DCS: F-14 A/B

 

 

 

 

Да будет тяга!

 

Разработка новой, продвинутой модели двигателя продолжалась последние несколько месяцев, и наша модель двигателя F110-GE-400 в настоящий момент получает финальные штрихи.

 

F110 заменил использовавшийся на F-14A двигатель TF30 по двум главным причинам. Первое - существенное увеличение тяги, второе - гораздо более высокая надёжность. Работа F110 может быть характеризована как исключительно надёжная, однако в этом обновлении мы сконцентрировались на реализации нештатны режимов работы и отказов.

 

Наш F110 будет иметь полный набор нештатных режимов в диапазоне от медленных утечек масла до пожаров двигателя.

 

 

 

Обзор и список реализванных отказов, которые будут у F-14B в раннем доступе:

 

 

Маслосистема

 

Маслосистема — набор насосов и ёмкостей, обеспечивающих смазку двигателя. Особенно важной система смазки турбоагрегатов становится при очень высоких оборотах. Маслосистема также приводит в действие некоторые системы, например — регулируемое сопло двигателя.

 

 

Утечки масла

Основных причин утечек две: боевые повреждения и продолжительная работа двигателя с превышением допустимого давления масла. Боевые повреждения — довольно понятный случай, а вот влияние превышенного давления не столь очевидно.

 

Превышение давления масла наиболее вероятно в холодную погоду, когда вязкость масла повышается. Давление масла в первую очередь зависит от оборотов двигателя, но в холодную погоду температура воздуха может сыграть важную роль. Уменьшение перегрузки меньше единицы может привести к понижению давления масла из-за того, что маслонасосы не могут эффективно работать в таких режимах. Не игнорируйте снижение давления масла ниже примерно 20 PSI, потому что это может быть сигналом проблем, при которых главной заботой пилота будет возврат домой. Обращайте внимание и на превышение давления в 65 PSI при запусках в холодную погоду и убедитесь, что масло успело достаточно прогреться, прежде чем увеличивать тягу до взлётной.

 

Установившееся давление масла выше 65 PSI потенциально может привести к утечке, если оставлено без внимания (давление не должно превышать 65 PSI в течение более чем минуты — прим. пер.). При утечке масла ожидайте увеличение его температуры (при этом загорится контрольная лампа OIL HOT) и падение давления (лампочка OIL PRESS (также можно контролировать давление напрямую по соответствующему индикатору, лампа OIL PRESS загорается при давлении менее 11 PSI — прим. пер.)), и в итоге заклинивание двигателя, если тот слишком долго работал без масла. В кабине нет индикаторов количества масла в двигателях, потому индикаторы давления масла могут быть вашей единственной подсказкой в случае утечки масла. К моменту загорания контрольных ламп у вашего двигателя может остаться всего несколько минут жизни на повышенных оборотах.

 

 

 

Помпаж и нестабильная работа

 

Помпаж — явление, происходящее при срыве потока с компрессора, приводящее к тому, что компрессор больше не может эффективно сжимать воздух, снабжая им турбину. Те из вас, кто знакомы с другими самолётами, подверженными таким явлениям, скорее всего, уже знакомы с признаками и особенностями помпажа. Наша новая модель двигателя заходит достаточно глубоко в вопросах симуляции нестабильностей входного потока, в частности:

 

Жужжание воздухозаборника (Inlet buzz)

Жужжание воздухозаборника — циклический феномен, происходящий, когда нестабильности входного потока вызывают периодические перепрыгивания скачка уплотнения на нижнюю губу воздухозаборника и назад. С наибольшей вероятностью это произойдёт в следующих ситуациях: сверхзвуковой полёт на малой тяге в режиме работы двигателя SEC (secondary, вторичный режим в котором направляющий аппарат компрессора полностью открыт), перегрузки меньше единицы при сверхзвуковом полёте в режиме SEC, и потеря сигнала числа Маха в любом режиме. Жужжание воздухозаборника проявляется тряской (+2.5/-1g @ 6Hz), но не катастрофично, его легко контролировать или избежать.

 

Хлопки в воздухозаборнике

Хлопки в воздухозаборнике могут появляться в нескольких специфичных режимах, но в целом безвредны. Может проявляться в виде небольшого повышения EGT (температура выходящих газов), но наиболее заметный из кокпита признак — громкий хлопок. Это обычно не приводит к потере тяги либо повреждению двигателя.

 

 

Помпаж

помпаж — самая серьёзная форма некорректного функционирования компрессора. Помпаж — разрушение течения потока через компрессор, проявляющееся пножеством разнообразных эффектов. Реактивные двигатели требуют постоянного и стабильного воздушного потока, впервую очередь для генерации тяги, но также для регулирования EGT/ТВГ (с помощью постоянного потока "холодного" воздуха от компрессора) и привода компрессора от турбины. Если этот поток разрушен, двигатель потеряет тягу, EGT/ТВГ повысится, форсаж потухнет, а обороты двигателя упадут.

 

Помпаж будет очень заметен из кокпита, сопровождаясь очень громкими хлопками. Пилоты, испытывавшие помпаж, часто успевали подумать о взрыве на борту, прежде чем понимали, что случилось. В экстремальных случаях газы с высокой температурой и давлением с последних стадий компрессора могут полностью поменять направление движения воздуха в двигателе, результатом чего будут очень громкие хлопки и даже пламя из воздухозаборника. Это может привести к повреждениям компрессора или направляющего вппарата. Помпаж также обнаруживается с помощью FEMS (Fatigue Engine Monitoring System, система, обеспечивающая сбор параметров работы двигателя и самолёта), при этом зажжется контрольная лампа STALL (недоступно при работе двигателя в режиме SEC).

 

Клин турбины

Клин турбины приводит к её остановке и должен происходить только при потере давления масла или боевых повреждениях. Двигатель при этом прекратит производить тягу, однако компрессор продолжит авторотировать.

 

Клин компрессора

Клин компрессора поиводит к его остановке и должен происходить только при потере давления масла или боевых повреждениях. При этом двигатель продолжит работать, поскольку турбина всё ещё может вращаться, но поток воздуха через турбину и тяга упадут.

 

Повреждение или отказ турбины высокого давления

Повреждение турбины может произойти при превышении ограничений по EGT. Хотя турбина может выдержать превышение температуры в течение небольшого времени, постоянное превышение температуры понизит её производительность и в конце концов приведёт к полному отказу. При этом турбина больше не сможет вращать компрессор.

 

Повреждение или отказ турбины низкого давления

Повреждение турбины может произойти при превышении ограничений по EGT. Хотя турбина может выдержать превышение температуры в течение небольшого времени, постоянное превышение температуры понизит её производительность и в конце концов приведёт к полному отказу. При этом турбина больше не сможет вращать вентилятор.

 

Пожар двигателя

Основная причина пожаров двигателя - боевые повреждения. Для обнаружения пожаров используются термопары в отсеке двигателя, при нагреве которых загорается контрольная лампа FIRE. Если пожар не потушен, это приведёт к полному отказу двигателя и, скорее всего, потере самолёта.

 

Превышение оборотов

Превышение оборотов должно быть очень редким событием, в основном результатом боевых повреждений. Также причиной может быть повреждение проводки РУДов или залипшие в открытом положении топливные клапаны. AFTC (основной прибор, управляющий двигателем — прим. пер.) автоматически выключает двигатель при превышении 110.5% оборотов, перекрывая подачу топлива. После автоотключения, вновь включить подачу топлива можно перемежением РУДов в положение СТОП и назад. При необходимости можно перезапустить двигатель.

 

Отказ режима AFTC PRI

Режим AFTC PRI (primary, первичный) должен быть исключительно надёжным, но в некоторых случаях AFTC может перейти в резервный режим SEC (фактически, в этом режиме вместо "продвинутого" AFTC двигателем управляет более примитимный MEC, main engine control). В нём недоступны такие функции AFTC и FEMS как защита от превышения EGT, защита от превышения оборотов, форсаж, обнаружение помпажа, управление соплом и воздухозаборником. При этом загорится контрольная лампа ENG SEC. Также в резервный режим перейдёт воздухозаборники.

 

Результатом будет небольшое снижение тяги и стабильности на низких оборотах, но режим SEC исключительно надёжен и позводит вам вернуться на авианосец.

 

 

 

Отказы AICS

 

AICS (Air Inlet Control system, система управления клином воздухозаборника) обеспечивает правильный количественно и качественно воздушный поток к двигателем на всех режимах полёта.

Это особенно важно в случае таких самолётов как F-14, летающих в широком диапазоне режимов.

 

Отказ AICS скорее всего будет сопровождаться контрольной лампой RAMPS, и следующие отказы AICS могут вызвать проблемы с работой двигателей в экстремальных случаях:

 

Не выдвигающийся клин

: Управление клином использует число Маха как взодной параметр. Если клин не выйдет из убранного положения, коэффициент восстановления давления воздухозаборника снизится, что приведет к снижению тяги и уменьшению области стабильной работы двигателя, потенциально приводя к помпажу. Дозвуковой полёт должен свести все проблемы к минимуму.

 

Не убирающийся клин

: Этот отказ случался в реальной жизни, в основном после катапультных запусков, когда клин срывался с замков на низких скоростях. В результате частичного перекрытия потока к двигателю в то время, когда он нужен сильнее всего, происходила существенная потеря тяги и помпаж. К счастью, это должно происходить очень редко.

 

Катапультные запуски должны производиться с переключателем INLET RAMPS в STOW, чтобы клин оставался на замках и не опустился неожиданно для пилота.

 

Неправильная позиция

: Как вы и подумали, неправильная позиция клина. Если отказ произошёл при высоком числе Маха, клин может остаться в открытом положении, когда уже должен быть убран. Переключение INLET RAMPS в STOW позволит воздушному потоку прижать клин в почти убранное положение.

 

 

 

Отказы сопла

 

Регулируемое сопло ответственно за управление выходным сечением сопла, как следствие — скоростью выходного потока и противодавлением на выходе, что влияет на стабильность работы двигателя. При выключенном форсаже сопло почти полностью закрыто, и открывается только при включённом форсаже, чтобы управлять противодавлением и сохранять стабильность при сгорании большого количества топлива. (Исключительно упрощённое описание, в частности, на уровне моря при РУДах в минимальном режиме сопло будет полностью открыто до 0.45М — прим. пер.)

 

 

Отказы сопла:

Не закрывающееся сопло

:Сопло двигателя F110 управляется регулируется с использованием масла из маслосистемы двигателя.

При потере давления масла сопло останется в открытом положении, снижая тягу.

 

Погасание пламени

: может быть вызвано неправильным соотношением топливо/воздух в камере сгорания, но должно быть редкостью благодаря автоматической системе зажигания двигателя F110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нештатная работа (Двигатели и вы!)

 

 

В результате некоторых из перечисленных выше отказов от пилота могут потребоваться особые действия, чтобы вернуть двигатели к жизни. В редких случаях вроде погасания пламени в камере сгорания или выключения двигателя по превышению оборотов может потребоваться перезапуск двигателей в воздухе.

 

Нештатные режимы работы — тот случай, когда игрок напрямую столкнётся с нашей моделью двигателя.

Ваши решения будут иметь большое влияние на продложительность вашей виртуальной жизни.

 

Следующие операции смоделированы для двигателя F110:

 

Запуск авторотирующего двигателя

Запуск авторотирующего двигателя — обычно операция "последней надежды" после остановки обоих двигателей. Обращайтесь к руководству NATOPS для конкретных процедур, но обычно старт авторотирующих двигателей лучше всего происходит в редиме SEC из-за полностью открытого направляющего аппарата, позволяющего большие обороты авторотации. У F-14B есть странная причуда: правый двигатель авторотирует лучше левого, потому всегда старайтесь первым перезапускать правый двигатель в режиме SEC, что потребует от вас меньшей скорости/угла пикирования для достижения минимальных оборотов для запуска двигателя.

 

Запуск двигателя от работающего двигателя

Может быть произведён, когда один из двигателей работает и доступен отбор воздуха от него. Такой запуск обычно не используется, поскольку большинство запусков двигателей происходят от наземного источника сжатого воздуха, однако в воздухе это позволит вам не пикировать для разгона 450+ узлов, требуемых для старта авторотирующего двигателя.

 

 

И, наконец, последние штрихи чтобы функциональность AFTC, описанная в предыдущем посте про двигатели, была полной:

 

Asymmetric Thrust Limiter (Ограничитель асимметричной тяги)

Эта система предназначена для ограничения асимметрии тяги в том случае, когда форсаж на одном из двигетелей зажегся, а на другом нет. Из-за большого расстояния между двигателями, на максимальной тяге может появляться большой нежелательный момент рыскания, приводящий к развитию штопорных тенденций. Ограничитель оставляет зажегшийся форсаж на минимальном форсажном расходе топлива до тех пор, пока форсаж на втором двигателе не зажжётся.

 

Reduced Arrestment Thrust System (RATS)

RATS предназначена для уменьшения износа оборудования авианосца и снижает максимальные обороты на 4.5% при обжатых стойках и выпущенном гаке. RATS не работает при включенном форсаже или двигателе в режиме SEC, но сигнальная лампа будет гореть всё время, пока система включена, вне зависимости от режима/статуса.

 

 

 

 

Итоги & Будущее

 

С добавлением всего вышеперечисленного и завершением AFTC, разработка нашей продвинутой модели для F110-GE-400 начинает подходить к концу.

 

Мы продолжим развивать нашу мдлель при разработке других двигателей, таких как P&W TF30 для F-14A и других двигателей для неаннонсированных проектов.

 

Надеюсь, вам понравилось глубокое описание двигетелей, которыми вы уже скоро будете управлять.

Спасибо за поддержку!

 

HB