Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 146 UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI [615830]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 1/46 UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI
SCOALA DOCTORALA A FACULTAT II DE INGINERIE AEROSPATIALA

Studiu, e volutia si s tadiul actual al sistemelor de
reglare automata pentru testarea
turbomotoare de aviatie.

RAPORTUL STIINTIFIC NR. 1
Iunie – 2019

Conducator: prof.univ.emerit. dr.ing. VIRGIL STANCIU

Doctorand: [anonimizat]. DEDIU GABRIEL

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 2/46

Studiu, evolutia si s tadiul actual al sistemelor de
reglare automata pentru testarea
turbomotoare de aviatie.

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 3/46

CUPRINS

1. Tema raportului stiintific nr.1. ………………………………………………………………………………… 4
2. Introducere si notiuni generale asupra M.T.R. si S.R.A . …………………….. ……………………… 5
3. Evolutia M.T.R. si S.R.A., prin prisma agregatelor si elementelor de reglare . ………………. 12
4. Configuratia S.R.A. prin prisma legilor de reglare ale unor tipuri de M.T.R. cunoscute . … 23
5. Stadiul actual al S .R.A. pentru turbomotoare de aviatie . ………………. ……… ……………………. 34
6. Stadiul actual al S .R.A. pentru testarea M.T.R. de aviatie in standul de probe . ………… …… 42
7. Concluzii. ……………………………………………………………………………………………………. ……… 44
8. Bibliografie. ………………………………………………………………………………………………………… 45

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 4/46 1. Tema raportului de activitate nr.1.
Prezentul raport stiintific isi propune sa realizeze un studiu asupra sistemelor de reglare
automata pentru turbomotoarele de aviatie realizate pana in prezent, expunand ca o evolutie atat
din punct de vedere al turbomotoarelor dar si din punct de vedere al tehnologiilor de realizare
a sistemelor de reglare automata .
In prima parte raportul prezinta o introducere si generalitati cu privire la modul de
reglare al turbomotoarelor de aviatie , principiile de baze ale functionarii turbomotoarelor de
aviatie si principiile de baze ale reglari i unui anumit regim de functionar e.
In partea a do ua raportul prezinta o evolutie, prin scheme bloc a unor sisteme de reglare
automata, tot o data prezentand si o evolutie a unor dintre cele mai cunoscute si utilizate
turbomotoare de aviatie din istorie pentru diferite tipuri de aeronave, civile sau militare ,
reprezentate prin fotografii, unde se disting clar elementele componente, agregatele si
regulatoarele de la acea vreme .
In partea a treia raportul prezinta stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru
turbomotoarele de avia tie, tipicul de pe aeronava dar si stadiul actual al sistemelor de reglare
automata realizate pentru testarea acestor tipuri de motoare in bancul de probe, acestea fiind
putin diferite si cu cateva particularitati fata de sistemele care vin montate direct pe turbomotor
cand acesta este montat pe aeronava.
In cea de -a patra parte a raportului se prezinta arhitectura unei celule de testare pentru
turbomotoare de aviatie, schema bloc pentru sistemul de reglare automata dar si schema bloc
cu toate instalatiile auxiliare .
Nu in ultimul rand sunt prezentate concluziile acestui raport cu identificarea
posibilitatilor viitoare de a imbunatatii actualele sisteme de reglare automata, prin armonizarea
acestora cu noile tehnici digitale de comunicatie si de control logic , realizand astfel un sistem
de reglare autoadaptiv si in permanenta acordat la noile cerinte impuse de utilizator .

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 5/46 2. Introducere si notiuni generale asupra M.T.R. si S.R.A .
Este cunoscut faptul ca M.T.R. de aviatie, folosite pentru echiparea aeronavelor
moderne, civile sau militare, reprezinta sisteme tehnice complexe, in care au loc o serie de
fenomene fizice si chimice care se gasesc in stransa interdependenta si in urma carora energia
continuta in comb ustibilul injectat in camera de ardere a motorului, este transformata, in ultima
instanta, in lucru mechanic pentru motoarele turboshaft, utilizate in special pentru elicoptere
sau in forta de tractiune, pentru motoarele turboreactoare, utilizate la aerona vele civile sau
militare. [1][2][3][4].
Fenomenele fizice si chimice care au loc in turbomotoarele de aviatie in procesul
transformarii energiei sunt caracterizate printr -o serie intreaga de marimi.
Un anumit raport cantitativ intre valorile acestor marimi defineste un anumit regim de
functionare. Prin urmare, stabilirea unui regim de functionare al turbomotoarelor de aviatie,
implica stabilirea unor valori bine definite pentru marimile ce caracterizeaza fenomenele fizice
si chimice care au loc in procesul transformarii energiei. [1][2][3][4].
Este evident de asemenea ca mentinerea constanta sau modificarea, in functie de
necesitari, a regimului de functionare al turbomotorului de aviatie, implica mentinerea
constanta sau modificarea in mod corespunzator a v alorilor marimilor care caracterizeaza
fenomenele fizice si chimice care au loc in procesul de transformare a energiei. [3].
Functionarea turbomotoarelor de aviatie, folosite pentru echiparea aeronavelor moderne
civile sau militare, se realizeaza intr-o gama larga de regimuri de functionare, regimuri de zbor,
intr-o gama larga de altitudini si viteze de zbor . [1][2][3][4].
Variatia regimului de zbor atrage dupa sine modificarea conditiilor exterioare in care
are loc functionarea turbomotorului , aceste modificari sunt percepute ca perturbatii si ca urmare
a acestui fapt , atrag dupa sine si modificarea raporturilor cantitative dintre marimile ce
caracterizeaza fenomenele fizice si chimice care au loc in procesul de transformare a energiei
si deci, atr age dupa sine modificarea necomandata a regimului de functionare a turbomotorului.
Modificarea necomandata a regimului impus de functionare a turbomotorului de aviatie,
in procesul exploatarii, reprezinta un fenoment negativ, pentru a carui excludere trebu ie luate
masuri imediate, de catre pilot sau de catre sistemul de reglare automata. [1][2][3][4].
Realizarea diferitelor regimuri de zbor din gama celor in care are loc exploatarea
aeronavelor moderne, necesita, in general, valori bine definite si distincte pentru tractiunea
dezvoltata de M.T.R. cu care acestea sunt echipate. Cum insa un anumit raport cantitativ intre
marimile care caracterizeaza fenomenele fizice si chimice care au loc in M.T.R. in procesul

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 6/46 transformarii energiei, defineste o anumita valoare pentru tractiunea dezvoltata de catre acesta,
rezulta ca, in general, la regimurile de zbor dif erite, regimul de functionare al M.T.R. cu care
un avion dat este echipat trebuie, de asemenea, sa fie diferit. [1][2][3][4].
Prin urmare, in general, trecerea de la un regim de zbor la altul de functionare, implica
modificarea comandata a regimului de fun ctionare al M.T.R. de catre pilot si realizat de catre
S.R.A. [3].
Din cele expuse rezulta ca in procesul exp loatarii M.T.R. -urilor cu care sunt echipate
aeronavele moderne, modificarea regimului impus de functionare a acestora, poate avea loc din
doua mot ive bine determinate si anume, modificarea necomandata conditionata de modificarea
conditiilor exterioare ( modificarea regimului de zbor ) si modificarea comandata conditionata
de necesitatea realizarii unei noi valori de tractiune sau lucru mecanic. [1][2][3][4].
Stabilirea unui regim impus de functionare , implica stabilirea unor valori bine definite
pentru marimile ce caracterizeaza fenomenele care au loc in M.T.R., in procesul transformarii
energiei, in timp ce restabilirea regimului impus de functionare implica restabilirea valorilor
initiale ale acelorasi marimi care, sub actiunea fortelor perturbatoare, eu fost modificate fata de
valorile impuse . [1][2][3][4].
Este cunoscut insa faptul ca, stabilirea sau restabilirea starii unui sistem tehnic ale carui
marimi caracteristice au fost modificate fata de valorile impuse, ca urmare a actiunii pilotului
prin prescrierea, prin maneta de gaze, a unui nou regim sau a actiunii unor forte perturbatoare,
reprezinta operatiunea de reglare. [6]
Rezulta deci ca pentru modificarea comandata a regimului de functionare al M.T.R. la
regim de zbor constant ( in conditii exterioare neschimbate ), precum si pentru menti nerea
constanta a regimului impus de functionare a acestora dar cu modificarea regimului de zbor (
cu modificarea conditiilor exterioare de functionare ) sunt necesare metode bine definite de
modificare cantitativa a marimilor ce caracterizeaza fenomenele care au loc in turbomotoarele
de aviatie, in procesul transformarii energiei si deci sunt necesare metode bine definite de
reglare. [1][2][3][4].
Datorita complexitatii fenomenelor interne ale turbomotoarelor de aviatie, datorita
gamei mari de variatie a conditiilor exterioare de exploatare si a regimurilor stationare la care
sunt utilizate, precum si datorita particularitatilor proprietatilor al M.T.R. privite ca obiecte de
reglare, controlul si reglarea acestora poate fi realizata, in conditii de maxima siguranta si de
maxima eficacitate, numai de sisteme de reglare automata. [1][2][3][4].

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 7/46 Intrucat fiecare regim de functionare al M.T.R. este diferit, prin valori distincte ale
marimilor ce caracterizeaza fenomenele fizice si chimice ce au loc in interiorul acestora, rezulta
ca realizarea reglarii, implica actionarea asupra fiecareia dintre aceste marimi. [3]
Realizarea reglarii turbomotoarelor de aviatie implica rezolvarea unor probleme extrem
de complexe cu grad ridicat de dificultate, intr -un timp foarte scurt, ducand la realizarea unor
blocuri automate de reglare, complicate si greu de acordat unele cu altele. [3]
Ca urmare acestui fapt , cat si ca urmare a faptului ca intre valorile parametrilor ce
definesc regimul de functionare al M.T.R. exista o interdependenta bine definita, primele
regulatoare automate, ce echipau turbomotoarele de aviatie din anii 40’ – 50’, realiza reglarea,
prin actionarea asupra unui numar restrans de marimi din categoria celor care definesc regimul
de functionare. [3].
Evident, in aceasta situatie, in comparatie cu celelalte marimi care caracterizeaza
fenomenele fizice si chimice care au loc in turbomotorul de aviatie, in procesul transformarii
energiei, marimile asupra carora se actioneaza pentru realizarea reglarii M.T.R., marimi supuse
nemijlocit operatiunilor de reglare si care reprezinta parametrii reglati, trebuie sa indeplineasca
o serie de conditii: [1][2][3]
– marimile respective trebuie sa defineasca cu o precizie destul de mare, valorile fortei
de tractiune dezvoltata de turbomotor si a consumului specific de combustibil,
precum si solicitarile dinamice si termice la care sunt supuse organele acestuia;
– variatia marimilor considerate, trebuie sa fie insotit a cu destula fidelitate de variatia
parametrilor mentionati anterior ( forta de tractiune, consum specific, solicitari
dinamice si termice );
– masurarea marimilor, asupra carora se actioneaza in scopul reglarii, trebuie sa se
poata efectua cat mai simplu po sibil, fara ca informatia sa fie alterata de eventuale
perturbatii mecanice sau electrice, dar cu o precizie si cu o incertitudine cat mai
buna.
Din teoria M.T.R. este cunoscut faptul ca turatia rotorului sau rotoarelor, acestor a,
satisface, intr -o masura mai mare decat celelalte marimi, conditiile pe care trebuie sa le
indeplineasca , parametrii reglabili, marimi din categoria celor care definesc regimul de
functionare al turbomotorului de aviatie si asupra carora se actioneaza in scopul realizarii
reglarii. [1][2][3][4][5].
Astfel, turatia rotorului M.T.R. defineste practic , univoc , regimul de functionare si
valorile fortei de tractiune dezvoltata de turbomotor, a consumului specific de combustibil si a

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 8/46 solicitarilor dinamice la care sunt supuse toat e echipamentele interne, iar in gama regimurilor
de functionare, prin modificarea marimilor de reglare si implicit a turatiei de la o valoare
maxima la o valoare minima, ace asta scade tot timpul monoton. [3]
Din cele expuse rezulta ca prin mentinerea constanta sau prin modificarea, dupa o lege
clara de reglare, a turatiei M.T.R., se poate reliza fie constanta, fie modificarea in concordanta
cu legea de reglare adoptata, a valorilor fortei de tractiune dezvoltata de acesta si a consumului
sau specific de combustibil sau, altfel spus, se poate realiza fie constanta, fie modificarea in
concordanta cu legea de reglare adoptata a regimului de functionare al turbomotorului de
aviatie. [3]
Pe de alta parte, turatia reprezinta una din marimile din cat egoria celor ce definesc
regimul de functionare al M.T.R. , a carei masurare se poate efectua foarte usor si cu o precizie
foarte buna, atat la regimurile stationare cat si la regimurile nestationare sau tranzitorii de
functionare ale turbomotorului de avia tie, fapt nu lipsit de importanta pentru realizarea reglarii
turatiei rotorului si implicit al regimului de functionare ale acestuia. [1][3]
Ca urmare a celor prezentate mai sus, in contextul automaticii turbomotoarelor de
aviatie moderne, turatia rotorului acestora, n, reprezinta unul dintre parametrii supusi
operatiunii de reglare fie in mod direct, cazul folosirii sistemelor de reglare automata in
componenta carora intra regulatoare de turatie si la baza functionarii lor sta principiul actionarii
prin dis cordanta, fie in mod indirect, cazul folosirii sistemelor de reglare automata in
componenta carora intra regulatoare de debit cu corectie in functie de regimul de zbor din
conditiile mentinerii constante a turatiei si la baza functionarii lor sta principiu l
compensatiei. [3]
Evident pentru realizarea reglarii turatiei rotorului este necesara, printre altele, prezenta
factorilor regulatori corespunzatori, prezenta marimilor prin modificarea carora se obtine
modificarea comandata a turatiei si deci, modificarea comandata a regimului de functionare al
M.T.R. De mentionat faptul ca atat principiu de functionare, cat si schema constructiva a
M.T.R. moderne, asigura prezenta factorilor regulatori necesari realizarii reglarii turatiei si
implicit reglarii regimului de functionare ale acesora. [1][2][3][4].
Astfel, pentru un turbomotor de aviatie cu geometria canalului de lucru invariabila,
marimea prin modificarea careia se poate realiza modificarea comandata a turatiei rotorului este
reprezentata prin debi tul de combustibil care intra in camera de ardere. [2][3].

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 9/46 Dealtfel, debitul de combustibil este singurul factor regulator de care dispun e un astfel
de turbomotor si prin urmare , in cazul unui astfel de turbomotor, din multitudinea marimilor ce
pot fi alese ca parametrii reglabili, independent poate fi reglata numai una singura. [1][2][3][4].
Asa dupa cum s -a mentionat anterior, in cazul acestor turbomotoare, de regula ca
parametru reglabil se alege turatia rotorului.
Pentru un M.T.R. cu geometria canalului de lucru variabila si in speta, cu aria sectiunii
de iesire din ajutajul de reactie variabila, marimile prin modificarea carora se poate realiza
modificarea comandata a regimului de functionare sunt reprezentate prin debitul de combustibil
si ari a sectiunii de iesire din ajutajul de reactie. Un asemenea turbomotor dispune deci de doi
factori regulatori si din multitudinea marimilor ce pot fi alese ca parametrii reglabili, pot fi
reglate independent doua dintre ele si in acest caz, de regula, una d intre marimile care se alege
ca parametru reglabil este turatia, n, a rotorului turbomotorului de aviatie. [1][2][3][4].
Prin aceasta este evident faptul ca in acest caz pentru reglarea turatiei, ca factor regulator
se poate folosi fie debitul de combustibi l, fie aria sectiunii de iesire a ajutajului de reactie. [3]
Reglarea turatiei si implicit a regimului de functionare se realizeaza prin blocuri
regulatoare de turatie, ele trebuie sa asigure pe deoparte realizarea turatiei rotorului
turbomotorului impusa p rin pozitia manetei de comanda a acestuia, iar pe de alta parte
mentinerea constanta cu modificarea regimului de zbor, a turatiei la valoarea impusa.[3]
In cazul in care pentru turatiei rotorului turbomotorului de aviatie ca factor regulator
este folosit debitul de combustibil, regulatorul de turatie poate realiza sarcinile mentionate
anterior numai prin actionarea directa asupra debitului disponibil de combustibil.[3]
Este evident ca pentru realizarea si mentinerea constanta cu modificarea regimul ui de
zbor, a turatiei prescrise a rotorului turbomotorului de aviatie, regulatorul trebuie sa actioneze
de asa maniera incat, in orice conditii de zbor, debitul de combustibil sa fie egal cu debitul de
combustibil necesar realizarii turatiei impuse prin p ozitia manetei de comanda.[3]
Aceasta deoarece indiferent de regimul de zbor, numai in acest caz acceleratia rotorului
turbomotorului este nula, iar valoric turatia acestuia este egala cu turatia la care este acordat
regulatorul, adica cu turatia prescrisa prin pozitia manetei de comanda. [1][2][3].
In functie de particularitatile instalatiei de alimentare cu combustibil a turbomotorului,
modificarea debitului disponibil de combustibil in scopul realizarii si mentinerii constante, cu
modificarea regimului de zbor, a turatiei impuse prin pozitia manetei de comanda, poate fi
efectuata fie prin actionarea asup ra organului regulator al pompei de combustibil, care poate fi
mecanica prin actionarea saibei mobile a pompei cu pistonase sau printr -o supapa de

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 10/46 scurcircuitare in cazul pompelor cu roti dintate sau centrifugale , fie prin actionarea asupra unui
element de dozare dispus in instalatia de alimentare cu combustibil intre pompa si injectoarele
din camera de ardere. [1][2][3].
Rezulta deci ca in functie de modul in care se asigura modificarea debitului disponibil
de combustibil in scopul realizarii si mentinerii acestuia la nivelul debitului necesar realizarii
si mentinerii constante, cu modificarea regimului de zbor, a turatiei la valoarea impusa prin
maneta de comanda, regulatoarele de turatie pot fi impartite in doua mari categorii si anume:
regulato are de turatie realizate pe principiu actionarii asupra organului regulator al pompei de
combustibil si regulatoare de turatie realizate pe principiu actionarii asupra unui element de
dozare inclus in instalatia de alimentare cu combustibil, intre pompa de combustibil si
injectoarele camerei de ardere.[3]
Datorită faptului că trebuie să controlam cu exactitate mulți factori implicați în operarea
turbomotoarelor moderne, companiile aeriene și producătorii au lucrat împreună pentru a
dezvolta sisteme electron ice de control ale motoarelor (Electronic Engine Control – EEC /
FADEC) care prelungesc durata de viață a motorului, economisesc combustibil, îmb unătățesc
fiabilitatea, reduce greutatea intregului ansamblu și reduce costurile de întreținere.
Eforturile de coopera re au condus la două tipuri de EEC, unul fiind sistemul de control
al motorului de supraveghere, iar celălalt sistemul Full -Auhority Digital Engine Control –
FADEC , aparut mai tarziu .
În esență, supervizarea EEC (Electronic Engine Control) include u n calculator care
primește informații privind diferiți parametri de funcționare ai motorului și reglează un sistem
hidromecanic standard pentru a obține cea mai electivă funcționare a motorului. Unitatea
hidromacanică răspunde la comenzile EEC și îndepline ște efectiv funcțiile necesare funcționării
și protecției motorului.
Sistemul inovativ FADEC (Full -Auhority Digital Engine Control) este un sistem care
rezervă toate datele necesare pentru funcționarea motorului și dezvoltă comenzile pentru diferiți
actuat ori pentru a controla parametrii motorului în limitele necesare pentru o funcționare cât
mai eficientă și sigură a motorului.
Ingineria sistemelor de control constă în analiza și proiectarea configurațiilor sistemului
de control. Performanța unui sistem de control este de o importanță primordială. De obicei, se
consideră necesar să se facă compromisuri între numeroasele specificații conflictuale și
exigente și să se ajusteze parametrii sistemului pentru a asigura o performanță adecvată și
accelerată atunci când nu este posibilă obținerea tuturor specificațiilor optime dorite. Astfel,

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 11/46 proiectarea unui sistem de control se referă la aranjamentul sau planul structurii sistemului și a
componentelor parametrilor de selecție adecvați.
Analiza este investigarea pro prietăților unui sistem existent. Problema de proiectare este
alegerea și aranjarea componentelor sistemului pentru a îndeplini o sarcină specifică.
Există două metode de proiectare:
– Proiectare prin analiză.
– Proiectare prin sinteză
Proiectare prin analiză este realizată prin modificarea caracteristicilor unei configurații
de sistem existente sau standard și prin proiectarea prin sinteză prin definirea formei sistemului
direct din specificațiile sale.
Pentru a rezolva o problemă a sistemului de control, treb uie să punem specificațiile sau
descrierea configurației sistemului și a componentelor sale într -o formă susceptibilă de analiză
sau de proiectare.
Trei reprezentări de bază (modele) de componente și sisteme sunt utilizate extensiv în
studiul sistemelor de control:
– Modelele matematice, sub formă de ecuații diferențiale, și / sau alte relații
matematice;
– Diagrame bloc;
– Graficele fluxului de semnal.
Modelele matematice sunt necesare atunci când sunt necesare relații cantitative, de
exemplu, pentru a reprezent a comportamentul detaliat al ieșirii unui sistem de feedback la o
anumită intrare. Dezvoltarea modelelor matematice se bazează, de obicei, pe principiile fizicii
sau ale științelor informației, în funcție de zona de aplicare a sistemului de control, iar
complexitatea acestor modele variază foarte mult. Modelele de clasă, denumite în mod obișnuit
sisteme liniare, au găsit o aplicație foarte largă în știința sistemelor de control. Tehnicile pentru
rezolvarea modelelor de sisteme liniare sunt bine stabilite și documentate în literatura de
matematică și inginerie aplicată, iar accentul principal al acestei cărți este sistemele de control
al feedback -ului liniar, analiza lor și designul acestora. Sunt accentuate sistemele cu durată
continuă (continuă, analogică), însă în tot textul sunt dezvoltate și tehnici de discrete timp
(discrete, digitale) într -o manieră unificatoare, dar nu exhaustivă.

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 12/46 3. Evolutia M.T.R. si S.R.A., prin prisma agregatelor si elementelor de reglare .
Totul a început cu dl. ing. Henri Coandă, românul care la mijlocul lui octombrie 1910,
a construit si a prezentat, aeroplanul dotat , nu cu elice, ci cu un „propulsor -turbină“, acesta
atrăgea privirile tuturor la cel de -al doilea „Salon de Locomoție Aeriană de la Paris ”.
Săptămânalul francez „La vie au grand air“ dedica un număr excepțional salonului și
descria în detaliu biplanul lui Coandă, care „diferă ca și concepție și construcție de tot ce s -a
făcut până acum“.

Fig. 1 – Aeroplanul Coanda 1910, expus la salonul de la Paris [32]
Era, în fapt, primul avion cu reacție din lume, iar publicațiile specializate n -au ratat
premiera, chiar dacă, la momentul acela, implicațiile acesteia nu puteau fi decât bănuite.
Editorialul semnat de Henri Petit în numărul special al săptămânalului „La vie au grand air“
inventaria exponatele salonului parizian de aeronautică, dar insista asupra aparatului de zbor
construit de inginerul român de numai 24 de ani: „De semnalat biplanul Coandă. Totul este
original la acest aparat, fuselajul și aripile s unt acoperite cu placaj din lemn montat pe
armătură de oțel, sistemul de guvernare este cruciform, amplasat la capătul unui ampenaj
format din două planuri înclinate la 45 de grade față de orizont, propulsorul, mai ales, este
constituit dintr -o turbină…“
În patrimoniul documentar al Muzeului Militar Național „Regele Ferdinand I“ se află
o raritate bibliofilă, un exemplar din săptămânalul francez „La vie au grand air“, anul 13, număr
excepțional, de sâmbătă 22 octombrie 1910, care este dedicat Salonului d e Locomoție Aeriană.
Sub titlul „La curiosité du salon“, o pagină întreagă prezintă aparatul „Coandă 1910“, alături de
trei fotografii și de afirmația că aeroplanul a atras toate privirile salonului.
Relatări similare găsim în diferite publicații cu specific aeronautic. Astfel, în revista „La
Tèchnique Aeronautique“ se afirma: „…Aeroplanul Coandă este unul dintre rarele aparate la
care totul este nou, iar modul judicios și rațional prin care inventatorul iese din făgașele
drumului bătătorit în aceas tă direcție pentru a înfrunta riscurile lucrului inedit este un motiv

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 13/46 destul de puternic pentru a ne decide să examinăm cu atenție mijloacele pe care inventatorul
le folosește în construcția sa“.
În anul 1912 încă se mai discuta despre această construcție aeronautică ieșită din comun.
Publicația „Jahrbuch der Lufthart“ menționa:„Biplanul construit de Coandă a stârnit o mare
senzație la Expoziția de la Paris, de la sfârșitul anului 1910… Frapant însă la acest avion era
lipsa elicei, care a fost înlocuită p rintr-o turbină proiectată de Coandă. În această turbină își
pusese inventatorul cele mai mari așteptări, ea trebuind să tracteze cu mult mai mult decât cele
mai bune elice“.
Avionul „Coandă 1910“ a fost cunoscut și în țară chiar din momentul expunerii sal e la
Paris. „Adevărul“ publica astfel, la 6 noiembrie 1910, observațiile lui Traian Vuia:„O mențiune
aparte se cuvine biplanului d -lui Coandă, inginer aeronaut, mecanic, frigorist, electrician,
licențiat în științele mecanice, fizice, metalurgice și constr uctive din Paris și Liège, cum ne
vestește broșurica -reclamă împărțită de d -sa. Aparatul e original, întrucât elicea e suprimată și
înlocuită cu o turbină, a cărei tracțiune, spune broșura, e de 220 kg forta pentru 50 CP. Fără
îndoială că cea mai mare forț ă ce s -a obținut vreodată de la o turbină, dacă într -adevăr calculul
a fost exact făcut. Forma biplanului e originală. „Lumea se îngrămădește deasă în juru -i“.
Primul zbor al unui aparat cu reacție a avut loc l a 16 decembrie 1910, tânărul Coandă
își scotea aparatul de zbor pe terenul militar de la Issy -les-Moulineaux, de lângă Paris, pentru
un test. Într -o scrisoare trimisă inginerului și istoricului de aviație brașovean Constantin
Gheorghiu, în anul 1956, Henri Coandă îi povestea cum s -a înălțat avionul ap roape fără să -și
dea seama și cum era cât pe -aci să încheie socotelile cu viața: „… am vrut să fac o încercare și
atunci nu era nimeni să ne învețe, trebuia să învățăm singuri. Am spus lui Breguet și lui Gabriel
Voisant care erau cu mine:«uite, am să înce rc pe teren să mă plimb puțin».
Am început. M -am așezat în mijlocul aparatului și atunci flăcările care ieșeau din
amândouă părțile la cele două tubulări de reacție erau așa de puternice încât temperatura o
simțeam foarte tare. Atunci am decis să acopăr aceste flăcări, atât dedesubt, cât și deasupra
cu două plăci de mică și am ieșit pe teren din nou. Atuncea s -a petrecut ceva extraordinar.
Flăcările jeturilor, în loc să iasă direct, au început să se abată, să vină contra fu zelajului. Or,
fuzelajul era din lemn și eu eram în mijloc și mi -era foarte frică. Atunci m -am ocupat numai să
reduc încetul cu încetul flăcările și să le aduc înapoi în partea unde era amianta și nu mi -am
dat seama deloc de ce se petrecea în jurul meu. Am ridicat capul, am văzut că nu mai eram
fixat de pământ, dar în același timp am văzut zidurile Parisului, că Parisul în vremea aceea
avea ziduri de jur împrejur. Vedeam zidurile Parisului venind cu viteză enormă spre mine. Și

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 14/46 atunci mi -a fost așa de frică de am tras de volanele de pilotaj și am plecat în sus. Cu toate că
aveam o fantă, totuși am pierdut viteză și am alunecat și aparatul a căzut și a ars. Noroc că în
acel timp nu aveam centură și nici capotaj, așa că am fost aruncat afară și aparatul a ars. Așa
s-a terminat primul z bor al primului aparat cu reacție“.

Fig. 2 – Pagina din numărul special al săptămânalului „La vie au grand air“ [32]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 15/46 Abia după efectuarea unor studii aprofundate, care au durat peste două decenii, cele
întâmplate cu prilejul acestei încercări au fost materializate în ceea ce a intrat în istoria științei
și tehnicii sub numele de „Efectul Coandă“, cu numeroase aplicații în domeniul hidrodinamicii
și al aerodinamicii.
În perioada 1920 -1940, viteza a crescut de la aproximativ 150 la 350 km/h prin
îmbunătățiri evolutive ale aerodinamicii vehiculului și a tehnologiei motoarelor, după cum sa
discutat anterior. La sfârșitul celui de -al doilea război mondial, viteza de zbor a avioanelor cu
elice a ajuns la aproximativ 400 -450 km/h , iar puterea mo torului celor mai mari motoare cu
piston a fost de aproximativ 5000 CP. Aceasta a reprezentat aproape limita de performanță a
sistemului de propulsie al motorului elicoidal. Astăzi, motorul elice / piston supraviețuiește
numai în aeronavele mai mici, cu vi teză redusă, utilizate în aviația generală.
La sfârșitul anilor 1930, a inceput sa se dezvolte mai mult propulsia cu jet, care a promis
viteze de zbor mult mai mari decât cel atins cu motor ul cu elice sau cu piston. Aeronav a
experimentală cu jet de zbor a zburat în vara lui 1939 (He -178), iar la începutul anului 1941
primul prototip jet -on a început testele de zbor (He -280). În 1944, avioanele erau uzual cu jet
si au ajuns la o viteză de aproximativ 550 km/h (Me-262). La începutul anilor 1950, avioanele
cu jet au depășit viteza sonoră. La mijlocul anilor '50, a apărut primul avion bombardier
supersonic (B -58 Hustler), iar ulterior XB -70 a ajuns la aproximativ 3 Mach.

Fig. 3 – Replica avionului He 178 expus la Rostock -Laage Airport [32]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 16/46 De asemenea, în anii 1950, după mai bine de 15 ani de dezvoltare mil itară, tehnologia
turbinelor cu gaz a ajuns la maturitate si au inceput sa se dezvolte aplicatii foarte diverse, atat
pentru aeronavele de pasageri cat si pentru aeronavele militare.
Facand o analiza asupra turbomotoarelor din anii 50’ pana in prezent am realizat o lista
cu cele mai cunoscute si cele m ai utilizate turbomotoare de aviatie pentru mai multe aplicatii.
Tabel 1 – lista turbomotoarelor cele mai cunoscute si utilizate
Nr. Denumire Tip Anul primului test Aeronava
1 RD-45 Turbojet 1947 MIG -15
2 AI-20M Turboprop 1951 AN-12
3 RD-9B Turbojet 1953 MIG -19
4 ALLISON T56 Turboprop 1954 C-130
5 TYNE Turboprop 1955 C-160
6 AI-24T Turboprop 1958 AN-24
7 R11-F300 Turbojet 1962 MIG -21
8 TV2-117A Turboshaft 1962 MI-8
9 SPEY 512 -14 Turbofan 1964 BAC / RomBAC
10 OLIMPUL 593 Turbojet 1966 Concorde
11 VIPER 632 -41 Turbojet 1969 IAR93 / IAR99
12 TURMO III C4 Turboshaft 1969 IAR 330 PUMA
13 TV3-117MT Turboshaft 1974 MI-24
14 RD-33MK Turbofan 1974 MIG -29
15 CFM -56-3 Turbofan 1984 A320
16 PW-100 (ST -18M) Turboprop 1984 ATR -42
17 V2500 -A5 Turbofan 1987 MD-90
18 CFM -56-7 Turbofan 1996 B-737 NG
19 TV7-117A Turboprop 1997 IL-114
20 PW150A (ST -40M) Turboprop 1998 AN-132D
21 TFE731 -40-2N Geared Turbofan 2005 CASA C101
22 CFM LEAP -X Turbofan 2013 A320 NEO

RD-45

Fig. 4 – Motor turbojet, echipeaza aeronava MIG -15 [15]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 17/46 AI-20M

Fig. 5 – Motor turboprop, echipeaza aeronava AN -12 [16]

RD-9B

Fig. 6 – Motor turbojet, echipeaza aeronava MIG -19 [17]

ALLISON T56

Fig. 7 – Motor turboprop, echipeaza aeronava C -130 Hercules [18]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 18/46 TYNE

Fig. 8 – Motor turboprop, echipeaza aeronava C -160 [19]

AI24 -T

Fig. 9 – Motor turboprop, echipeaza aeronava AN -24 [20]

R11-F300

Fig. 10 – Motor turbojet, echipeaza aeronava MIG -21 [21]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 19/46 TV2 -117A

Fig. 11 – Motor turboshaft, echipeaza aeronava MI -8 [22]

SPEY 512 -14

Fig. 12 – Motor turbofan, echipeaza aeronavele BAC si RomBAC [23]

OLIMPUS 593

Fig. 13 – Motor turbojet, echipeaza aeronava Concorde [23]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 20/46 VIPER 632 -41

Fig. 14 – Motor turbojet, echipeaza aeronavele IAR 93 si IAR 99 [24]
TURMO III -C4

Fig. 15 – Motor turboshaft, echipeaza aeronava IAR 330 PUMA [24]
TV3 -117MT

Fig. 16 – Motor turboshaft, echipeaza aeronava MI -24 [25]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 21/46 RD-33MK

Fig. 17 – Motor turbojet, echipeaza aeronava MIG -29 [26]
CFM -56-3

Fig. 18 – Motor turbofan, echipeaza urmatoarele aeronave: A320, A330, B 737 -300 [27]
PW100 (ST -18M)

Fig. 19 – Motor turboprop, echipeaza aeronava ATR 42 [28]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 22/46 PW150A (ST -40M)

Fig. 20 – Motor turboprop, echipeaza aeronava AN -132D [28]
TFE731 -40-2N

fig
Fig. 21 – Motor Gea red turbofan, echipeaza Cessna Citation III, Dessault Falcon 900 [30]
CFM LEAP -X

Fig. 22 – Motor turbofan, echipeaza aeronavele A320 NEO si B 737 MAX [31]
Dupa cum se observa in aceasta prezentare, sistemele si agregatele de pe turbomotoarele
prezentate, sunt tot mai restranse si cu mai putine parti mecanice la modelele noi fata de primele
modele , locul lor fiind luat de sistemele electromecanice, la gama de mijloc , ajunga nd sa fie
inlocuite complet de sisteme electronice, de tip FADEC, partea mecanica ramandan doar
elementul fin de dozare, dar si acesta are in componenta bobine si parti electronice de control.

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 23/46 4. Configuratia S.R.A. prin prisma legilor de reglare ale unor tipuri de M.T.R. cunoscute.

Fig. 23 Sistemul de alimentare cu combustibil pentru AI -24 [20]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 24/46

Fig. 24 Schema bloc reprodusa a sistemului de reglare automata AI -20

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 25/46
Fig. 25 Sistemul de alimentare cu combustibil pentru TYNE [19]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 26/46

Fig. 26 Schema bloc reprodusa a sistemului de reglare automata pentru TYNE

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 27/46
Fig. 27 Sistemul de alimentare cu combustibil pentru Viper [24]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 28/46
Fig. 28 Schema bloc reprodusa a sistemului de reglare automata pentru VIPER

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 29/46

Fig. 29 Sistemul de alimentare cu combustibil pentru TV2 -117 [22]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 30/46
Fig. 30 Schema bloc reprodusa a sistemului de reglare automata pentru TV2 -117

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 31/46
Fig. 31 Schema bloc reprodusa a sistemului de reglare automata pentru R11 -F300

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 32/46
Fig. 32 Sistemul de alimentare cu combustibil pentru PW150A [28]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 33/46
Fig. 33 Schema bloc reprodusa a sistemului de reglare automata pentru PW150A

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 34/46 5. Stadiul actual al SRA pentru turbomotoare de aviatie.
Evoluția motoarelor cu turbine cu gaz a dus la creșterea cerințelor în ceea ce privește
sistemele de control al motorului pentru a spori turația și pentru a îmbunătăți consumul de
combustibil. Aceste solicitări au generat o utilizare pe scară largă a siste melor de control
electronic. Generațiile anterioare ale unor astfel de sisteme, care au folosit conceptul de
supraveghere, au fost introduse în anii 1970 și pot fi găsite într -un număr mare de ae ronave care
funcționează astăzi, este vorba despre ECU ( elec tronic control unit ) .
Conceptul de supraveghere nu satisface pe deplin cerințele celor mai moderne motoare,
însă acest lucru a condus, în anii '80, la c onceptul complet electronic de control digital electronic
(FADEC). Un sistem FADEC controlează toate f uncțiile necesare motorului și introduce o serie
de îmbunătățiri, cum ar fi: (i) posibilitatea de a implementa tehnici sofisticate din teoria
controlului modern, tehnici care pot crește atât performanța, cât și fiabilitatea; reducerea
greutății datorită ut ilizării limitate a mecanicii hidraulice și (iii) posibilitatea implementării unui
suport integrat pentru întreținere, care reduce costurile de întreținere și îmbunătățește
fiabilitatea sistemului. După cum arată aceste exemple, FADEC sprijină eforturile d e creștere a
performanței și fiabilității și reducerea costurilor totale.
FADEC este acronimul pentru Full Authority Digital Engine Control (incorect
interpretat ca Full Authority Digital Electronics Control ). Este format dintr -un sistem numeric
numit EE C – Electronic Engine Control sau ECU – Electronic Control Unit ), plus extensii care
monitorizeaza toate caracteristicile la un motor de aviație .
Sistemele FADEC se află în prezent în funcțiune într -un număr mare de aeronave, cateva
exemple fiind: noile aeronave militare F -18E / F 35 și Eurofighter și aeronavele civile Airbus
A320, A321, A380, Boeing 7 37, Boeing 7 47 și Boeing 777.
În aeronavele echipate cu mai mult de un motor, o singură defecțiune la unul dintre
motoare nu duce singură la o situație catastrofică. Aeronava poate funcționa în continuare cu
un singur motor, deși cu performanțe degradate. Cu toate acestea, într -o singu ră aeronavă,
consecința unui astfel de eșec este într -adevăr catastrofică. Astfel, introducerea FADEC într -o
aeronavă cu un singur motor pune mari constrângeri în fiabilitatea FADEC. Fiabilitatea
componentelor unice este de ordinul 10 -3 h-1. Această cifră nu este suficient de bună pentru
aeronavă și implică faptul că sistemul trebuie să fie făcut tolerant la erori. Nu se poate permite
ca fiecare defecțiune a componentei să provoace o defecțiune a sistemului.

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 35/46
Fig. 34 Sistemul FADEC [12]
Funcția principală a FADEC este de a asigura o functionare optima conforma regimului
de zbor. FADEC sunt folosite de majoritatea motoarelor de aviatie și au trend ascendent de
implementare de la motoarele c u piston pana la turbomotoare si chiar turbopropulsoare ce
echipeaza aeronave și elicoptere.

Fig.35 Structura sistemului de control al turbomotoarelor cu FADEC [10]
Scopul unui sistem de control al motorului este de a da acestuia un maxim de
performanță la un moment dat. Complexitatea realizarii acestui lucru este direct influențată de
complexitatea motorului. Pentru a ne aventura în rădăcinile din spatele FADEC modern, sa
revedem istoricul în controlarea unui motor de aviație. Si stemul de baza legătura mecanică între

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 36/46 pilot și restul aparatului. Sistemul de alimentare cu combustibil se controleaza prin maneta de
gaz. Pilotul controlează alimentarea cu combustibil. El avea astfel control direct al
performanțelor motorului prin conex iunea directă la sistemul de alimentare cu combustibil.

Fig. 36 Dublarea comenzilor de control [10]
Dezvoltarea mijloacelor de comandă mecanice ale motorului s -a făcut concomitent cu
imbunatatirea sistemelor analogo -electronice în aviație. Un sistem nou aduce îmbunătățiri în ce
privește controlul mecanic dar și minusuri precum interferențele electromagnetice. Sistemul
este pus la punct în anii 1960 și totodată introdus ca parte a motorului Rolls Royce Olympus –
593. Sub indicativul 593 este motorul Rolls Royce care echipează un avion supersonic
Concorde .
Succesorul acestui tip de control analog -electronic este evident controlul digital. În anii
1970 NASA și Pratt and Whitney împreună au experimentat primul FADEC p e un avion
General Dynamics F -111. Acesta avea motorul nr 1 un MTR Pratt & Whitney TF30 modificat.
Experimentarea a condus la dezvoltarea turboje turilor militare Pratt & Whitney F100 și Pratt &
Whitney PW2000 civile, fiind primele MTRuri echipate cu module FADEC. Mai târziu MTR
Pratt & Whitney PW4000 a fost primul "Dual FADEC" MTR .
Redundanța este asigurată prin utilizarea a două canale digitale. FADEC deasemenea
are acces și la un set de date analogice d iscrete, venite de la alte sisteme de pe motor ori de pe

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 37/46 aeronavă, în scopul functionarii corecte a aeronavei. FADEC -ul permite doar operarea eficientă
a motorului permitand producătorului de sisteme de propulsie să programeze limitări pentru
sistemul de p ropulsie propriu. Tot el redacteaza rapoarte pentru mentenanță și verificări. Pentru
a se evita depășirea unei temperaturi limită care micsoreaza resursa, FADEC se reprogramează
automat fără intervenția pilotului, de exemplu in sensul aprinderii postcombus tiei.

Fig. 37 Conectarea manetelor de gaz la modulul ECU [10]
Pentru a fi certificat, un FADEC trebuie să nu prezinte sub nici o formă, mod de acces
override. Aceasta înseamnă interconectarea și autorizarea modului de lucru de către ordinator,
pe baza performanțelor si a comenzii.
Dacă apare o cădere a FADEC, sistem ul de propulsie se blochează. Dacă motorul este
controlat electronic și digital dar permite totusi override, atunci sistemul FADEC este doar o
unitate ECU . Un ECU este doar o componentă a FADEC care funcționează în buclă până când
pilotul intervine prin comenzile de bord, sau matricea intrarilor se modifica.
FADEC lucrează lucrează cu parame trii regimului de zbor printre care densitatea
aerului , poziția manetei de gaz, temperatura motorului, presiunea din sistemu l alimentare
combustibil, unghiul de castig in altitudine, unghi de tonou. Semnalul de intrare este analizat

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 38/46 de ECU cu o modulatie de 70Hz. Performanțele precum debitul de combustibil, poziția
vectorului director, starea injectoarelor, poziția ajutajului d e evacuare, etc ale sistemului de
propulsie se calculează avand ca input matricea starilor de intrare. FADEC controlează
regimurile de pornire, repornire si regimurile tranzitorii.
Pentru a clarifica în mod mai direct funționarea unui FADEC, urmăriți funcț ionarea unei
aeronave civile de transport, în zbor. Echipajul condus de comandant introduce date referitoare
la zbor în FMS (sistemul de management al zborului). Sistemul de management al zborului ia
temperatura si altitudinea, directia si viteza vântului, lungimea pistei și altele. Calculează
necesarul de putere al regimului de zbor.
Pentru decolare, p iloții comandă manșa (care nu are legătura mecanică cu motoarele) la
o poziție presetata ori aleg varianta de comandă automată a motoarelor. Sistemul FADEC
calculeaza necesarul de putere pentru decolare si îl foloseste. Această procedură este la fel și în
regimul de ridicare de la sol, croazieră și toate celelalte.

Fig. 38 Conditionarile sistemului FADEC [10]
Unitățile FADEC calculează optimul de putere și dau comenzile necesare la sisteme. În
timpul zborului se fac periodic ajustări ale performanței mot orului pentru a se menține un nivel
optim al eficienței. Puterea maximă este necesară în situție de urgență când manșa se aduce la
capătul cursei, cu luare -aminte că limitarea de sistem nu poate fi depășită. Piloții nu au
posibilitate de a face override ma nual.

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 39/46 Avantaje:
– economie de combustibil;
– protecția motorului împotriva operațiunilor netolerate;
– siguranță sporită datorată canalelor multiple de date ale modulului FADEC în caz de
eroare sistem;
– montare direct pe motor cu certificare;
– certificarea performanțelor motorului;
– posibilitate de legare motoare de același tip pentru performanțe superioare;
– pornire semiautomată a motoarelor;
– comunicare mai bună cu restul sistemelor de pe aeronavă și motor;
– numărul parametrilor interni și externi folosiți pentru control crește cu un ordin de
mărime;
– echipajul monitorizează astfel un număr mai redus de parametri;
– datorită parametrilor monitorizați FADEC este "fault tolerant system" friendly. In urma
unor nefuncționalități din sistem el poate aduce în parametrii in limitele de toleranță
acceptate;
– are implementate rutine de avarie pentru răspunsuri de urgență (ex: în caz de vrie
motoarele măresc turația). Astfel sistemul functioneaza în limite de siguranță.

Fig. 3 9 Prezentarea amplasarii sistemul ui FADEC pe turbofanul CFM LEAP -X [31]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 40/46
Fig. 40 Sistemul de dozare si alimentare cu combustibil pentru CFM -56 [10]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 41/46
Fig. 41 Sistemul de reglare automata cu FADEC si instrumentare pentru CFM -56 [10]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 42/46 6. Stadiul actual al SRA pentru testarea MTR de aviatie in standul de probe .
Sistemele actuale pentru testarea turbomotoarelor de aviatie, sunt compuse in principal
dintr -un Server si unul sau mai multe calculatoare in regim industrial, server care trebuie sa fie
destul de puternic pentru a gestiona toate informatiile de la celelalte pc -uri din retea. Este
cunoscut faptul ca se pot atingeviteze foarte mari de achizitii de date si atunci sistemul server
trebuie sa fie capabil sa raspunda cerintelor.
Pe langa tehnica de calcul, sistemele pentru testarea turbomotoarelor de aviatie in
standul de probe trebuie sa aiba un soft sau mai multe pentru gestionarea echipamentelor de
masura si control dar si pentru programarea testului pentru fiecare turbomotor dedicat.

Fig. 42 Camera de comanda, unde se gestioneaza toate informatiile in timpul testului [11]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 43/46
Fig. 43 Schema bloc a semnalelor sistemului de testate [11]

Fig. 43 Schema bloc a echipamentelor sistemului de testare pe zone [11]

Fig. 44 Configuratia in retea a echipamentelor sistemului de testare [11]

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 44/46 7. Concluzii.
Raportul stiintific nr. 1 realizeaza un studiu, o documentare asupra sistemelor de reglare
automata pentru turbomotoarele de aviatie, incepand cu anii 40’ cand a luat amploare
fenemoneul turbomotoarelor cu reactie si pana in zilele noastra.
In prima parte prezinta o introducere asupra functionarii turbomotoarelor de aviatie prin
prezentarea fenomenului de reglare automata.
In partea a doua, raportul prezinta, o lista de turbomotoare de aviatie fabricate incepand
cu anul 1947 cu RD -45 pana la cel mai perform ant turbomotor actual CFM LEAP -X, punand
in evidenta evolutia atat a turbomotoarelor de aviatie cat si a sistemelor si agregatelor cu care
acestea sunt echipate.
In partea a treia se prezinta mai detaliat, pe un numar de 7 turbomotoare, sistemul
automat de reglare a dozajului de combustibil alaturi de schema bloc pentru a intelege mai bine
evolutia pas cu pas si ce modificari a suportat sistemul de reglarea dealungul timpului.
Sistemul FADEC este la ora acutala cel mai evoluat sistem de reglare automata pen tru
turbomotoarele echipate pe aeronave, pentru testarea pe stand a turbomotoarelor de aviatie se
foloseste tot un sistem de reglare inteligent care mai poate fi imbunatatit.
Se observa, prin prezentarea schemelor bloc ale diferitelor turbomotoare de aviatie, din
perioade diferite, o crestere a numarului de agregate, o crestere a numarului de echipamente
necesare controlului cat mai bun al intrebului turbomotor.
Aceste echipamente au evoluat de la echipamente mecanice la echipamente
hidromecanice apoi la echipamente pneumatice, la echipamente electromecanice si in ultimul
rand la echipamente electronice.
Echipamentele electronice aducand un numar insemnat de avantaje cum ar fi:
– reducerea greutatii intregului turbomotor;
– simplitate in actionarea elementelor de dozare;
– masurarea mai multor parametrii importanti;
– gestionarea mult mai rapida a echipamentelor care primesc comenzi;
– luarea deciziilor mult mai rapid decat omul, datorita implementarii programului soft.

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 45/46 8. Bibliog rafie.
[1] Stanciu V., Rotaru E. – Teoria sistemelor de propulsie aeriene , Editura BREN, Bucuresti
2003, ISBN 973 -648-127-1,
[2] Pimsner V., Motoare aeroreactoare, Vol.I. – Procese si caracteristici , Editura Didactica si
Pedagogica, Bucuresti 1984,
[3] Colonel dr. ing. Dumitru Stoenciu – Automatica motoarelor de aviatie, reglarea automata
a turatiei rotoarelor motoarelor turboreactoare , Editura Academia Militara, Bucuresti – 1979,
[4] Stanciu V., Carmen Mohnoghitei & Evelina Rotare, Carcterist icile T urbomotoarelor ,
Editura BREN, Bucuresti – 2004, ISBN: 973 -648-230-8
[5] Stanciu V., Iulian G., Lacramioara P., Vademcum de turbomotoare , Editura BREN,
Bucuresti – 2004, ISBN 973 -648-318-5
[6] Gennady G. Kulikov, Haydn A. Thompson, – Dynamic modelling of ga s turbines , Editura
Springer, 2004 , ISBN 978 -1-84996 -914-7
[7] Mihoc D., Iliescu S., Ceaparu D., Borangiu T., Teoria si elementelor sistemelor de reglare
automata , Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti -1980
[8] Boyce Meherwan, P., Gas Turbine Engineering Handbook, Fourth Edition 2012 , Copyright
© 2012 Elsevier Inc., ISBN: 978 -0-12-383842 -1
[9] Rolls -Royce – The jet engine , Copyright © Rolls -Royce plc 1986 , ISBN 0902121 235 ,
[10] Airbus A319/A320/A321 (CFM56) , Maintenance Course T1+T2 , Editura Airbus S.A.S. ,
2006 ;
[11] https://www.safran -aero-boosters.com/test -cells/world -leader -aero-engine -test-facilities
[12] Training manual, CFM -56-5B, FADEC system maintenance, Published by CFMI ,
COPYRIGHT 1998 CFM INTERNATIONAL ;
[13] https://turbomecanica.ro/despre -noi/istoric/
[14]http://www.leteckemotory.cz/motory/?fbclid=IwAR0JXd7IUkjTsbZi8PPVtdNe7WImSp
DK4ZRoJxF7Wvu4Tlohkf4nafJCxE
[15] https://en.wikipedia.org/wiki/Klimov_VK -1
[16] https://en.wikipedia.org/wiki/Ivchenko_AI -20
[17] https://en.wikipedia.org/wiki/Tumansky_RD -9
[18] https://en.wikipedia.org/wiki/Allison_T56

Studiu, evolutia si stadiul actual al sistemelor de reglare automata pentru turbomotoare de aviatie 46/46 [19] https://en.wikipedia.org/wiki/Rolls -Royce_Tyne
[20] https://en.wikipedia.org/wiki/Ivchenko_AI -24
[21] https://en.wik ipedia.org/wiki/Tumansky_R -11
[22] https://en.wikipedia.org/wiki/Klimov_TV2 -117
[23] https://en.wikipedia.org/wiki/Rolls -Royce_Spey
[24] https://en.wikipedia.org/wiki/Armstrong_Siddeley_Viper
[25] https://en.wikipedia.org/wiki/Klimov_TV3 -117
[26] https://en.wikipedia.org/wiki/Klimov_RD -33
[27] https://en.wikipedia.org/wiki/CFM_International_CFM56
[28] https://en.wikipedia.org/wiki/Pratt_%26_Whitney_Canada_PW100
[29] https://en.wikipedia.org/wiki/IAE_V2500
[30] https://en.wikipedia.org/wiki/Klimov_TV7 -117
[31] https://en.wikipedia.org/wiki/CFM_International_LEAP
[32] The Fathers of the Turbojet Engine , Royal Aeronautical Society TOULOUSE BRANCH