DE3635633A1

DE3635633A1 - Brennstoff-steuersystem fuer ein gasturbinentriebwerk

Info

Publication number: DE3635633A1
Application number: DE19863635633
Authority: DE
Inventors: Paul Howard Riley
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1987-05-07
Also published as: GB2182723B; JPS62107243A; GB8526726D0; US4718229A; GB2182723A; FR2590321B1; JPH0713482B2; FR2590321A1; GB8622912D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Steuersysteme für Gasturbinen-Flugtriebwerke und insbesondere be zieht sich die Erfindung auf elektronische Steuer systeme die gewährleisten, daß bei Ausfall einer Komponente infolge Überhitzung durch Feuer weit gehend ein Sicherheitsbetrieb durchgeführt werden kann, bei dem die mechanische Integrität der Trieb werke aufrecht erhalten bleibt und das Flugzeug, in dem die Triebwerke eingebaut sind, weiter steuerfähig bleibt.

Wenn der unwahrscheinliche Fall eintritt, daß ein Feuer sich im Gasturbinentriebwerk oder in der Nähe desselben ausbreitet, welches eine Überhitzung des elektronischen Steuersystems des Triebwerks zur Folge hat, ist es wichtig, daß das Steuersystem in einer sicheren vorbestimmten Weise ausfällt. So kann beispiels weise der Ausfall einer Komponente ein Brennstoffsystem veranlassen, eine bedeutend höhere Brennstoffströmung zu fördern als das Triebwerk unter den jeweiligen Be dingungen verträgt, und dies kann zu einer katastrophalen Überdrehzahl des Triebwerks führen. Ein solches Ereignis ist insbesondere von schwerwiegender Bedeutung, wenn das Triebwerk mit einem FADEC System ausgerüstet ist (digi tales elektronisches Steuersystem mit voller Autorität). In einem solchen Falle hängt die Integrität des Trieb werks vollständig von der richtigen Funktion der digi talen Elektronik ab, die die verschiedenen Antriebe des Triebwerks direkt ansteuert. Daher ist es für das System sehr wichtig, eine Selbstschutz-Ausfall-Vorrichtung vorzusehen.

Es ist üblich, dieses Problem dadurch anzugehen, daß einfach Vorsorge dafür getroffen wird, daß bei Er höhung der Temperatur an einem bestimmten Teil des Triebwerks über einen gewissen Wert diese Überhitzung angezeigt wird, welche die Integrität des Steuer systems zerstören könnte, und demgemäß wird bei be kannten Steuersystemen ein hydromechanisches/analog elektrisches System von seiner Kraftquelle abgeschal tet, wodurch bewirkt wird, daß ein Ventil in der Brenn stoffzuführung abgeschaltet wird, so daß die normale Steuerung des Triebwerks überfahren wird und das Trieb werk aus Mangel an Brennstoff abstirbt und herunter läuft. Das Ventil wird in der Praxis gegen einen An schlag gefahren, der das Ventil genügend weit offen hält, um eine Brennstoff-Strömungsrate mit einem Wert aufrecht zu erhalten, bei dem eine Pilotflamme in der Brennkammer bestehen bleibt, wobei die Brenn stoffströmung jedoch nicht ausreicht, um irgendeine wesentliche Leistung zu liefern. Bei diesen bekannten Vorschlägen ist der Überdrehzahlbegrenzer des Steuer systems unabhängig von der Frage der Steuerung während Überhitzungsbedingungen, da die Überdrehzahl-Begrenzungs- Steuerbetriebsart mit der normalen Steuerbetriebsart überfahren wird.

Bisher bestanden die Mittel zur Feststellung der Temperatur der Triebwerksteile einfach aus einem schmelz baren Lenker, der abschmilzt wenn die Grenztemperatur erreicht wird, wodurch eine Schaltungsverbindung unter brochen wird und das Steuersystem außer Betrieb gesetzt wird.

Die heutigen Sicherheitsbestimmungen lassen jedoch derartige Vorschläge für FADEC-Systeme ungeeignet erscheinen, weil schmelzbare Lenker keine ausreichende mechanische Integrität aufweisen, um eine Anpassung an die Betriebssicherheit moderner elektronischer Systeme zu gewährleisten. Auch reicht es nicht aus, nur das Hochlaufen des Triebwerks dadurch zu ver hindern, daß ein Ventil geschlossen wird, wenn eine Triebwerksüberhitzung auftritt, weil diese automa tische Abschaltung des Triebwerks die Steuerung des Flugzeugs sehr schwierig gestalten kann. Stattdessen sollte das digitale elektronische Steuersystem die Steuerung des Triebwerks so lang als möglich auch im Falle eines Feuers aufrecht erhalten, bis der Ausfall einer Komponente des Steuersystems eine weitere Steuerung ausschließt, und danach darf kein Hochlauf des Triebwerks stattfinden.

Die vorliegende Erfindung trägt zur Lösung der oben genannten Probleme insofern bei, als Steuersysteme geschaffen werden, deren Betriebsart selektiv gemäß Bedingungen ausgeschaltet werden kann, denen das Trieb werk oder das Steuersystem ausgesetzt ist.

Im weitesten Sinne schafft die Erfindung ein Selbst schutz-Steuersystem für ein Gasturbinen-Flugtrieb werk, welches wenigstens eine Steuervorrichtung auf weist, um wenigstens einen Steuerbetrieb für das Trieb werk gemäß Triebwerksbedingungs-Signalen zu liefern, wobei das Steuersystem weiter mit Mitteln ausgestattet ist, um die Bedingungen des Steuersystems zu überwachen, was von wenigstens einem Steuersystem- Bedingungssignal wiedergegeben wird, wobei eine Selbst schutz-Steuervorrichtung das Triebwerk in den Selbst schutz-Steuerbetrieb umschaltet, wenn wenigstens ein Steuersystem-Bedingungssignal unter einen vorbestimmten Grenzwert fällt. Um beispielsweise das vorbeschriebene Überhitzungsproblem zu lösen, müßte das Steuersystem- Bedingungssignal auf die Temperatur ansprechen, denen das Brennstoff-Steuersystem ausgesetzt ist und die Selbstschutzsteuerung würde eine Drehzahlbegrenzung herbeiführen. Für andere Fälle wird vorgesehen, daß die Bedingungssignale von einem oder mehreren Aus gangssignalen des Steuersystems oder seiner Kompo nenten geliefert werden, deren Änderung unter erwar teten Bereichen die Wahrscheinlichkeit einer Fehl funktion signalisieren.

Die Erfindung umfaßt in gleicher Weise speziell ein Selbstschutz-Steuersystem für ein Gasturbinen-Flug triebwerk, welches folgende Bestandteile enthält:

a) eine erste Steuervorrichtung, um das Triebwerk in einem ersten Steuerbetrieb gemäß Triebwerks-Be dingungssignalen arbeiten zu lassen, und
b) eine zweite Steuervorrichtung, um das Triebwerk in einem zweiten Steuerbetrieb gemäß einem Triebwerks- Bedingungssignal arbeiten zu lassen, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die zweiten Steuermittel die Steuerung des Triebwerks von der ersten Steuer vorrichtung immer dann übernehmen, wenn wenigstens ein Triebwerks-Bedingungssignal unter einen vorbe stimmten Grenzwert fällt, wobei diese Steuerung aufrechterhalten bleibt, bis wenigstens das eine Triebwerks-Bedingungssignal in den vorbestimmten Bereich zurückkehrt.

Dabei ist das Steuersystem weiter mit Mitteln ausge rüstet, um die Bedingung des Steuersystems, die durch wenigstens ein Steuersystem-Bedingungssignal repräsen tiert sind, zu überwachen, und es ist eine Ausfall- Steuervorrichtung vorgesehen, um das Triebwerk in den Selbstschutz-Steuerbetrieb umzuschalten, indem die erste und zweite Steuervorrichtung überfahren wird, wenn das eine Steuersystem-Bedingungssignal unter einen vorbestimmten Grenzwert fällt.

Gemäß einem speziellen Merkmal der vorliegenden Er findung umfaßt ein Brennstoff-Steuersystem für ein Gasturbinen-Flugtriebwerk folgende Merkmale:

a) Mittel zur Feststellung der Drehzahl des Trieb werks und zur Erzeugung eines Signals, welches der Drehzahl entspricht;
b) eine Brennstoff-Strömungs-Zumeßvorrichtung zur Zumessung der Brennstoffströmung nach dem Triebwerk;
c) eine erste elektronische Steuervorrichtung, welche in Verbindung mit der Brennstoff-Strömungs-Zumeßvor richtung einen ersten und normalen Steuerbetrieb über die vollständige Brennstoffströmung nach dem Trieb werk bewirkt;
d) eine zweite elektronische Steuervorrichtung, die in Verbindung mit der Brennstoffströmungs-Zumeß vorrichtung arbeitet, um eine zweite Drehzahlbegrenzungs- Steuerbetriebsart für die Brennstoffströmung nach dem Triebwerk gemäß dem Drehzahlsignal einzustellen, wo bei die Anordnung derart getroffen ist, daß die zwei te Steuervorrichtung die Steuerung der Brennstoff strömung von der ersten Steuervorrichtung immer dann übernimmt, wenn das Drehzahlsignal einen vorbestimmten Wert überschreitet, der eine Überdrehzahl anzeigt, wo bei diese Steuerung aufrecht erhalten bleibt bis das Drehzahlsignal unter den vorbestimmten Wert abfällt.

Ein solches Brennstoff-Steuersystem ist erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, daß eine Überdrehzahl des Triebwerks infolge des Ausfalls der elektronischen Komponenten verhindert wird, wenn das Brennstoff- Steuersystem Temperaturen ausgesetzt wird, die über den normalen Betriebstemperaturen liegen, wobei das Steuersystem außerdem Mittel aufweist, um die Tempera tur des Steuersystems festzustellen und um ein hier für repräsentatives Temperatursignal zu liefern. Außer dem ist eine dritte Steuervorrichtung vorgesehen, um eine dritte Drehzahlbegrenzungs-Selbstschutz-Steuer betriebsart ausüben zu können, die über die gesamte Brennstoffströmung des Triebwerks reicht, wenn das Temperatursignal entsprechend hoch wird, wobei die dritte Steuervorrichtung so ausgebildet ist, daß sie irreversibel die Steuerung der Brennstoffströmung von der ersten und zweiten Steuervorrichtung über nimmt, wenn die Temperatur des Steuersystems einen vorbestimmten Wert überschreitet, der anzeigt, daß die erste und zweite Steuervorrichtung wahrschein lich ausgefallen sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt ein Brennstoff-Steuersystem für ein Gasturbinen triebwerk folgende Merkmale:

a) eine erste elektronische Steuervorrichtung, um ein erstes Brennstoff-Strömungs-Steuersignal zu lie fern, daß einen normalen Steuerbetrieb des Triebwerks aufrecht erhält:
b) eine zweite elektronische Steuervorrichtung, um ein zweites Brennstoff-Strömungs-Steuersignal zu liefern und um eine Überdrehzahl des Triebwerks zu verhindern, wenn das erste Brennstoff-Strömungs- Steuersignal eine solche Überdrehzahl nicht verhindern kann, und
c) eine Brennstoff-Zumeßvorrichtung zur Zumessung der Brennstoffströmung nach dem Triebwerk gemäß den ersten und zweiten Brennstoff-Strömungs-Steuersignalen.

Dabei umfaßt erfindungsgemäß das Brennstoff-Steuer system außerdem eine Drehzahlbegrenzungs-Selbstschutz- Steuervorrichtung, die die Temperatur des Steuersystems überwacht und die Steuerung der Brennstoffströmung von der ersten und zweiten elektronischen Steuervorrichtung übernimmt, wenn die Temperatur einen vorbestimmten gefährlichen Wert überschreitet.

Die dritte oben erwähnte Steuervorrichtung kann eine temperaturgesteuerte elektronische Schaltvor richtung und Brennstoff-Strömungsbegrenzer umfassen, wobei die elektronische Schaltvorrichtung so ange ordnet ist, daß die Steuerung der Brennstoffströmung von der ersten und zweiten Steuervorrichtung über nommen wird, wenn die Temperatur des Steuersystems den vorbestimmten Wert überschreitet, wobei der Brenn stoff-Strömungsbegrenzer automatisch die Brennstoff strömung auf eine niedrige Strömungsrate begrenzt, wenn die Steuerung ausfällt, wobei die geringe Strö mungsrate eine Überdrehzahl des Triebwerks bei jeder Betriebsbedingung des Triebwerks verhindert.

Vorzugsweise kann die elektronische Schaltvorrichtung folgende Merkmale umfassen:
Einen Temperatursensor zur Erzeugung eines Temperatur signals, das die Temperatur anzeigt, der die Schalt vorrichtung ausgesetzt ist;
einen Temperaturbezugswertgeber, um ein Bezugswert- Temperatursignal zu liefern, welches dem vorbestimmten Temperaturwert entspricht;
ein Komparator zum Vergleich von Ist-Temperatursignal mit Bezugs-Temperatursignal und zur Lieferung eines Schaltsignals, wenn das Ist-Temperatursignal das Be zugstemperatursignal überschreitet, und
eine Halbleiterschaltvorrichtung, die derart an geordnet ist, daß die Steuerung der Brennstoff- Strömungs-Zumeßvorrichtung von der ersten Steuer vorrichtung weggenommen wird.

Der erwähnte Brennstoffströmungsbegrenzer kann eine federbelastete Vorrichtung und Ventileinrichtungen und zugeordnete Ventilanschläge in der Brennstoff- Zumeßeinrichtung umfassen, wobei die Stellung des Ventils normalerweise durch die erste elektronische Steuervorrichtung gesteuert wird, um die Strömung durch die Brennstoff-Strömungszumeßvorrichtung ein zustellen, so daß dann wenn die elektronische Schalt vorrichtung die Steuerung des Ventils von der ersten elektronischen Schaltvorrichtung übernimmt, dieses Ventil automatisch gegen den Ventilanschlag durch die Federvorspannung gedrückt wird, um die niedrige Strömungsrate einzustellen.

Die oben erwähnte erste Steuervorrichtung umfaßt vor zugsweise ein elektronisches Digital-Steuergerät, um einen normalen Steuerbetrieb aufrecht zu erhalten, der die Digital-Steuerung des Triebwerks mit voller Auto rität umfaßt.

Vorzugsweise bewirkt die zweite Steuervorrichtung, daß das Ventil in der Brennstoff-Zumeßvorrichtung im wesent lichen die Brennstoffströmung nach dem Triebwerk ab schaltet, wenn das Triebwerk auf unzulässige Drehzahlen hochläuft, wobei die Brennstoffströmung im wesentlichen abgeschaltet bleibt, bis die Triebwerksdrehzahl unter einen vorbestimmten Sicherheitswert abfällt. Auf diese Weise verbleibt die Steuerung im normalen Steuerbetrieb, außer dann wenn eine Überdrehzahl auf tritt.

Vorzugsweise umfaßt die erste Steuervorrichtung Komponenten, die für eine erste (niedrigere) Spitzen betriebstemperatur bemessen sind, während zweite und dritte Steuervorrichtungen Komponenten umfassen, die auf eine zweite (höhere) Spitzenarbeitstemperatur abgestimmt sind, wobei der oben erwähnte vorbestimmte Temperaturwert etwas geringer ist als die zweite Spitzenarbeitstemperatur. Eine solche Anordnung ergibt eine außerordentlich betriebssichere Folgesteuerung, wenn ein Temperaturanstieg im Steuersystem erfolgt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild, welches ein Gasturbinentriebwerks-Brennstoff-Steuer system veranschaulicht, bei welchem die Erfindung verkörpert ist;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Steuer vorgänge, die in dem Steuersystem nach Fig. 1 eintreten, wenn die Temperatur des Steuersystems ansteigt;

Fig. 3 und 4 spezielle Schaltungen für zwei der Steuereinheiten des Brennstoff-Steuer systems nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Steuersystem 10 zur Steuerung der Brennstoffströmung 12 nach einem Gas turbinen-Flugtriebwerk 14. Das Steuersystem 10 kann als aus verschiedenen Einheiten bestehend angesehen werden, einschließlich einer mechanischen Brennstoff pumpe 15, einer elektromechanischen Brennstoffströmungs- Zumeßeinheit 16, eines digitalen elektronischen Reglers 18, eines elektronischen Drehzahlbegrenzers 20 und ein schließlich einer sogenannten Selbstschutz- oder Ausfall sicherungsstufe 22, die zusammen mit der Ausbildung des Drehzahlbegrenzers 20 einen wesentlichen Bestandteil der Erfindung bildet. Die Selbstschutzstufe 22 ist über dem Gleichstromeingang an das digitale Steuer modul 18 angeschaltet und der Zweck besteht darin, die Steuerstufe 18 unter Bedingungen, die eine gefähr liche Überhitzung der elektronischen Bestandteile des Steuersystems zur Folge haben könnten, abzuschalten. Obgleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird das Steuersystem 10 in Wirklichkeit am äußeren Gehäuse des Triebwerks 14 oder in der Nähe desselben angeordnet.

Abgesehen von gewissen Merkmalen, die in Verbindung mit der Begrenzungsstufe 20 und der Selbstschutzstufe 22 erläutert werden und abgesehen von der sich daraus ergebenden abgewandelten Arbeitsweise des Steuersystems ist die Konstruktion und Arbeitsweise der ver schiedenen Elemente des Steuersystems 10 vom Stande der Technik her bekannt und wird daher nicht mehr im einzelnen beschrieben. Allgemein pumpt die Brennstoffpumpe 15 Brennstoff 12 nach dem Triebwerk 14 mit einer Rate, die normalerweise vollständig durch den Eingang 24 nach der Brennstoff- Zumeßstufe 16 vom Digital-Steuergerät 18 gesteuert wird. Wie in der Industrie bekannt, umfaßt das Steuer gerät 18 zwei oder drei identische Steuerstufen und ein Selbstüberwachungssystem, um einen betriebssiche ren Eingang 24 aufrecht zu erhalten, falls im Betrieb irgendeine einzelne Steuereinrichtung ausfällt. Das Steuergerät 18 akzeptiert verschiedene analoge Signal eingänge 25 vom Triebwerk 14, und das Flugzeug ver arbeitet sie und durch geeignet programmierte Mikro prozessoren werden Steuer-Alogrithmen darauf ausge übt, wie dies in der Industrie bekannt ist, und schließlich wird ein Analog-Ausgangssignal 24 erzeugt. Das Signal 24 treibt ein Drehmomentmotorventil 28 innerhalb der Brennstoff-Zumeßstufe 14 an, bei welchem ein elektronischer Drehmomentmotor zur Öffnung eines federbelasteten Ventils in der Brennstoffleitung gegen die Wirkung der Feder dient. Das Ausmaß der Öffnung des Ventils hängt von dem Wert des Signals 24 ab. Der artige Drehmomentmotorventile sind in der Industrie bekannt.

Einer der Eingänge 25 des Digital-Steuergerätes 18 ist ein Tachometer-Frequenzsignal 27, welches die Drehzahl der Welle des Triebwerks 14 in Hz angibt. Die Wellen drehzahl muß auf einen vorbestimmten Maximalwert begrenzt werden um zu gewährleisten, daß die Inte grität des Triebwerks erhalten bleibt und keine mechanischen Fehler infolge übermäßiger Zentrifugal belastungen auftreten. Normalerweise arbeitet das Steuergerät 18 über das Ventil 28 zum Zwecke der Steuerung der Wellendrehzahl durch Herabsetzen der Brennstoffströmung 12. Das Steuergerät kann die Wellendrehzahl auch dadurch beeinflussen, daß weitere Steuersignale erzeugt werden (diese sind nicht darge stellt, verlaufen jedoch in Kanälen, die von jenen des Steuersignals 24 unterschieden sind), welche Anzapf ventile öffnen und/oder die Winkel der einstellbaren Einlaßleitschaufeln zum Kompressor des Triebwerks 14 ändern. Jedoch können diese Aspekte für die Zwecke vor liegender Erfindung ignoriert werden.

Das Wellendrehzahlsignal 27 bildet außerdem den Eingang 29 zu einem Überdrehzahlbegrenzer 20, dessen Funktion darin besteht zu verhindern, daß die Wellendrehzahl über den zulässigen Maximalwert bei Ausfall des Digital steuergerätes 18 ansteigt, so daß eine Überdrehzahl in diesem Falle verhindert wird. In diesem Fall ist der Drehzahlbegrenzer eine elektronische Analogeinheit, die das Signal 27 überwacht, und wenn dessen Frequenz größer ist als der maximale zulässige Wert, dann wird ein Steuersignal 26 erzeugt. Dieses wird einem elektro magnetisch betätigten Abschaltventil 30 in einer Brenn stoff-Zumeßstufe 16 zugeführt. Normalerweise ist das Ventil 30 durch Federn in die Öffnungsstellung vorgespannt. Wenn jedoch der Elektromagnet durch das Signal 26 erregt wird, schließt sich das Ventil fast augenblicklich gegen die Federvorspannung, um die Brennstoffströmung 12 nach dem Triebwerk auf einen minimalen Wert zu reduzieren, bis die Wellendrehzahl unter den maximal zulässigen Wert abgefallen ist, der durch die Begrenzungsstufe 20 festgelegt ist. Auf die se Weise bewirkt der Drehzahlbegrenzer 20 wirksam eine Steuerung der Brennstoffströmung vom Digital-Steuer gerät 18. Wenn die Triebwerksdrehzahl genügend infolge Brennstoffmangels abgefallen ist, wird das Steuersig nal 26 auf den Wert Null zurückgeführt, und der Elektro magnet wird abgeschaltet und das Ventil 30 öffnet wie der voll, so daß der Brennstoff 12 nach dem Triebwerk 14 so lange weiter fließen kann, bis die Drehzahl wieder zu hoch wird. Dieser Zyklus setzt sich fort bis das Digital-Steuergerät 18 wieder die vollständige Steuerung der Brennstoffströmung 12 übernimmt oder der Pilot durch manuelle Einstellungen die defekte Auto matik kompensieren kann. Im Falle eines Elektronik ausfalls im Digital-Steuergerät 18 verursacht durch übermäßig hohe Temperaturen, steigt die Temperatur des Steuersystems 10 auf einen solchen Wert an, daß der Arbeitsstatus der Begrenzungsstufe 20 gefährdet wird, und in diesem Falle bewirkt die Selbstschutz stufe 22 eine Abschaltung des fehlerhaften Digital- Steuergerätes 18, wie oben erwähnt, und es wird ein Umschalten auf Selbstschutzbetrieb bewirkt, wodurch gewährleistet wird, daß die Brennstoffströmung 12 auf einer niedrigen Strömungsrate gehalten wird, bei welcher unter keinen Umständen eine Überdrehzahl des Triebwerks zu befürchten ist. Diese Steuer folge erfüllt die Erfordernisse heutiger Luftfahrt regeln, die bestimmen daß beim Auftreten eines Feuers im Flugtriebwerk oder in der Nähe desselben das Feuer keine gefährlichen Triebwerksbedingungen zur Folge haben darf. Dies bedeutet, daß ein Feuer das Steuersystem nicht automatisch außer Wirkung setzen darf, und das Steuersystem muß das Triebwerk während eines Feuers weiter steuern bis ein mecha nischer Ausfall dies verhindert, worauf kein Wieder hochlaufen des Triebwerks erfolgen darf.

Die Ausbildung des Steuersystems 10 in bezug auf jene Forderungen, die die obigen Sicherheitsbedürfnisse betreffen, wird nunmehr im einzelnen beschrieben.

Fig. 2 ist ein Diagramm, auf welchem die ansteigende Temperatur in Grad Celsius in Abhängigkeit von der Steuerereignisfolge aufgetragen ist, die sich im Steuersystem nach Fig. 1 aufbaut. Auf der linken Seite von Fig. 2 ist ersichtlich, daß bei Normalbetrieb die Bestandteile des Digital-Steuergerätes 18 bis zu einer Arbeitstemperatur von 125°C garantiert sind. Bei höheren Temperaturen besteht ein exponentielles Ansteigen der Wahrscheinlichkeit des Ausfalls von Komponenten, wenn die Temperaturen sich weiter erhöhen. Dies liegt da ran, daß das digitale Steuergerät 18 leicht verfügbare elektronische Bestandteile enthält, die auf Spitzen arbeitstemperaturen von 125°C ausgelegt sind, und dies ist die normale Auslegung für elektronische Bestandteile zur Benutzung in Flugzeugsystemen.

Wenn eine Überhitzung des digitalen Steuergerätes 18 erfolgt, dann besteht die Möglichkeit, daß der Ausfall eines elektronischen Bauteils dazu führt, daß das digitale Steuergerät ein Signal 24 liefert, das das Drehmoment-Motorventil 28 so einstellt, daß eine beträchtlich höhere Brennstoffströmung fließt als unter den jeweiligen Bedingungen vom Triebwerk 14 benötigt. Es ist deshalb notwendig zu gewährleisten, daß in solchen Fällen die Brennstoff-Zumeßstufe 16 nicht zuläßt, daß die Brennstoffpumpe 15 das Triebwerk 14 mit zu viel Brennstoff versorgt und hierdurch eine katastrophale Überdrehzahl des Triebwerks verursacht. Dies ist ein Grund, weshalb der Überdrehzahlbegrenzer 20 das Triebwerksdrehzahlsignal 27 überwacht und zeit weilig das Absperrventil 30 schließt, wie oben erwähnt, bis die Drehzahl genügend weit abgesunken ist. Im Gegen satz zu dem digitalen Steuergerät 18 zeigt Fig. 2, daß die betriebssichere Arbeitsweise des Überdrehzahlbe grenzers 20 bei einer viel höheren Temperatur, nämlich bei 200°C garantiert wird. Dies bedeutet, daß die elek tronischen Komponenten, die im Überdrehzahlbegrenzer 20 benutzt werden, auf eine Spitzenarbeitstemperatur von 200°C ausgelegt werden müssen, so daß sie eine sehr viel höhere Betriebssicherheit bei Arbeitstemperaturen zwischen 125°C bis zu 200°C aufweisen als die normal be messenen Komponenten, die im Digital-Steuergerät 18 be nutzt werden. Demgemäß besteht eine extrem hohe Wahr scheinlichkeit, daß im Falle eines Ausfalls im Digital- Steuergerät 18 (dies würde sonst zu einer Überdrehzahl des Triebwerks 14 führen) eine ordnungsgemäße Steuerung der Triebwerksdrehzahl durch die Arbeits weise des Überdrehzahlbegrenzers 20 aufrecht erhalten wird.

Es besteht noch die Möglichkeit, daß ein schwerwie gendes Triebwerksfeuer die Temperatur der Komponen ten im Überdrehzahlbegrenzer 20 über ihre Spitzen arbeitstemperatur von 200°C erhitzen. Dadurch würde es wahrscheinlicher, daß eines dieser Schaltungsele mente ausfällt, was eine fehlerhafte Arbeitsweise des Absperrventils 30 oder überhaupt keine Betätigung des selben zur Folge hätte. Dies könnte wiederum zu einer Überdrehzahl des Triebwerks führen, was eine Gefahr für das Flugzeug darstellen würde.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Selbstschutzstufe 22, die bei niedrigeren Temperaturen unwirksam ist, (d.h. im Ruhezustand befindlich ist) diese Forderung erfüllt und eine Arbeitsweise bei 195°C garantiert (d.h. 5° unter der Spitzenarbeitstemperatur des Überdrehzahl begrenzers 20) und dadurch wird die Treiberschaltung des Digital-Steuergerätes 18 auf Null Volt zurückgesetzt und das Signal 24 gesperrt. Dies führt in der Brennstoff zumeßstufe zu einer Verminderung der Brennstoffströmung 12 auf einen niedrigen Wert, der eine Überdrehzahl des Triebwerks 14 unter sämtlichen Arbeitsbedingungen ver hindert. Diese geringe Brennstoffströmung durch die Brenn stoffzumeßstufe wird einfach dadurch erreicht, daß bei Unwirksamkeit des Drehmomentmotors infolge des Wegfalls des Signals 24 die vorerwähnte Federvorspannung das Ven til 28 auf einen Anschlag zurückdrückt, wobei in dieser Stellung das Ventil genügend weit geöffnet ist.

Die beschriebene Anordnung ergibt ein Steuersystem 10 mit drei Steuermoden in bezug auf Überhitzungs Überdrehzahl-Situationen wie auf der linken Seite von Fig. 2 dargestellt. Bei normalen Betriebstem peraturen bis zu 125°C ist mit hoher Wahrscheinlich keit gewährleistet, daß der digitale Steuermode, der über das digitale Steuergerät 18 ausgeübt wird, eine volle Steuerung der Brennstoffströmung 12 aufrecht erhält. Bei Temperaturen über 125°C ist es nicht mög lich, eine Betriebssicherheit für das digitale Steuer gerät 18 zu garantieren, aber das Steuersystem 10 bleibt nichtsdestoweniger im Digitalmode bis ein Aus fall im digitalen Steuergerät 18 ein Hochlaufen des Triebwerks bewirkt und dann die Steuerung durch den Überdrehzahlbegrenzer 20 vorgenommen wird. Bei Tempe raturen unter 200°C wird wiederum mit hoher Wahrschein lichkeit garantiert, daß der Überdrehzahlbegrenzer- Steuermode die Steuerung der Brennstoffströmung 12 in der Weise bewirkt, daß Überdrehzahlen verhindert werden. Bei Temperaturen über 200°C ist es nicht möglich, eine Betriebssicherheit für den Überdrehzahlbegrenzer 20 zu garantieren, so daß zum Schutz gegen katastrophale Überdrehzahlen bei Ausfall des Überdrehzahlbegrenzers die Selbstschutzstufe automatisch bei 195°C wirksam wird, um das Steuersystem 10 in den Selbstschutzmode zu schalten. Hierdurch ergibt sich eine festgelegte niedrige Brennstoffströmung durch das Ventil 28 von der Brennstoffzumeßstufe 16 her.

Vom Standpunkt des Piloten gesehen, führt der Aus fall des digitalen Steuergerätes im schlimmsten Fall entweder zu einer Instabilität der Schubsteuerung oder zu einer zu hohen Brennstoffströmung nach dem Triebwerk. Im ersteren Fall hat der Pilot die Wahl das Triebwerk abzuschalten, wenn die Steuerung un annehmbar wird. Dies steht in Übereinstimmung mit den Regeln der Luftfahrtgesellschaften. Im letzteren Fall schützt der Überdrehzahlbegrenzer das Triebwerk in der vorbeschriebenen Weise.

Auf diese Weise werden Schaltungselemente mit höherer Temperaturbeständigkeit benutzt als dies sonst üblich ist, um das Triebwerk gegen Ausfall der Schaltungs elemente zu schützen.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel, wie der Überdrehzahlbe grenzer 20 in der Praxis angewandt werden kann. Die Schaltungselemente des Begrenzers 20 sind innerhalb der strichlierten Umrahmung angeordnet und sie können sämtlich so ausgelegt werden, daß sie bei 200°C ar beitsfähig sind. Der Begrenzer 20 wird von einem zuge ordneten Dreiphasen-Wechselstromgenerator des Trieb werks 14 gespeist. Diese Wechselspannung wird durch den Dreiphasengleichrichter 52 gleichgerichtet und Generator 50 und Gleichrichter 52 bilden zusammen einen konstanten Stromgenerator, der die Eingangs klemmen der Begrenzerstufe 20 speist. Die dem Begrenzer 20 durch den Gleichrichter 52 zugeführte Spannung kann jedoch schwanken.

In der Begrenzungsstufe 20 bilden die Schaltungs elemente T 1, D 1, C 1, R 1, S 1, R 2, R 3, R 4, C 2 und DZ einen Faltmoden-Nebenschluß-Regler, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Der Zweck des Reglers besteht darin, dem Brennstoffbegrenzer der Zerhackerbauart eine konstante Spannung zu liefern. Dieser Begrenzer weist die Schaltungselemente R 5, R 6, R 7, R 8, S 2, D 2 und T 2 und den Frequenz-Spannungs-Wandler 54 auf, wie dies dem Fach mann ebenfalls bekannt ist.

Im einzelnen unterstützen die Kondensatoren C 1 und C 2 eine Glättung von Spannungsfluktationen, und die Zehner diode DZ wirkt als Spannungsstabilisator. Die Diode D 1 wirkt zum Schutz des MOSFET T 1 gegen eine Gegen-EMK, die von anderen Teilen des Begrenzers 20 herrühren könnte, und es wird der Kondensator C 1 gegen Entladung geschützt. Die Widerstände R 2 und R 3 wirken als Potentialteiler und bestimmen die Spannung, die dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers in Form eines Schmitt-Triggers S 1 zugeführt wird, und der Widerstand R 4 ergibt einen konstanten Anteil der Spannung V in der Sammelschiene 56 nach dem invertierenden Eingang von S 1. Der Widerstand R 1 bestimmt die Hysterese des Schmitt- Triggers S 1, der als Pegeldetektor wirkt. Sein Ausgang ist entweder hoch oder niedrig, wodurch das Gatter des MOSFET T 1 entweder auf hohes Potential oder auf niedri ges Potential geschaltet wird. Wenn das Gatter auf niedrigem Potential T 1 steht, dann fließt sehr wenig Strom zwischen den gemeinsamen Schienen 56 und 58. Wenn das Gatter jedoch ein hohes Potential T 1 hat, dann wirkt dies praktisch als Kurzschluß zwischen den beiden Schie nen. Demgemäß wirkt T 1 als Nebenschluß, der durch S 1 an oder abgeschaltet wird und die Fluktationen der Spannung V in der Sammelschiene 56 relativ zu dem Nullpotential der gemeinsamen Schiene 58 über wacht. Wenn die Spannung V einen vorbestimmten Wert überschreitet, dann wird die Potentialdifferenz zwischen den Eingängen von S 1 größer als etwa 2 Volt und T 1 schafft zweitweise einen Nebenschluß der Spannung über den Ausgang des Gleichrichters 52 bis V genügend abgefallen ist, um T 1 abzuschalten. Dies geschieht natürlich sehr schnell und wiederholt sich, falls erforderlich, um eine im wesentlichen konstante Spannung den Leitungen 60 und 62 nach der Brennstoff begrenzerstufe zu liefern.

Bei der Brennstoffbegrenzerstufe, die den anderen Teil des Begrenzers 20 bildet, wird das Wellendrehzahlsignal 27 einem Frequenz-Spannungswandler 54 zugeführt, um eine positive Ausgangsspannung zu liefern, die sich mit der Wellendrehzahl ändert. Nach Abschwächung im Widerstand R 7 wird die variable Spannung dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers in Form eines Schmitt-Trigger S 2 zugeführt, dessen Hysterese durch den Wert des Widerstandes R 8 bestimmt wird. Die Hysterese repräsentiert einen kleinen Bereich von Trieb werksdrehzahlen und die maximal zulässige Triebwerks drehzahl bildet den oberen Teil des Bereichs. Der in vertierende Eingang von S 2 wird auf das Potential des niedrigen Eingangs von S 1 gelegt, der durch den Wider stand R 5 abgeschwächt ist und weiter auf Null-Potential der gemeinsamen Schiene 58 durch den Widerstand R 6 ge bracht wird. Wenn die Potential-Differenz zwischen dem invertierenden Eingang und dem nicht invertie renden Eingang von 52 etwa 2 Volt überschreitet, wird der Ausgang angeschaltet, so daß eine positive Spannung nach dem Gatter des MOSFET T 2 gelangt. Die ses Schaltungselement steuert den Stromfluß durch die Elektromagnetwicklung des Abschaltventils 30 und der Strom stellt das in Fig. 1 dargestellte Signal 26 dar. D 2 wird so eingestellt, daß nur ver hindert wird, daß T 2 durch die Gegen-EMK der Elektro magnetwicklung beschädigt wird. Wenn normalerweise das Gatter von T 2 auf niedrigem Potential steht, fließt ein nicht ausreichender Strom durch das Sub strat von T 2, um den Elektromagneten soweit zu er regen, daß das Abschaltventil betätigt wird. Wenn das Triebwerkswellen-Drehsignal 27 über den zulässigen Maximalwert ansteigt, dann wird die Potentialdifferenz zwischen den Eingängen von S 2 groß genug um den Aus gang von S 2 und demgemäß das Gatter von T 2 auf hohes Potential zu schalten. Dies ermöglicht einen genügenden Stromfluß in T 2, um das Abschaltventil zu betätigen, welches geschlossen bleibt, bis die Triebwerksdreh zahl auf den unteren Wert absinkt, der durch die Hysterese von S 2 eingestellt wird.

Aus obigen Ausführungen ergibt sich, daß nur eine re lativ kleine Zahl einfacher, aber für hohe Temperaturen bemessener Schaltungselemente bei der Konstruktion des Begrenzers 200 erforderlich ist. Infolgedessen ist seine Betriebssicherheit bei Temperaturen unter 200°C sehr hoch.

Im folgenden wird auf die detaillierte Konstruktion der Selbstschutz-Ausfall-Einheit 22 gemäß Fig. 4 Bezug genommen. Hierbei sind auch nur einige wenige auf hohe Temperaturen bemessene Schaltungselemente erforderlich (Temperaturen bis 200°C), wobei sich ebenfalls eine sehr hohe Betriebssicherheit in der Größenordnung von 0,4 Ausfällen pro Million Stunden ergibt. Die Selbstschutzeinheit 22 stellt grund sätzlich einen temperaturgesteuerten Schalter dar, der die Schaltungselemente enthält, die innerhalb der strichlierten Linie eingeschlossen sind. Andere Kombinationen von Schaltungselementen sind möglich und die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 stellt daher lediglich ein Ausführungsbeispiel dar. Die Einheit 22 ist als Ganzes an die Gleichspannungs-Speiseleitung 60 und 61 angeschlossen, wobei die Schaltungselemente parallel zueinander zwischen den Leitungen 60 und 61 liegen.

Die Selbstschutzstufe 22 weist eine Bezugsspannungsvor richtung 29 auf, die an den Gleichspannungseingang V _S der Leitungen 60 und 61 angeschlossen ist und am Aus gang auf den Leitungen 32 bzw. 34 eine Bezugsspannung V_R bzw. V _T liefert, die sich gemäß der Temperatur än dern, der die Vorrichtung ausgesetzt ist. Die Bezugs spannung V _R auf der Leitung 32 wird auf die gemeinsame Schiene 61 über zwei Widerstände R _A und R _B gelegt.

Außerdem wird ein Operationsverstärker in Form eines Schmitt-Triggers 36 durch die Speisespannung erregt, und, wie angedeutet, sind der invertierende Eingang und der nicht invertierende Eingang so geschaltet, daß sie als Null-Durchgangsdetektor arbeiten, wobei die Spannung V _T auf der Leitung 34 mit der Spannung am Punkt 38 zwischen den Widerständen R _A und R _B ver glichen wird. Die Werte von R _A und R _B werden so ge wählt, daß der Punkt 38 auf der gleichen Spannung steht wie V _T wenn die Temperatur, der die Vorrich tung 29 ausgesetzt ist, 195°C beträgt, d.h. wenn sie etwas geringer ist als die Spitzenarbeitstemperatur von 200°C für die Schaltungselemente der Stufen 20 und 22. Der Ausgang des Operationsverstärkers 36 ist an das Gatter des Thyristors 40 angeschlossen, der wiederum an die Spannungsquelle parallel zur Bezugs vorrichtung 29 und zum Operationsverstärker 26 ge schaltet ist. Der Thyristor 40 ist gesperrt, bis ein Stromimpuls vom Operationsverstärker-Ausgang im Gatter kreis fließt und es besteht kein Stromimpuls vom Ope rationsverstärker bis V _T über den Wert der Bezugs spannung am Punkt 38 ansteigt. Nachdem der Thyristor jedoch getriggert ist, bleibt er natürlich leitfähig bis der Stromfluß unter den Schwellwertpegel absinkt. Sobald der Thyristor getriggert ist, schließt er den Leistungseingang nach dem Digital-Steuergerät 18 kurz und die Spannungsquelle bleibt auf diese Weise so lange kurzgeschlossen als V _S an den Leitungen 30 und 31 steht.

Geeignete Schaltungselemente zum Aufbau der Stufen 20 und 22 sind leicht verfügbar. In Fig. 4 kann die Bezugs spannungsvorrichtung 29 beispielsweise von einer inte grierten Schaltung REFO₂ gebildet werden, die von Precision Monolithics Incorporated of Santa Clara, California, U.S.A. hergestellt wird. Diese integrier te Schaltung kann mit Spannungsquellen zwischen 7 und 40 Volt zusammenwirken. Es ergibt sich ein stabili sierter Spannungsausgang V _R von 5 Volt und ein Aus gang V _T, der sich linear mit der absoluten Tempera tur ändert. Das Schaltungselement arbeitet betriebs sicher bei Temperaturen bis herauf zu 230°C.

Ein geeigneter Operationsverstärker 36 wird beispiels weise von Harris Corporation of Melbourne, Florida unter der Bezeichnung HA 2600 vertrieben. Er besitzt eine maximale Temperaturverträglichkeit von 200°C aber arbeitet in dieser Schaltung betriebssicher bis 230°C.

Fast jeder Thyristor 40 der erforderlichen Stromab messung kann in der Selbstschutzstufe 22 angeordnet werden.

Die Stufe 22 kann im Hinblick auf eine korrekte Funktion dadurch überprüft werden, daß einem Heiz widerstand R _T Strom zugeführt wird, der körperlich nahe dem Temperaturfühler der Vorrichtung 29 ange ordnet ist. Da die Aufgabe besteht, den Thyristor 40 anzuschalten und dadurch das Steuersystem abzuschalten, sollte der Test kurz vor Abschalten des Triebwerks durchgeführt werden.

Obgleich die beispielsweise dargestellte Selbst schutzstufe 22 gemäß Fig. 4 so konstruiert ist, daß bei Auftreten einer Überhitzung die Spannungs zuführung nach dem Digital-Steuergerät 18 kurzge schlossen wird, liegt es auch im Rahmen der Er findung einen elektronischen Schalter vorzusehen, der die Spannungszuführung durch Öffnen des Kreises unterbricht. Als weitere Alternative könnte ein Schalter vorgesehen werden, der ein Signal nach einem anderen Schaltungselement schickt, welches dann eine Sicherheitsbedingung einleitet.

Derartige Schalter, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind oder wie sie vorstehend erwähnt wurden, können so eingestellt werden, daß sie in einem weiten Tempe raturbereich auslösen, um speziellen Umständen des Einzelfalles angepaßt werden zu können. Die Erfindung ist primär gerichtet auf eine Selbstschutzvorrichtung in einer elektrischen Schaltung, jedoch könnte sie auch durch andere Mittel ersetzt werden, die das Steuer gerät 18 abschalten, beispielsweise Bimetallstreifen oder schmelzbare Drähte. Derartige Mittel sind jedoch im allgemeinen unzweckmäßig, weil sie eine unannehmbar hohe Ausfallrate von über 3 pro Millionen Arbeits stunden haben.

Die Schaltungen gemäß Fig. 3 und 4 können in standardi sierten elektronischen Packs angeordnet werden, oder es können vom Kunden gefertigte Schaltungen zusammen mit bestehenden Hybrid-Schaltungen als integrierte Schaltungen ausgebildet werden. Dadurch können die Schaltungselemente billig, betriebssicher und kom patibel mit bestehenden Herstellungstechniken her gestellt werden.

Die Erfindung wurde in Verbindung mit der Anwendung bei digitalen Steuersystemen beschrieben, jedoch ist die Erfindung natürlich auch bei analogen Steuer systemen anwendbar.

Die Erfindung wurde in Verbindung mit einem Steuer system beschrieben, welches drei Steuerbetriebsarten bezüglich der Überhitzung und Überdrehzahl besitzt. Diese Zahl stellt jedoch nur ein Beispiel dar, und es können natürlich auch mehr als drei Betriebsarten vorgesehen werden.

Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit der Verhinderung von Überdrehzahlen bei Gasturbinenflug triebwerken infolge eines durch Hitze verursachten Ausfalls der elektronischen Komponenten im Brennstoff- Steuersystem beschrieben. Die Erfindung ist jedoch breiter als dies, und sie könnte auch auf andere Steuersysteme angewandt werden, und es wäre möglich, Anzeigevorrichtungen oder möglicherweise Fehlfunktionen anderer Steuersysteme oder Temperatur-Steuersysteme zu überwachen, bei denen die Ausgangssignale automa tisch eine Sicherheitsfunktion ausüben, wenn das be treffende Signal über einen bestimmten Grenzwert an steigt.

Claims

1. Brennstoff-Steuersystem für ein Gasturbinen triebwerk, welches folgende Merkmale aufweist:

a) Mittel zur Feststellung der Drehzahl des Triebwerks und zur Erzeugung eines Signals, welches repräsentativ ist für diese Dreh zahl;
b) Brennstoff-Zumeßmittel zur Einstellung der Brennstoffströmung nach dem Triebwerk;
c) erste elektronische Steuermittel, welche in Verbindung mit der Brennstoff-Zumeßvor richtung arbeiten, um eine Einstellung auf einen ersten normalen Steuerbetrieb für die Brennstoffströmung nach dem Triebwerk, und
d) zweite elektronische Steuermittel, die in Verbindung mit der Brennstoff-Zumeßvorrichtung arbeiten, um einen zweiten Geschwindigkeits begrenzungs-Steuerbetrieb für die Brennstoff strömung nach dem Triebwerk gemäß dem Dreh zahlsignal zu bewirken, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die zweiten Steuer mittel die Steuerung der Brennstoff strömung von der ersten Steuervorrichtung immer dann übernehmen, wenn das Drehzahl signal einen vorbestimmten Wert über schreitet, der eine Überdrehzahl anzeigt, wobei diese Steuerung wirksam bleibt bis das Drehzahlsignal unter den vorbestimmten Wert fällt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoff-Steuer system derart beschaffen ist, daß eine Überdreh zahl des Triebwerks infolge eines Ausfalls der elektronischen Komponenten verhindert wird, wenn das Brennstoff-Steuersystem Temperaturen ausge setzt wird, die höher sind als die normalen Betriebstemperaturen, daß das Steuersystem weiter Mittel aufweist, um die Temperatur des Steuer systems festzustellen und um ein Temperatur signal zu erzeugen, welches der Temperatur des Steuersystems entspricht, und daß dritte Steuer mittel wirksam sind, um einen dritten Drehzahl begrenzungs-Selbstschutz-Steuerbetrieb für die gesamte Brennstoffströmung nach dem Triebwerk gemäß dem Temperatursignal durchzuführen, wobei die dritten Steuermittel derart ausgebildet sind, daß sie irreversibel die Steuerung der Brennstoff strömung von der ersten und zweiten Steuervorrich tung übernehmen, wenn die Temperatur des Steuer systems einen vorbestimmten Wert überschreitet, der einen wahrscheinlichen Ausfall der ersten und zweiten Steuermittel zur Folge hat.

2. Brennstoff-Steuersystem für ein Flugtrieb werk, welches folgende Merkmale aufweist:

a) erste elektronische Steuermittel zur Erzeugung eines ersten Brennstoff-Strömungs- Steuersignals zur Aufrechterhaltung eines normalen Steuerbetriebs für das Triebwerk;
b) zweite elektronische Steuermittel zur Er zeugung eines zweiten Brennstoff-Strömungs- Steuersignals zur Verhinderung einer Über drehzahl des Triebwerks wenn das erste Brenn stoff-Strömungs-Steuersignal ausfällt und die Überdrehzahl nicht verhindern kann, und
c) eine Brennstoff-Strömungszumeßvorrichtung zur Zumessung der Brennstoffströmung nach dem Triebwerk gemäß den ersten und zweiten Brenn stoff-Strömungssteuersignalen,

dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoff-Steuer system außerdem dritte Drehzahlbegrenzungs-Selbst schutz-Steuermittel aufweist, die die Temperatur des Steuersystems überwachen und die Steuerung der Brennstoffströmung von der ersten und zweiten elektronischen Steuervorrichtung um schalten, wenn die Temperatur einen vorbestimmten gefährlichen Wert überschreitet.

3. Brennstoff-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Steuer mittel temperaturgesteuerte elektronische Schalt vorrichtungen und Brennstoff-Strömungsbe grenzer umfassen, wobei die elektronische Schaltvorrichtung so angeordnet ist, daß die Steuerung des Brennstoffs von der ersten und zweiten Steuervorrichtung weggenommen wird, wenn die Temperatur des Steuersystems den vorbestimmten Wert überschreitet, und daß der Brennstoffbegrenzer automatisch die Brennstoffströmung auf eine niedrige Brennstoff strömungsrate begrenzt, wenn die Steuerung um geschaltet wird, wobei die niedrige Strömungs rate eine Überdrehzahl des Triebwerks bei jeder Bedingung desselben verhindert.

4. Brennstoff-Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltvorrichtung folgende Merkmale umfaßt: einen Temperatursensor, um ein Temperatursignal zu erzeugen, welches der Temperatur entspricht, der die Schaltvorrichtung ausgesetzt ist, eine Temperatur-Bezugsvorrichtung, um ein Bezugs- Temperatursignal zu erzeugen, welches dem vorbe stimmten Temperaturwert entspricht; einen Komparator zum Vergleich des Temperatur- Ist-Signals mit dem Bezugstemperatursignal und zur Erzeugung eines Schaltsignals, wenn das Ist- Temperatur-Signal das Bezugstemperatursignal überschreitet, und eine Halbleiter-Schaltvorrichtung, die die Steuerung der Brennstoffströmung wenigstens von den ersten Steuermitteln wegnimmt.

5. Brennstoff-Steuersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff strömungsbegrenzer ein durch Feder vorge spanntes Ventil aufweist, und daß zugeordnete Ventile in der Brennstoff-Strömungszumeßvor richtung vorhanden sind, wobei die Lage der Ventile normalerweise durch die erste elek tronische Steuervorrichtung gesteuert wird, um die Brennstoffströmung durch die Brennstoff- Strömungszumeßvorrichtung zu bewirken, wobei dann wenn die elektronische Schaltvorrichtung die Steuerung des Ventils von der ersten elektronischen Steuervorrichtung wegnimmt, automatisch das Ventil gegen den Ventilanschlag durch die Federspannung bewirkt, um die nied rige Strömungsrate einzustellen.

6. Brennstoff-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuer mittel ein digitales elektronisches Steuergerät umfassen, um einen normalen Steuerbetrieb durch zuführen, der die volle digitale Steuerung des Triebwerks durchführt.

7. Brennstoff-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Steuer mittel die Ventilanordnung in der Brennstoff zumeßvorrichtung so einstellen, daß die Brennstoff strömung nach dem Triebwerk im wesentlichen abgestellt wird, wenn das Triebwerk auf eine Überdrehzahl hochläuft, wobei die Brenn stoffströmung im wesentlichen abgeschaltet bleibt, bis die Triebwerksdrehzahl unter einen vorbestimmten Sicherheitswert gefallen ist.

8. Brennstoff-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Steuer mittel Komponenten aufweisen, die auf eine erste (niedrigere) Spitzenarbeitstemperatur bemessen sind, während zweite und dritte Steuermittel Komponenten umfassen, die auf eine zweite (höhere) Spitzenarbeitstemperatur bemessen sind, wobei die vorbestimmten Werte der Temperaturen etwas niedriger sind als die zweite Spitzenarbeitstemperatur.

9. Selbstschutz-Steuersystem für ein Gasturbinen- Flugtriebwerk mit wenigstens einer Steuervor richtung, die wenigstens einen Steuerbetrieb für das Triebwerk gemäß Triebwerksbetriebssignalen liefert, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem mit Mitteln vorgesehen ist, um die Bedingungen des Steuersystems, die durch das erste Steuersystem- Bedingungssignal repräsentiert sind, zu über wachen, und daß eine Selbstschutz-Steuervorrichtung das Triebwerk in einen Selbstschutz-Steuerbetrieb umschaltet, wenn das Steuersystem-Bedingungs signal unter einen vorbestimmten Wert ge ändert wird.

10. Selbstschutz-Steuersystem für ein Gastur binen-Flugtriebwerk mit

a) einer ersten Steuervorrichtung, um einen ersten Steuerbetrieb für das Triebwerk gemäß Triebwerksbedingungssignalen aus zuführen und mit
b) einer zweiten Steuervorrichtung, um einen zweiten Steuerbetrieb für das Triebwerk gemäß wenigstens einem Triebwerks-Bedingungs signal zu erzeugen, wobei die Anordnung der art getroffen ist, daß die zweite Steuervor richtung die Steuerung des Triebwerks von der ersten Steuervorrichtung immer dann weg nimmt, wenn das eine Triebwerks-Bedingungs signal unter einen vorbestimmten Wert fällt und wobei die Steuervorrichtung in dieser Betriebsstellung gehalten wird, bis das Triebwerks-Bedingungssignal in die vorbe stimmte Grenzen zurückkehrt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem außerdem mit Mitteln versehen ist, um die Be dingung des Steuersystems zu überwachen, die durch das Steuersystem-Bedingungssignal repräsen tiert sind, und daß eine Selbstschutz-Steuervorrich tung das Triebwerk in einen Selbstschutz- Steuerbetrieb umschaltet, in dem erste und zweite Steuervorrichtung ausgeschaltet werden, wenn das Betriebssystems-Bedingungssignal unter einen vorbestimmten Grenzwert abfällt.