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ERKLÄRUNG ZUR VON DER US-BUNDESREGIERUNG
GEFÖRDERTEN
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG
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Die
US-Regierung kann bestimmte Rechte an dieser Erfindung haben, wie
dies durch die Bedingungen des Vertrags Nr. N00019-04-C-0093 vorgesehen
ist.
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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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Das
Gebiet der Offenbarung betrifft allgemein Gasturbinentriebwerksrotoren
und insbesondere Brennstoffsystemschnittstellen, die verwendet werden,
um Überdrehzahlzustände eines
Rotors zu verhindern.
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Gasturbinentriebwerke
enthalten gewöhnlich Überdrehzahlschutzsysteme,
die einen Schutz gegen Überdrehzahlen
eines Rotors schaffen. In bekannten Systemen erhält das Überdrehzahl-Schutzsystem die Rotordrehzahl unter
kritischen Rotordrehzahlen aufrecht, oder es schaltet den Brennstoffzufluss
zu einer Triebwerksbrennkammer ab. Eine Art eines bekannten Schutzsystems
empfängt
Signale, die die Rotordrehzahl kennzeichnen, von mechanischen Drehzahlsensoren.
Die mechanischen Drehzahlsensoren enthalten rotierende Fliehgewichte
erfassende Systeme, die eine Überdrehzahlbedingung infolge
der Rotorrotation oberhalb der maximalen Drehzahlen eines normalen
Betriebs anzeigen. Die Fliehgewichtsensorsysteme sind mit einem
Brennstoffbypassventil hydromechanisch gekoppelt, das eine Brennstoffmenge,
die zu dem Triebwerk geliefert werden kann, reduziert, falls ein Überdrehzahlzustand
erfasst wird.
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Andere
Arten bekannter Überdrehzahl-Schutzsysteme
empfangen Überdrehzahlsignalinformationen
von elektronischen Steuersensoren. Bekannte elektronische Steuereinrichtungen
leiten Überdrehzahlzustände von
derartigen elektronischen Steuersensoren ab. Solche Systeme sorgen für eine schnelle
Brennstoffabsperrung und Triebwerksabschaltung, wenn die Triebwerksdrehzahl
einen normalen maximalen Wert überschreitet.
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In
einigen bekannten Flugzeugen werden Antriebssysteme dazu verwendet,
einen Fluss von Abgasen für
vielfältige
Flugzeugfunktionen zu steuern. Beispielsweise können derartige Systeme verwendet
werden, um Schub für
zu Senkrechtstart und -landung (VTOL, Vertical Take-Off and Landing), Kurzstreckenstart
und Senkrechtlandung (STOVL, Short Take-Off Vertical Landing) und/oder
Extremkurzstreckenstart und -landung (ESTOL, Extreme Short Take-Off
and Landing) fähige
Flugzeuge zu liefern. Wenigstens einige bekannte STOVL-Flugzeuge und
ESTOL-Flugzeuge
verwenden vertikale Schubsäulen,
die kurze und extrem kurze Start- und Landevorgänge ermöglichen. In Flugzeugen, die
vertikale Schubsäulen
oder -düsen
einsetzen, wird das Abgas während
Start- und Landevorgänge
von einem gemeinsamen Plenum zu den Schubsäulen geleitet, und auf einer
vorbestimmten Höhe
wird das Abgas von dem gemeinsamen Plenum über eine Reihe von Ventilen
zu einer Reiseflugdüse
geleitet.
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Wenigstens
einige bekannte Gasturbinentriebwerke enthalten Verbrennungssteuersysteme, die
symmetrische Kanäle
enthalten, um elektrische Signale zu dem Steuersystem zu liefern.
Jedoch können
derartige Kanäle
es zulassen, dass gemeinsame Konstruktionsmängel in jedem Kanal während eines Betriebs
des Steuersystems und/oder Gasturbinentriebwerks Übergangszustände bewirken.
Beispielsweise ist wenigstens ein derartiges bekanntes Verbrennungssteuersystem
ein Überdrehzahlsystem, das
ein Flug werk und/oder einen Piloten vor Turbinen- und/oder Verdichterradübergangszuständen schützt, die
durch eine Drehzahl über
den Auslegungsgrenzen einer Turbine und/oder eines Verdichters hervorgerufen
werden. Wenn insbesondere die Drehzahl über einer Auslegungsgrenze
liegt, schaltet das Überdrehzahlsystem
das Gasturbinentriebwerk ab, indem es verhindert, dass Brennstoff
zu dem Triebwerk strömt.
An sich kann das Überdrehzahlsystem
verhindern, dass Turbinen- und/oder Verdichterradübergangsvorgänge auftreten.
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Wenn
jedoch die Schaltung innerhalb der FADECs (Full Authority Digital
Engine Controls, volldigitale Triebwerksregler mit gesamter Kontrolle über das
Triebwerk), die ein derartiges Überdrehzahlsystem
steuern, einen gemeinsamen Konstruktionsmangel aufweisen, können beide
Kanäle
der FADECs versehentlich das Überdrehzahlsystem
anweisen, einen Zufluss von Brennstoff zu dem Triebwerk zu verhindern,
selbst wenn eine Drehzahl über
einer Auslegungsgrenze nicht erreicht worden ist, wodurch eine unerwartete
Triebwerksabschaltung herbeigeführt wird.
Demgemäß ist es
erwünscht,
ein Verbrennungssteuersystem zu haben, das ein Gasturbinentriebwerk
nicht versehentlich abschaltet, wenn die Betriebsbedingungen innerhalb
auslegungsgemäßer Grenzen
liegen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
einem Aspekt ist ein Verfahren zum Zusammenbau eines Gasturbinentriebwerks
geschaffen. Das Verfahren enthält
ein Koppeln einer ersten Brennstoffsystemschnittstelle (BSS-1) mit
einer zweiten Brennstoffsystemschnittstelle (BSS-2) und ein Koppeln
entweder der BSS-1 oder der BSS-2 mit dem Gasturbinentriebwerk.
Das Verfahren enthält ferner
ein Koppeln eines ersten Steuersystems mit der BSS-1 und mit der
BSS-2 sowie ein Koppeln eines zweiten Steuersystems mit der BSS-1
und mit der BSS-2. Das erste Steuersystem enthält einen ersten Treiber A und
einen zweiten Treiber A, und das zweite Steuersystem enthält einen
ersten Treiber B und einen zweiten Treiber B. Das Verfahren enthält ferner
ein Konfigurieren des ersten Steuersystems zur Anwendung eines ersten Überdrehzahl-Logikalgorithmus,
um einen Betrieb wenigstens eines aus dem ersten Treiber A, dem
zweiten Treiber A, dem ersten Treiber B und dem zweiten Treiber
B zu bestimmen, und zur Anwendung eines zweiten Überdrehzahl-Logikalgorithmus,
um einen Betrieb wenigstens eines aus dem ersten Treiber A, dem
zweiten Treiber A, dem ersten Treiber B und dem zweiten Treiber
B zu bestimmen. Das Verfahren enthält ferner ein Konfigurieren
des zweiten Steuersystems zur Anwendung des ersten Überdrehzahl-Logikalgorithmus, um
einen Betrieb wenigstens eines aus dem ersten Treiber A, dem zweiten
Treiber A, dem ersten Treiber B und dem zweiten Treiber B zu bestimmen,
und zur Anwendung des zweiten Überdrehzahl-Logikalgorithmus,
um einen Betrieb wenigstens eines aus dem ersten Treiber A, dem
zweiten Treiber A, dem ersten Treiber B und dem zweiten Treiber
B zu bestimmen.
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In
einem anderen Aspekt ist ein Überdrehzahl-Schutzsystem
für ein
Gasturbinentriebwerk, das einen Rotor enthält, geschaffen. Das Überdrehzahl-Schutzsystem
enthält
ein Brennstoffdrossel-/-absperrventil, das mit einer Brennstoffversorgung
gekoppelt ist, die mit dem Gasturbinentriebwerk gekoppelt ist, eine
erste Brennstoffsystemschnittstelle (BSS-1), die mit dem Brennstoffdrossel-/-absperrventil
gekoppelt ist, und eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle (BSS-2),
die mit der BSS-1
gekoppelt ist. Das System enthält
ferner ein erstes Steuersystem, das mit der BSS-1 und mit der BSS-2
gekoppelt ist. Das erste Steuersystem enthält einen ersten Treiber A und
einen zweiten Treiber A und ist mit einem ersten Logikalgorithmus
und einem zweiten Logikalgorithmus programmiert. Das System enthält ferner
ein zweites Steuersystem, das mit der BSS-1 und der BSS-2 gekoppelt
ist. Das zweite Steuersystem enthält einen ersten Treiber B und
einen zweiten Treiber B und ist mit dem ersten Logikalgorithmus und
dem zweiten Logikalgorithmus programmiert.
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In
einem noch weiteren Aspekt ist ein Gasturbinentriebwerk geschaffen.
Das Gasturbinentriebwerk enthält
einen Rotor, ein Brennstoffzufuhrsystem, das zur Zuführung von
Brennstoff zu dem Triebwerk zum Betreiben des Rotors konfiguriert
ist, und ein Überdrehzahl-Schutzsystem,
das mit dem Brennstoffzufuhrsystem gekoppelt ist. Das Überdrehzahl-Schutzsystem
enthält
ein Brennstoffdrossel-/-absperrventil, das mit dem Brennstoffzufuhrsystem
gekoppelt ist, eine erste Brennstoffsystemschnittstelle (BSS-1),
die mit dem Brennstoffdrossel-/-absperrventil gekoppelt ist, und
eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle (BSS-2), die mit der BSS-1
gekoppelt ist. Das Überdrehzahl-Schutzsystem
enthält
ferner ein erstes Steuersystem, das mit der BSS-1 und mit der BSS-2
gekoppelt ist. Das erste Steuersystem enthält einen ersten Treiber A und
einen zweiten Treiber A und ist mit einem ersten Logikalgorithmus
sowie einem zweiten Logikalgorithmus programmiert. Das Überdrehzahl-Schutzsystem
enthält
ferner ein zweites Steuersystem, das mit der BSS-1 und der BSS-2
gekoppelt ist. Das zweite Steuersystem enthält einen ersten Treiber B und
einen zweiten Treiber B und ist mit dem ersten Logikalgorithmus
sowie dem zweiten Logikalgorithmus programmiert.
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Demgemäß helfen
die hierin beschriebenen Ausführungsformen,
indem sie die vorstehend beschriebenen Merkmale enthalten, eine
versehentliche Abschaltung eines Gasturbinentriebwerks zu verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks.
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2 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Systems zum
Schutz gegen Überdrehzahl
eines Rotors, das mit dem in 1 veranschaulichten
Gasturbinentriebwerk verwendet werden kann.
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3 zeigt
eine Prioritätslogiktabelle,
die mit dem in 2 veranschaulichten Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
verwendet werden kann.
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4 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Steuersystems,
das mit dem in 2 veranschaulichten Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
gekoppelt ist.
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5 zeigt
eine schematisierte Darstellung des in 4 veranschaulichten
Steuersystems, wie es mit mehreren unabhängigen Überdrehzahlsensoren gekoppelt
ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Identifizierung und Verhinderung von Überdrehzahlzuständen eines
Rotors ist aufgrund der Beschädigung,
die an einem Triebwerk auftreten kann, wenn eine Rotordrehzahl eine
maximale Drehzahl übersteigen
sollte, kritisch. Es ist auch erwünscht, Fehlbestimmungen von Überdrehzahlzuständen auf
ein Minimum zu reduzieren. Eine Minimierung falscher Bestimmungen
von Überdrehzahlzuständen ist
insbesondere in einem Einzeltriebwerksflugzeug wichtig, bei dem
eine Bestimmung und Aktion zur Unterstützung einer Verhinderung eines
Rotorüberdrehzahlzustands
zu dem Verlust eines Flugzeugs führen
kann.
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Demgemäß ist es
wünschenswert,
ein Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem zu haben,
das gemeinsamen Konstruktionsmängeln
in jedem symmetrischen Kanal nicht ermöglicht, während eines Betriebs eines
Steuersystems und/oder eines Gasturbinentriebwerks Übergangszustände zu bewirken.
Beispielsweise enthält
das System zum Schutz gegen Überdrehzahl
in einer Ausführungsform
mehrere sich voneinander unterscheidende Brennstoffsystemschnittstellen
und enthält
als solches keine gemeinsamen Konstruktionsmängel bzw. -unzulänglichkeiten.
In einem anderen Beispiel enthält
ein Überdrehzahl-Schutzsystem
ein Steuersystem, das asymmetrische Ansteuer- bzw. Treiberschaltungen
aufweist. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen enthalten zwei
verschiedene Treiberschaltungen und insbesondere eine Torquemotor-Treiberschaltung
und eine Solenoid-Treiberschaltung, die zur Steuerung der Verbrennung
innerhalb eines Gasturbinentriebwerks verwendet werden. In noch
einem weiteren Beispiel enthält
ein Überdrehzahl-Schutzsystem
ein Steuersystem, das mehrere unabhängige Logikalgorithmen enthält.
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1 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks 10,
das einen Niederdruck verdichter 12, einen Hochdruckverdichter 14 und
eine Brennkammer 16 enthält. Das Triebwerk 10 enthält ferner
eine Hochdruckturbine 18 und eine Niederdruckturbine 20.
Der Verdichter 12 und die Turbine 20 sind über eine
erste Rotorwelle 24 miteinander gekoppelt, während der
Verdichter 14 und die Turbine 18 über eine
zweite Rotorwelle 26 gekoppelt sind. Im Betrieb strömt Luft
durch den Niederdruckverdichter 12, und Druckluft wird
von dem Niederdruckverdichter 12 zu dem Hochdruckverdichter 14 geliefert.
Die Druckluft wird anschließend
zu der Brennkammer 16 geliefert, und der Luftfluss von der
Brennkammer 16 treibt die Turbinen 18 und 20 an.
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2 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Systems 40 zum
Schutz gegen Überdrehzahl
eines Rotors zur Verwendung beispielsweise mit dem beispielhaften
Triebwerk 10. In der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das Triebwerk 10 ein Brennstoffdosiersystem 42,
das mit einem Brennstoffzufuhrsystem 44 in Strömungsverbindung
steht. Das Brennstoffdosiersystem 42 enthält ein erstes
Brennstoffdosierventil 46 und ein Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50.
Das Brennstoffzufuhrsystem 44 liefert Brennstoff zu dem
Triebwerk 10 durch das Brennstoffdosiersystem 42,
das einen Zufluss von Brennstoff zu dem Triebwerk 10 steuert. Das
Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 ist
stromabwärts
von dem Brennstoffdosierventil 46 angeordnet und empfängt Brennstoff
von dem Brennstoffdosierventil 46. In einer Ausführungsform
ist das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 ein Absperrventil
mit Druckbeaufschlagung.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
ist das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 stromabwärts von
dem Brennstoffdosierventil 46 und in Strömungsverbindung
mit dem Brennstoffzufuhrsystem 44 gekoppelt. Das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 ist über eine
Brennstoffleitung 52 mit dem Brennstoffdo sierventil 46 gekoppelt.
Eine gesonderte Brennstoffleitung 54 verbindet das Drossel-/Absperrventil 50 mit
der Brennkammer 16, um dem Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 zu
ermöglichen,
einen Zufluss von Brennstoff zu der Brennkammer 16 auf der
Basis eines Drucks des durch das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 empfangenen
Brennstoffs und eines gewünschten
Auslassdrucks zu beeinflussen und zu steuern. Das Drossel-/Absperrventil
funktioniert in Verbindung mit dem Brennstoffdosierventil 46,
um während
eines normalen Betriebs einen dosierten Brennstofffluss zu ermöglichen.
Die Drosselfunktion des Ventils 50 reagiert auf das Brennstoffdosierventil 46,
um an dem Brennstoffdosierventil 46 einen konstanten Druckabfall
aufrechtzuerhalten und einen Brennstofffluss zu der Brennkammer 16 zu
liefern, der zu einer Drosselöffnungsfläche des
Brennstoffdosierventils 46 proportional ist.
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Im
Betrieb ermöglicht
das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 es
zu verhindern, dass Triebwerksrotoren, die beispielsweise die (in 1 veranschaulichten)
Turbinen 18 und 20 bei einer Drehzahl arbeiten,
die größer ist
als eine voreingestellte maximale Betriebsdrehzahl, was als ein Überdrehzahlzustand
bezeichnet wird. Außerdem
ermöglicht
das System 40 es, beide Triebwerksrotoren daran zu hindern,
auf eine Drehzahl zu beschleunigen, die größer ist als eine voreingestellte
maximale Betriebsdrehzahl, was als ein Überdrehzahlzustand bekannt
ist, wenn ein unabhängiges
Drehzahlerfassungssystem des Triebwerks (in 2 nicht
veranschaulicht) feststellt, dass normale Betriebsgrenzen des Triebwerks überschritten
worden sind. Außerdem
ermöglicht
das System 40 es zu verhindern, dass Triebwerksrotoren bis
auf eine Druckverstärkung
beschleunigen, die größer ist
als eine voreingestellte maximale Betriebsdruckverstärkung, was
als ein Überverstärkungszustand
(Over Boost) bezeichnet wird, wenn ein unabhängiges Erfassungssystem des
Triebwerks (in 2 nicht veranschaulicht) feststellt, dass
normale Triebwerksbetriebsgrenzen überschritten worden sind.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 eine erste
Brennstoffsystemschnittstelle(-Interface) 56 und eine zweite
Brennstoffsystemschnittstelle(-Interface) 58. Die zweite
Brennstoffsystemschnittstelle 58 ist in Reihe zwischen
dem Drossel-/Absperrventil
und der ersten Brennstoffsystemschnittstelle eingekoppelt. Steuerleitungen 64 und 68 koppeln
die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 bzw.
koppeln die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 mit
dem Drossel-/Absperrventil 50. Die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und
die zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 liefern einen
Steuerdruck zu dem Drossel-/Absperrventil 50. In der beispielhaften
Ausführungsform
enthält
die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 ein Überdrehzahl-Servoventil
bzw. -Steuerventil 70 und ein Absperrwechselventil 74. Außerdem enthält die zweite
Brennstoffsystemschnittstelle 58 in der beispielhaften
Ausführungsform
ein Überdrehzahl-Servoventil
bzw. -Steuerventil 78 und ein Absperrwechselventil 80.
In der beispielhaften Ausführungsform
sind die Steuerventile 70 und 78 elektrohydraulische
Umsteuerventile (EHSV, Electro-Hydraulic Servovalves). Alternativ
können andere
Arten von Steuerventilen verwendet werden, die dem Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 ermöglichen,
in der hier beschriebenen Weise zu funktionieren. Beispielsweise
kann ein Solenoid oder eine Kombination aus Solenoid und EHSV, die
in Reihe angeordnet sind, eingesetzt werden, um die Funktion des
EHSVs auszuführen.
Obwohl es hierin als ein Überdrehzahl-Schutzsystem beschrieben
ist, kann das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 auch
ermöglichen,
unter Verwendung der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren Überverstärkungszustände zu verhindern.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
liefert das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 eine
unabhängige
und sekundäre
Einrichtung zur Überdrehzahldetektion
und Brennstoffflusssteuerung, die die durch das Brennstoffdosierventil 46 und
das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 bereitgestellte
Brennstoffdurchflusssteuerung ergänzt. Das Steuerventil 78 ist
mit wenigstens einem unabhängigen
Erfassungssystem (wie es in den 4 und 5 veranschaulicht
ist) gekoppelt und empfängt
an sich Überdrehzahl-Anzeichen
von wenigstens einem unabhängigen
Erfassungssystem. Außerdem
ist das Steuerventil 70 mit wenigstens einem unabhängigen Erfassungssystem
gekoppelt und empfängt
elektrische Überdrehzahl-Anzeigesingale
von wenigstens einem unabhängigen
Erfassungssystem.
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3 veranschaulicht
eine Prioritätslogiktabelle 90 einer
beispielhaften Beziehung zwischen dem Brennstoffdosierventil 46 und
dem Überdrehzahl-Schutzsystem 40.
Wie vorstehend beschrieben, verhindern das Brennstoffdosierventil 46 und
das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 einen Brennstoffzufluss
zu der Brennkammer 16, wenn das Brennstoffdosierventil 46 feststellt,
dass ein Rotorüberdrehzahlzustand
eingetreten ist. Die Tabelle 90 veranschaulicht, dass in
dem Fall, wenn das Brennstoffdosierventil 46 und das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 den
Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 unterbrechen, der
Brennkammer 16 kein Brennstoff zugeführt wird, um eine Beschädigung an dem
Triebwerk 10 zu verhindern. Jedoch kann in der beispielhaften
Ausführungsform
als eine zusätzliche Ebene
des Überdrehzahlschutzes
der Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 durch das Drossel-/Absperrventil 50 auch
bei einer Feststellung eines Überdrehzahlzustands
durch die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und die
zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 unterbrochen werden.
Diese zusätzliche Überdrehzahl-Schutzebene
kann verhindern, dass ein Über drehzahlzustand
das Triebwerk 10 in dem Fall beschädigt, dass das Brennstoffdosierventil 46 nicht
funktionsfähig
wird oder fehlerhaft funktioniert. Wenn beispielsweise eine Verunreinigung
bewirkt, dass das Brennstoffdosierventil 46 in einem „Offen”-Zustand
bleibt (d. h. einen Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 zulässt), obwohl
das Ventil 46 das Auftreten eines Überdrehzahlzustands feststellt,
erfassen die Brennstoffsystemschnittstellen 56 und 58 den Überdrehzahlzustand
und verhindern einen möglichen
Schaden an dem Triebwerk 10.
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Wie
in der Tabelle 90 veranschaulicht, wird ein Brennstoffzufluss
nur dann unterbrochen, wenn sowohl die Brennstoffsystemschnittstelle 56 als
auch die Brennstoffsystemschnittstelle 58 das Auftreten
eines Überdrehzahlzustands
erfassen. Wie vorstehend beschrieben, steuert das Drossel-/Absperrventil 50 einen
der Brennkammer 16 zugeführten Brennstoffdruck und schließt (d. h.
unterbricht den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16),
wenn die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und die
zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 einen Überdrehzahlzustand
erfassen.
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Die
Prioritätslogiktabelle 90 veranschaulicht die
Bedingungen, unter denen ein Brennstofffluss des Triebwerks angesichts
der verschiedenen Kombinationen der Signale initiiert werden kann,
die das Brennstoffdosierventil 46, das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50,
das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 und
das Drossel-/Absperrventil 50 beeinflussen. Insbesondere
sieht die Prioritätslogiktabelle 90 vor,
dass, wenn das Brennstoffdrossel-/-absperrventil 50 aktiviert
ist, infolge des Empfangs eines Signals, das einen Überdrehzahlzustand
anzeigt, ein Brennstofffluss nur dann initiiert werden kann, wenn
das Überdrehzahlsignal
beseitigt ist.
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In
der beispielhaften Ausführungsform öffnet das
Steuerventil 78 das Wechselventil 80 nach Empfang
eines Signals, das das Auftreten eines Überdrehzahlzustands anzeigt.
Ein derartiges Signal kann durch ein (in 5 veranschaulichtes)
Logiksteuersystem bereitgestellt werden, wie es in größeren Einzelheiten
nachstehend beschrieben ist. Jedoch wird das Wechselventil 80 alleine
nicht das Drossel-/Absperrventil 50 veranlassen, den Brennstoffzufluss
zu der Brennkammer 16 zu unterbrechen. Vielmehr öffnet das
Steuerventil 70 das Wechselventil 74 nach dem
Empfang eines Signals, das das Auftreten eines Überdrehzahlzustands kennzeichnet.
Weil die erste Brennstoffsystemschnittstelle 56 und die
zweite Brennstoffsystemschnittstelle 58 in Reihe miteinander
gekoppelt sind, wird nur dann, wenn beide Wechselventile 74 und 80 offen
sind, ein Steuerdruck zu dem Drossel-/Absperrventil 50 geliefert,
der das Drossel-/Absperrventil 50 veranlasst, zu schließen und
den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 zu unterbrechen.
Indem eine Überdrehzahlfeststellung
sowohl von der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 als
auch von der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 erforderlich
ist, wird ermöglicht,
die Gefahr einer fehlerhaften Feststellung eines Überdrehzahlzustands
zu reduzieren. Als solches wird auch ermöglicht, unerwünschte und
versehentliche Abschaltungen des Triebwerks, die auf fehlerhaften Anzeichen
basieren, zu reduzieren.
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4 zeigt
eine schematisierte Darstellung eines beispielhaften Steuersystems 100,
das mit dem Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem 40 gekoppelt ist.
Alternativ kann das Steuersystem 100 in das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 integriert
sein. In der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das Steuersystem 100 ein erstes Treibersteuersystem 102 und ein
zweites Treibersteuersystem 104. In der beispielhaften
Ausführungsform
sind das erste Treibersteuersystem 102 und das zweite Treibersteuersystem 104 volldigitale
Triebwerksregler mit gesamter Kontrolle über das Triebwerk (FADIC, Full
Authority Digital Electronic Controls), die von General Electric
Aviation, Cincinnati, Ohio, kommerziell verfügbar sind.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das erste Treibersteuersystem 102 einen ersten Treiber
A 106 und einen zweiten Treiber A 108. In einer
alternativen Ausführungsform
ist das erste Treibersteuersystem 102 mit dem ersten Treiber
A 106 und dem zweiten Treiber A 108 gekoppelt.
Das erste Treibersteuersystem 102 ist mit einer Software
programmiert, die einen ersten Logikalgorithmus und einen zweiten
Logikalgorithmus enthält.
In der beispielhaften Ausführungsform
ist der erste Treiber A 106 ein Solenoidstromtreiber, und
der zweite Treiber A 108 ist ein Torquemotorstromtreiber.
An sich werden Mängel
in dem ersten Treiber A 106 nicht in dem zweiten Treiber
A 108 wiederholt, weil der erste Treiber A 106 und
der zweite Treiber A 108 unterschiedliche Arten von Treibern
bilden. In einer alternativen Ausführungsform ist der erste Treiber
A 106 ein Treiber einer ersten geeigneten Bauart, und der
zweite Treiber A 108 ist ein Treiber einer zweiten geeigneten Bauart,
die sich von der ersten Treiberbauart unterscheidet, so dass jeder
Treiber A 106 und 108 mit anderer Logik und/oder
anderen Ausgaben gesteuert wird.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das zweite Treibersteuersystem 104 einen ersten Treiber
B 110 und einen zweiten Treiber B 112. In einer
alternativen Ausführungsform
ist das zweite Treibersteuersystem 104 mit dem ersten Treiber
B 110 und dem zweiten Treiber B 112 gekoppelt.
Das zweite Treibersteuersystem 104 ist mit einer Software
programmiert, die den ersten Logikalgorithmus und den zweiten Logikalgorithmus
enthält.
Insbesondere ist der erste Treiber B 110 in der beispielhaften Ausführungsform
ein Solenoidstromtreiber, während der
zweite Treiber B 112 ein Torquemotorstromtreiber ist.
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An
sich werden Mängel
in dem ersten Treiber B 110 nicht in dem zweiten Treiber
B 112 wiederholt, weil der erste Treiber B 110 und
der zweite Treiber B 112 unterschiedliche Arten von Treibern
bilden. In einer alternativen Ausführungsform ist der erste Treiber
B 110 ein Treiber einer ersten geeigneten Bauart, während der
zweite Treiber B 112 ein Treiber einer zweiten geeigneten
Bauart ist, die sich von der ersten Treiberbauart unterscheidet,
so dass jeder Treiber B 110 und 112 durch eine
andere Logik und/oder andere Ausgangssignale gesteuert ist. In der
beispielhaften Ausführungsform
sind der erste Treiber A 106 und der erste Treiber B 110 Treiber
derselben Bauart, während
der zweite Treiber A 108 und der zweite Treiber B 112 Treiber
der gleichen Bauart sind.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das Triebwerk 10 ein Sensorsystem, wie beispielsweise ein
Sensorsystem 114, das einen Überdrehzahlzustand in dem Triebwerk 10 erfasst.
Insbesondere enthält
das Sensorsystem 114 wenigstens einen Drehzahlsensor, der
eine Drehzahl entweder der ersten Rotorwelle 24 (wie in 1 veranschaulicht)
und/oder der zweiten Rotorwelle 26 (wie in 1 veranschaulicht)
misst. An sich gibt das Sensorsystem 114 die Drehzahl der
Rotorwelle 24 und/oder der Rotorwelle 26 als ein
elektrisches Drehzahlsignal aus. Insbesondere wird das elektronische Drehzahlsignal
von dem Sensorsystem 114 zu dem Steuersystem 100 übermittelt,
das eine Logik enthält um
festzustellen, ob das Drehzahlsignal für einen Überdrehzahlzustand kennzeichnend
ist. Insbesondere wird das Drehzahlsignal zu dem ersten Treibersteuersystem 102 und
dem zweiten Treibersteuersystem 104 übermittelt, so dass der erste
Treiber A 106, der zweite Treiber A 108, der erste
Treiber B 110 und der zweite Treiber B 112 jeweils
das übertragene Drehzahlsignal
empfangen um festzustellen, ob ein Überdrehzahlzustand vorliegt.
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Das
erste Treibersteuersystem 102 ist mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 und
der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt, und
das zweite Treibersteuersystem 104 ist mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 und
der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt, um
ein Überdrehzahlsignal
zu diesen zu übertragen. Insbesondere
muss jedes Treibersteuersystem 102 und 104 unabhängig von
dem anderen für
ein Überdrehzahlsignal,
das entweder zu der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 und/oder
zu der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 übermittelt
werden soll, feststellen, dass ein Überdrehzahlzustand vorliegt.
In der beispielhaften Ausführungsform
ist der erste Treiber A 106 mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 kommunikationsmäßig gekoppelt, während der
zweite Treiber A 108 mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 kommunikationsmäßig gekoppelt
ist, der erste Treiber B 110 mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 kommunikationsmäßig gekoppelt
ist und der zweite Treiber B 112 mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 kommunikationsmäßig gekoppelt
ist. Als solche sind die ersten Treiber 106 und 110 mit
der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 gekoppelt,
während
die zweiten Treiber 108 und 112 mit der zweiten
Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt sind. Insbesondere
sind in der beispielhaften Ausführungsform
die Solenoidstromtreiber mit der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56 gekoppelt,
während
die Torquemotorstromtreiber mit der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58 gekoppelt
sind.
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Wenn
das von dem Sensorsystem 114 übermittelte Drehzahlsignal
für einen Überdrehzahlzustand
kennzeichnend ist, sendet jeder Treiber 106, 108, 110 und 112 ein Überdrehzahlsignal
zu einer jeweiligen Brennstoffsystemschnittstelle 56 oder 58. Insbesondere
senden beide ersten Treiber 106 und 110 in der
beispielhaften Ausführungsform
ein Überdrehzahlsignal
zu der ersten Brennstoffsystemschnittstelle 56, um das
Wechselventil 74 zu öffnen, und
beide zweiten Treiber 108 und 112 senden ein Überdrehzahlsignal
zu der zweiten Brennstoffsystemschnittstelle 58, um das
Wechselventil 80 zu öffnen.
Wenn das Drehzahlsignal nicht für
einen Überdrehzahlzustand
kennzeichnend ist, kann ein Mangel in den ersten Treibern 106 und 110 oder
in den zweiten Treibern 108 und 112 bewirken,
dass ein Überdrehzahlsignal
zu einer jeweiligen Brennstoffsystemschnittstelle 56 oder 58 übermittelt
wird. Jedoch wird ein derartiges betriebsmäßiges Treiberübergangssignal
nicht verhindern, dass Brennstoff zu der Brennkammer 16 strömt, weil
beide Brennstoffsystemschnittstellen 56 und 58 ein Überdrehzahlsignal
empfangen müssen,
bevor Brennstoff daran gehindert wird, zu der Brennkammer 16 zu
strömen.
An sich ergibt die Unsymmetrie zwischen den ersten Treibern 106 und 108 und
den zweiten Treibern 108 und 112 eine zusätzliche
Sicherheitsredundanz, bevor verhindert wird, dass Brennstoff zu
der Brennkammer 16 strömt.
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5 zeigt
eine schematisierte Darstellung des Steuersystems 100,
wie es mit mehreren unabhängigen Überdrehzahlsensoren 220 und 222 gekoppelt
ist. Wie vorstehend beschrieben, enthält das Steuersystem 100 ein
erstes Treibersteuersystem 102 und ein zweites Treibersteuersystem 104.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
enthält
das erste Treibersteuersystem 102 den ersten Treiber A 106 und
den zweiten Treiber A 108 und ist mit einer Software programmiert,
die einen ersten Logikalgorithmus und einen zweiten Logikalgorithmus enthält. Außerdem wird
in der beispielhaften Ausführungsform
der erste Treiber A 106 gemäß einer Ausgabe des ersten
Logikalgorithmus gesteuert, während
der zweite Treiber A 108 gemäß einer Ausgabe des zweiten
Logikalgorithmus gesteuert wird.
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In ähnlicher
Weise ist in der beispielhaften Ausführungsform das zweite Treibersteuersystem 104 mit
dem ersten Treiber B 110 und dem zweiten Treiber B 112 gekoppelt
und mit einer Software programmiert, die den ersten Logikalgorithmus
und den zweiten Logikalgorithmus enthält. In der beispielhaften Ausführungsform
wird der erste Treiber B 110 gemäß einer Ausgabe des ersten
Logikalgorithmus gesteuert, während
der zweite Treiber B 112 gemäß einer Ausgabe des zweiten
Logikalgorithmus gesteuert wird.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
verwendet der erste Logikalgorithmus beispielsweise andere Methodiken,
Berechnungen und/oder Überdrehzahlschwellen
als der zweite Logikalgorithmus, um das Auftreten eines Überdrehzahlzustands
festzustellen. In einer Ausführungsform
sind der erste Logikalgorithmus und der zweite Logikalgorithmus derart
entwickelt, dass Mängel,
beispielsweise Softwarefehler, die in einem der Logikalgorithmen
enthalten sind, in dem anderen Logikalgorithmus nicht enthalten
sind. Außerdem
ermöglichen
zwei voneinander unabhängige
Logikalgorithmen eine Reduktion der Gefahr, dass ein einzelner gemeinsamer
Softwarefehler versehentlich das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 veranlassen
kann, den Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 unnötigerweise
zu unterbrechen.
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Zusätzlich ist
in der beispielhaften Ausführungsform
das erste Treibersteuersystem 102 mit einem ersten Satz Überdrehzahlsensoren 220 und
mit einem zweiten Satz Überdrehzahlsensoren 222 gekoppelt.
Die Überdrehzahlsensoren 220 sind
gesondert und funktionieren unabhängig von den Überdrehzahlsensoren 222.
Außerdem
sind die Überdrehzahlsensoren 220 und 222 innerhalb
des Triebwerks 10 positioniert, um Betriebsparameter des Triebwerks
zu messen und das erste und das zweite Treibersteuersystem 102 und 104 mit
Triebwerksbetriebsinformationen zu versorgen. In der beispielhaften
Ausführungsform
steuert das erste Treibersteuersystem 102 den Betrieb des
ersten Treibers A 106 und nutzt den ersten Logikalgorithmus,
um einen Rotorüberdrehzahlzustand
zu identifizieren. Das erste Treibersteuersystem 102 führt den
ersten Logikalgorithmus aus, um einen Rotorüberdrehzahlzustand zu identifizieren,
und steuert den Betrieb des ersten Treibers A 106 entsprechend.
Der erste Logikalgorithmus bestimmt die gewünschte Funktionsweise des ersten
Treibers A 106 auf der Basis der durch den ersten Satz
Logiksensoren 220 gelieferten Betriebsmesswerte des Triebwerks.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
steuert das erste Treibersteuersystem 102 einen Zustand des
zweiten Treibers A 108 durch Ausführung des zweiten Logikalgorithmus
und gründet
eine Feststellung des Auftretens eines Rotorüberdrehzahlzustands und einen
gewünschten
Betrieb des zweiten Treibers A 108 auf den Triebwerksbetriebsmesswerten,
wie sie durch die zweiten Logiksensoren 222 geliefert werden.
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In ähnlicher
Weise ist das zweite Treibersteuersystem 104 mit den Überdrehzahlsensoren 220 und
mit den Überdrehzahlsensoren 222 gekoppelt.
In der beispielhaften Ausführungsform
steuert das zweite Treibersteuersystem 104 den Betrieb
des ersten Treibers B 110 und nutzt den ersten Logikalgorithmus,
um einen Überdrehzahlzustand
zu identifizieren. Das zweite Treibersteuersystem 104 führt den
ersten Logikalgorithmus aus, um einen Rotorüberdrehzahlzustand zu identifizieren,
und steuert den Betrieb des ersten Treibers B 110 entsprechend.
Der erste Logikalgorithmus verwendet Triebwerksbetriebsinformationen,
die von dem ersten Satz Logiksensoren 220 geliefert werden,
um den gewünschten Betrieb
des ersten Treibers 110 zu bestimmen.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
steuert das zweite Treibersteuersystem 104 einen Zustand
des zweiten Treibers B 112 durch Ausführung des zweiten Logikalgorithmus
und gründet
eine Feststellung des Auftretens eines Überdrehzahlzustands und den
gewünschten
Betrieb des zweiten Treibers B 112 auf Triebwerksbetriebsmesswerte,
die durch die zweiten Logiksensoren 222 geliefert werden.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
muss, bevor das erste Treibersteuersystem 102 einen Überdrehzahlzustand
signalisieren kann, der das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 veranlassen
würde, einen
Brennstoffzufluss zu der Brennkammer 16 zu unterbrechen,
der erste Logikalgorithmus auf der Basis der Triebwerksbetriebsinformationen,
die durch den ersten Satz Logiksensoren 220 geliefert werden, feststellen,
dass gerade ein Überdrehzahlzustand auftritt,
und der zweite Logikalgorithmus muss auf der Basis der Triebwerksbetriebsinformationen,
die durch den zweiten Satz Logiksensoren 222 geliefert werden,
ebenfalls feststellen, dass gerade ein Überdrehzahlzustand auftritt.
Außerdem
kann das erste Treibersteuersystem 102 nicht das Überdrehzahl-Schutzsystem 40 veranlassen,
den Brennstoffzufluss zu unterbrechen, ohne dass auch das zweite Treibersteuersystem 104 das
Auftreten eines Überdrehzahlzustands
signalisiert. Jedoch muss, damit das zweite Treibersteuersystem 104 einen Überdrehzahlzustand
signalisiert, der erste Logikalgorithmus auf der Basis der Triebwerksbetriebsinformationen, die
durch den ersten Satz Logiksensoren 220 geliefert werden,
feststellen, dass ein Überdrehzahlzustand
gerade auftritt, und der zweite Logikalgorithmus muss auf der Basis
der Triebwerksbetriebsinformationen, die durch den zweiten Satz
Logiksensoren 222 geliefert werden, ebenfalls feststellen,
dass ein Überdrehzahlzustand
gerade auftritt.
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Wie
vorstehend beschrieben, sind die Logiksensoren 220 gesondert
von den Logiksensoren 222 und funktionieren unabhängig von
diesen. Durch unabhängige
Messung von Triebwerksbetriebsparametern wird ermöglicht,
dass fehlerhafte Überdrehzahlbestimmungen,
die beispielsweise durch einen fehlerhaft funktionierenden Sensor
hervorgerufen werden, reduziert werden. Außerdem wird durch Analyse der
Triebwerksbetriebsinformationen, die durch die Logiksensoren 220 und 222 geliefert
werden, in zwei gesonderten Treibersteuersystemen 102 und 104 ermöglicht,
fehlerhafte Überdrehzahlfeststellungen,
die beispielsweise durch ein fehlerhaft funktionierendes Treibersteuersystem
hervorgerufen sind, zu reduzieren. Darüber hinaus wird durch Programmierung
jedes aus dem ersten Treibersteuersystem 102 und dem zweiten
Treibersteuersystem 104 mit einem von zwei unabhängigen Logikalgorithmen
eine Reduktion fehlerhafter Überdrehzahlfeststellungen,
die beispielsweise durch einen einzelnen Softwarefehler hervorgerufen
werden, ermöglicht.
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Das
Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem,
wie es vorstehend beschrieben ist, enthält ein integriertes Drossel-/Absperrsystem.
Die Systeme und Verfahren, wie sie hierin beschrieben sind, sind
nicht auf ein kombiniertes Drossel/Absperrsystem beschränkt, so
dass vielmehr die Systeme und Verfahren als ein gesondertes Absperrsystem,
das sich von den Brennstoffdosier- und -drosselfunktionen unterscheidet,
implementiert sein können.
Ferner können
die speziellen Ausführungsformen
zu einem bypassartigen Brennstoffdosiersystem sowie zu einem System der
Direkteinspritzungsbauart implementiert sein, das keine gesonderte
Dosier-/Drosselfunktion enthält.
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Das
vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
ist höchst
fehlertolerant und robust. Das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem ermöglicht eine schnelle Brennstoffabsperrung,
um einen Schaden an einem Triebwerk, der durch eine Rotorüber drehzahl
hervorgerufen wird, zu verhindern. Außerdem geht das vorstehend
beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
eine Anzahl möglicher Ursachen
für fehlerhafte Überdrehzahlbestimmungen
an, um unnötige
und möglicherweise
kostspielige Brennstoffabschaltungen aufgrund fehlerhafter Überdrehzahlfeststellungen
zu verhindern zu helfen. Das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
ermöglicht
es, gemeinsame Mängel,
beispielsweise gemeinsame Konstruktionsmängel und/oder gemeinsame Komponentenfehlermängel, daran
zu hindern, aufgrund einer fehlerhaften Überdrehzahlfeststellung eine
unnötige
Brennstoffabschaltung herbeizuführen.
Infolgedessen verhindert das Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem Rotorüberdrehzahlen
auf eine kostengünstige
und zuverlässige
Weise.
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Das
vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
enthält
eine erste Brennstoffsystemschnittstelle und eine zweite Brennstoffsystemschnittstelle,
die einen redundanten Überdrehzahlschutz
für beispielsweise
ein Triebwerk bieten, das eine erste Form eines Überdrehzahlschutzes, wie beispielsweise
ein Brennstoffdosiersystem, enthält.
Indem erforderlich ist, dass eine Überdrehzahlfeststellung durch
beide Brennstoffsystemschnittstellen getroffen wird, bevor ein Brennstoffzufluss
zu dem Triebwerk unterbrochen wird, ermöglicht das vorstehend beschriebene
Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
eine Reduktion der Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Feststellung
eines Überdrehzahlzustands.
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Ferner
enthält
das vorstehend beschriebene Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem ein
Stromtreibersystem, das eine asymmetrische Treiberkonfiguration
aufweist, die eine Reduktion des Einflusses eines Mangels innerhalb
eines Treibers des Stromtreibersystems ermöglicht. Insbesondere enthält das Stromtreibersystem
einen ersten und einen zweiten Solenoidstromtreiber, die mit einer
ersten Brennstoffsystemschnittstelle gekoppelt sind, sowie einen
ersten und einen zweiten Torquemotorstromtreiber, die mit einer
zweiten Brennstoffschnittstelle gekoppelt sind. An sich wird eine
fehlerhafte positive Initiierung durch einen einzigen der Treiber,
den Brennstoff nicht daran hindern, zu einer Brennkammer zu strömen. Demgemäß ermöglicht die
asymmetrische Treiberkonfiguration des momentanen Treibersystems,
versehentliche Triebwerksabschaltungen zu verhindern. Indem gezielt
asymmetrische Merkmale in das derzeitige Treibersystem an bestimmten
kritischen Stellen hinzugefügt
werden, wird ermöglicht,
die Gefahr der Einbringung gemeinsamer Konstruktionsmängel zu
reduzieren, weil ein Betrieb eines Solenoidtreibers in einem Kanal
und eines Torquemotortreibers in dem anderen Kanal benötigt wird,
bevor das Triebwerk abgeschaltet wird, so dass folglich eine derartige Konstruktion
einen gemeinsamen Konstruktionsfehler im Wesentlichen daran hindert,
das Triebwerk versehentlich abzuschalten.
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Ferner
enthält
der vorstehend beschriebene Rotor ein erstes Treibersteuersystem
und ein zweites Treibersteuersystem, die jeweils mit mehreren unabhängigen Überdrehzahlsensoren
gekoppelt sind. Jedes Treibersteuersystem enthält wenigstens einen ersten
Logikalgorithmus und einen zweiten Logikalgorithmus. Zwei voneinander
unabhängige
Logikalgorithmen ermöglichen
eine Reduktion der Gefahr, dass ein einzelner gemeinsamer Softwarefehler
versehentlich das Überdrehzahl-Schutzsystem
veranlassen kann, unnötigerweise
den Brennstoffzufluss zu dem Triebwerk zu unterbrechen.
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Vorstehend
sind beispielhafte Ausführungsformen
von Systemen und Verfahren zur Steuerung einer Verbrennung in einem
Gasturbinentriebwerk in Einzelheiten beschrieben. Die Systeme und
Verfahren sind nicht auf die hierin beschriebenen speziellen Ausführungsformen
beschränkt,
so dass vielmehr Komponenten der Systeme und/oder Schritte des Verfahrens
unabhängig
und gesondert von anderen Komponenten und/oder Schritten, wie sie
hierin beschrieben sind, eingesetzt werden können. Beispielsweise können die
Systeme und das Verfahren auch in Kombination mit anderen Verbrennungssystemen und
Verfahren eingesetzt werden, und sie sind nicht darauf beschränkt, lediglich
mit dem Gasturbinentriebwerk, wie es hierin beschrieben ist, ausgeführt zu werden.
Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform in Verbindung mit
vielen anderen Steuerungsanwendungen implementiert und verwendet werden.
-
Obwohl
spezielle Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Erfindung
in einigen Zeichnungen veranschaulicht sein können und in anderen nicht veranschaulicht
sind, dient dies lediglich der Einfachheit bzw. Zweckmäßigkeit.
Gemäß den Prinzipien
der Erfindung kann jedes beliebige Merkmal einer Zeichnung in Kombination
mit jedem beliebigen Merkmal irgendeiner anderen Zeichnung in Bezug genommen
und/oder beansprucht werden.
-
Diese
Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der
besten Ausführungsform,
zu offenbaren und auch um einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung auszuführen, wozu
auch eine Herstellung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder
Systeme und eine Durchführung
jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang
der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere
Beispiele enthalten, die Fachleuten einfallen. Derartige weitere
Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie
strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht
unterscheiden, oder wenn sie äquivalente
strukturelle Elemente mit gegenüber
dem Wortsinn der Ansprüche
unwesentlichen Unterschieden enthalten.
-
- 10
- Gasturbinentriebwerk
- 12
- Niederdruckverdichter
- 14
- Hochdruckverdichter
- 16
- Brennkammer
- 18
- Hochdruckturbine
- 20
- Niederdruckturbine
- 24
- Erste
Rotorwelle
- 26
- Zweite
Rotorwelle
- 40
- Rotorüberdrehzahl-Schutzsystem
- 42
- Brennstoffdosiersystem
- 44
- Brennstoffzufuhrsystem
- 46
- Brennstoffdosierventil
- 50
- Drossel-/Absperrventil
- 52
- Brennstoffleitung
- 54
- Gesonderte
Brennstoffleitung
- 56
- Erste
Brennstoffsystemschnittstelle
- 58
- Zweite
Brennstoffsystemschnittstelle
- 64
- Steuerleitungen
- 68
- Steuerleitungen
- 70
- Servoventile,
Steuerventile
- 74
- Absperrwechselventil
- 78
- Servoventil,
Steuerventil
- 80
- Absperrwechselventil
- 90
- Prioritätslogiktabelle
- 100
- Steuersystem
- 102
- Erstes
Treibersteuersystem
- 104
- Zweites
Treibersteuersystem
- 106
- Erster
Treiber A
- 108
- Zweiter
Treiber A
- 110
- Erster
Treiber B
- 112
- Zweiter
Treiber B
- 114
- Sensorsystem
- 220
- Überdrehzahlsensoren
oder Logiksensoren
- 222
- Überdrehzahlsensoren
oder Logiksensoren