่อทำการประกอบหวั ฉีดใหใชสารหลอลืน่ ทไี่ ดรับการรับรองทา packing แลวเทานัน้ ตามคูมือการซอม บำรุงเครือ่ งยนต+ - Simplex nozzles รยู ึดโบลตจ+ ะเป!นแบบ Offset
47 ภาพที่ 7-32 Ecology Accumulator
48 เอกสารอาY งอิง Field Manuals (FM) 1-506. Fundamental of Aircraft Power Plant. 30 November 1990. Aviation Maintenance Technician Handbook–Powerplant Volume 1-2, 2012, U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration Flight Standards Service PWC-PT6C-67C Engine Line Maintenance Course, AgustaWestland Training Academy ISSUED: January 2011 UH72 Power Plant & Fuel System, Eastern Army National Guard Aviation Training Site Sep 2008 AW189 Pilot Type Rating Ground Course (TRGC), AW189-TR001-SN-I-71 ISSUE: 8.0 ISSUE DATE: 18/10/2016 Airplane Information Manual KODIAK 100 Series Aircraft, Revision 16, Quest Aircraft Company, February 2015 UH-60M MTP Student handout engines & related systems, United States Army Aviation Center Fort Rucker, Alabama 26 May 2011 แปลและเรยี บเรยี งโดย พ.ท.ดร. ธีรพงษ+ บญุ เติม วิทยฐานะครูชำนาญการพิเศษ วศิ วกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรมเครื่องกล จุฬาลงกรณ+มหาวิทยาลยั วศิ วกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวศิ วกรรมเคร่ืองกล มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร+ วศิ วกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต สาขาวศิ วกรรมเครื่องกล มหาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร+
49 คำย(อ ADU Auxiliary Drive Unit abs Absolute AC Alternating Current AGB Accessory Gearbox API American Petroleum Institute atm Atmosphere BDC Bottom Dead Center BHP Brake Horsepower BTU British Thermal Unit C Celsius cal Calibrated CDU Central Display Unit cyl Cylinder db Decibel DC Direct Current ECM Electrochemical Machining ECU Electrical Control Unit EDM Electric Discharge Machining EGT Exhaust Gas Temperature EICAS Engine Indication and Crew Alerting System EPR Engine Pressure Ratio ESHP Equivalent Shaft Horsepower F Fahrenheit FAT Free Air Temperature FOD Foreign Object Damage ft-lb Foot-Pound fps Foot per Second GE General Electric Hd Head Hg Mercury
Search
