Moottorin polttoaineen säätöjärjestelmä

Moottorin polttoaineen säätöjärjestelmä kuuluu ATA-100-järjestelmässä alueeseen ATA-73.

Suihkumoottorin ja potkuriturbiinin teho riippuu moottorin lävitse virtaavan ilman massavirtauksesta: kun moottorin lävitse virtaavan ilman massavirtaus lisääntyy, moottorin teho kasvaa ja päinvastoin.

Työntövoiman suuruuteen vaikuttavat samanaikaisesti useat tekijät: roottorin pyörintänopeus, turbiinin sisäänmeno- ja ulostulolämpötila sekä ahtimen purkautumispaine. Kaikki nämä muuttujat reagoivat herkästi myös moottorin eri komponenttien hyötysuhteiden muutoksiin (ahdin, turbiini jne.).

On havaittu, että roottorin nopeuden säätö on tarkin menetelmä moottorin läpi menevän massavirtauksen ja sitä kautta työntövoiman säätämiseksi. Roottorin pyörintänopeuden muutoksia ohjataan tehon ja polttoaineen säätöjärjestelmillä.

Moottorin polttoaineen säätöjärjestelmän tehtävänä on toimittaa oikea määrä polttoainetta moottorin polttokammioon kaikissa moottorin toimintaolosuhteissa. Järjestelmän keskeisin laite on polttoainesäädin.

Säätöjärjestelmän ja säätimen vaatimukset suunnittelulle ja toiminnalle

Suihkumoottorin säätöjärjestelmän perusvaatimuksia on

• säätää ulostuloteho vakiintuneessa käyntitilassa ja tehonsäätöä muutettaessa (transient).

• maksimoida moottorin työkierron hyötysuhde.

• vastata nopeasti tehovivun tehonsäätökomentoihin ja pitää valittua tehovivun asentoa vastaava tehoasetus.

• taata stabiili toiminta kaikissa toimintaoloissa.

• huolehtia ettei moottorin turvallisia toimintarajoja ylitetä.

Moottorin tyypistä ja kokoonpanosta riippuen säätöjärjestelmä ylläpitää mm. seuraavia toimintarajoja:

• Roottorin tai roottorien maksimi pyörintänopeuden rajoitus

• Ahtimen maksimipaineen rajoitus

• Tehonsäätövaiheen polttoaineen syötön säätönopeuden rajoitus, niin että kiihdytysvaiheessa estetään ahtimen sakkaus ja turbiinin ylikuumentuminen sekä hidastusvaiheessa liekin sammuminen

• Turbiinin maksimilämpötilan rajoitus

• Puhaltimen maksimipainesuhteen rajoitus

• Ahtimen minimi- ja maksimipaineen rajoitus

• Ahtimen geometrian (VSV, Variable Stator Vanes) muutosten vaiheistus niin että vyöhykkeiden toiminta sovitetaan toisiinsa nähden ja estetään sakkaus sekä optimoidaan työkierron hyötysuhde

Säätöjärjestelmän suunnittelun lähtökohtia

Järjestelmän ohjaamana moottorin on voitava toimia täysin automaattisesti kaikilla koneelle suunnitelluilla lentokorkeuksilla, nopeuksilla ja moottorin tehoasetuksilla. Hyvä säätöjärjestelmä ottaa huomioon myös moottorin käytöstä johtuvan kulumisen ja rappeutumisen.

Tehonsäädössä ei ole tehovivun käyttöön liittyviä rajoituksia. Käyttäjälle ei aseteta rajoituksia sen suhteen, millä nopeudella tehoa voi säätää joko tietyillä tehovivun kulma-asennoilla tai tietyissä lentotiloissa.

Järjestelmä on toiminnoiltaan itsenäinen, eli moottorin muiden järjestelmien häiriöt eivät häiritse säätöjärjestelmän toimintaa.

Säätöjärjestelmän ja sen osien on täytettävä tiukat turvallisuus- ja luotettavuusvaatimukset. Kriittisin vaatimus on vakavan vian (moottorin täydellinen hajoaminen) esiintymisen todennäköisyys. Vakavan vian ilmentymisen todennäköisyyden on oltava pienempi kuin yksi tapaus miljardia lentotuntia kohden (1*10^-9 fh). Tällaisia vikoja ovat roottorin hajoaminen ja osien tunkeutuminen ulos moottorista (roottorin ylinopeus) tai kammion hajoaminen ylipaineen takia. Säätöjärjestelmään on yleensä rakennettu rinnakkaiset rajoitinjärjestelmät, jotka estävät edellä kuvatut toimintahäiriöt.

Muita luotettavuuskriteereitä ovat mm. moottorin lennolla pysähtymisen todennäköisyys ja järjestelmän sellaisten vikojen esiintymisen todennäköisyys, jotka vaativat korjaus- tai huoltotoimenpiteitä. Lennolla pysähtymisten määrän on oltava vähemmän kuin kymmenen tapahtumaa miljoonaa lentotuntia kohden (10*10^-6 fh) ja korjausta tarvitsevien vikojen esiintymistiheyden pitää olla vähemmän kuin kymmenen tapausta kymmentätuhatta lentotuntia kohden (10*10^-4 fh).

Lisäksi on useita muita tärkeitä järjestelmän ja sen osien suunnitteluun liittyviä tekijöitä; esimerkiksi saman moottorityypin säätöjärjestelmän osien on oltava keskenään vaihtokelpoisia.

Polttoainesäätimen perustoiminnot

Tietyt perusohjaustoiminnot kuuluvat kaikkien, niin sotilas- kuin siviilikoneiden moottorien säätimien toimintoihin. Näitä ovat

• puhaltimen ja korkeapaineroottorin nopeuden ohjaus

• kiihdytys- ja hidastusvaiheen polttoainevirtauksen ohjaus

• säädettävien staattorinsiipien ohjaus

• polttoainevirtauksen minimi- ja maksimirajojen valvonta

• korkeapaineroottorin nopeuden ja ahtimen purkautumispaineen rajoittaminen.

Sotilasmoottoreilla on yleensä vaatimuksena kyky säätää myös jälkipolttimen polttoaineen virtausta sekä kyky säätää tehoasetuksen mukaiseksi säätyvän suihkusuuttimen virtauspinta-ala.

Siviilimoottoreitten säätöä koskevia vaatimuksia ovat kyky säätää säädettävien vuodatusventtiilien vuodatusaukon suuruus, aktiivinen roottorin ja kammion välisen välyksen säätö ja suihkujarrun (reverssin) toiminnan ohjaus.

Polttoaine-ilmaseoksen palaminen

Polttoaine-ilmaseos palaa täydellisesti ainoastaan kun seossuhde on tiettyjen rajojen sisällä. Ihanteellinen polttoaineen ja ilman seossuhde on 1:15 (=1 paino-osa polttoainetta, 15 paino-osaa ilmaa), jolloin palaminen tapahtuu korkeassa 2000 ... 3000 °C lämpötilassa.

Lämpötilan kasvaessa palamisen terminen hyötysuhde paranee ja samalla nousee myös turbiinin sisäänmenolämpötila. Maksimi turbiinin sisäänmenolämpötila nykyisillä moottoreilla on yli 1300 °C.

Polttokammion lävitse virtaavasta ilmasta noin 25 % muodostaa polttoaineen kanssa seoksen ja palaa, loput 75 % ilmasta jäähdyttää lieskaputkea. Ilmakerros eristää liekin lieskaputkesta ja sekoittuu palamiskaasuihin sekä kuumenee turbiinin sisäänmenolämpötilaan.
Palaminen suihkumoottorin polttokammiossa tapahtuu vakiopaineessa.

Moottorin polttoaineen säätöjärjestelmän laitteet

Moottorin säätöjärjestelminä käytetään pääasiassa kahdentyyppisiä järjestelmiä:

• hydromekaaniset säätimet

• elektroniset säätimet.

Hydromekaaninen säädin on mekaaninen laskin, joka annetuista säätötiedoista laskee ja mittaa polttokammioon syötettävän polttoainevirtauksen. Säätimessä on samassa kokonaisuudessa kaksi osaa, jotka ovat laskinosa ja mittausosa.

Elektronisessa säätöjärjestelmässä on kaksi pääosaa: digitaalinen laskin (prosessori) ja sähköhydraulinen säädinosa. Laskinosa laskee tarvittavan polttoainemäärän ja ohjaa sähköhydraulisen säätimen toimintaa.

Sähköisesti ohjattu polttoaineensäätöjärjestelmä

Moottorityypistä ja valmistusajankohdasta riippuen elektronisissa polttoaineen säätöjärjestelmissä on erilaisia lisäominaisuuksia. Elektroninen säädin voi ohjata roottorin sisäistä jäähdytystä. Kahdella sumuttimella varustettujen polttoainesuuttimien lisäksi suuttimet voidaan jakaa vielä kahteen jakoputkistoon ja säätimen ohjaama magneettiventtiili avaa polttoaineen syötön molempiin putkistoihin, kun tehoa on lisättävä nopeasti.

Hydromekaaninen polttoainesäädin

Hydromekaaninen polttoainesäädin on laite, joka laskee ja mittaa tarvittavan polttoainevirtauksen sille syötettyjen säätöparametrien perusteella. Säätimen tarkoituksena on pitää palamisvyöhykkeessä oikea ilman ja polttoaineen seossuhde.

Säädin toimii käyttövoimalla, joka saadaan aikaan joko mekaanisesti, hydraulisesti, sähköisesti tai pneumaattisesti, käyttövoimana voi myöskin olla näiden yhdistelmät. Tehovivun asennolla ohjaamosta määritellään haluttu teho eli moottorin polttoainevirtaus. Kun tehovipu siirretään tyhjäkäyntiasennosta eteenpäin, teho ja polttoaineen virtaus kasvavat. Suihkumoottorissa ja puhallinturbiinilla kasvanut läpi virtaavan kaasun massavirtaus nostaa työntövoimaa ja potkuriturbiinilla kasvaa akseliteho.

Taulukko seossuhteen muutoksista (ks. kuva)

Moottorin ikääntyessä ja ahtimen rappeutuessa ilma-polttoainesuhde 1 : 15 alkaa muuttua. Moottorin toiminta vaatii tietynsuuruisen ahtimen, jotta ahtimen hyötysuhde ja ahtimen sakkausmarginaali pysyisi oikeana. Kun painesuhde (CR, compression ratio) alkaa laskea ahtimen likaantumisen tai vaurioitumisen seurauksena ja moottorin tehoa on nostettava, ahtimen pyörintänopeutta nostetaan, kunnes ahdin saavuttaa säädetyn painesuhteen.

Polttoainesäädin saa käyttönsä apulaitevaihteistolta, ja käyttävän akselin pyörintänopeus on tietyssä suhteessa käyttävän roottorin pyörintänopeuteen. Kaksi- tai kolmiroottorisissa moottoreissa säädin saa käyttönsä korkeapaineroottorilta.

Polttoainevirtauksen säätöön käytettävät parametrit

Säätimen laskentatoimintojen ohjaukseen käytetään useita moottorista ja sen toimintaympäristöstä otettuja parametrejä, joiden avulla lasketaan polttoainevirtaus ja pidetään polttoaineen ja ilman seossuhde oikeana.

1  Roottorin pyörintänopeus (N_c )

• On verrannollinen ahtimen pyörintänopeuteen.

• Ohjaa suoraan säätimen keskipakoissäätimen toimintaa.

Roottorin pyörintänopeutta käytetään ohjaustietona

• vakiopyörintänopeuden polttoainevirtaukselle

• moottorin kiihdytyksen ja hidastuksen polttoainevirtaukselle.

2  Ahtimen sisääntulolämpötila (T_t2 )

• Kuvaa ilman ominaisuuksia (tiheys)

• Kokonaislämpötilasignaalin anturi lähettää mittausarvon säätimelle.

Sisääntulolämpötila antaa säätimelle tiedon sisään virtaavan ilman tiheydestä. Tiheyden muuttuessa korjataan polttoaineen virtausta olosuhteita vastaavaksi.

3  Ilman sisääntulopaine ahtimelle (P_t2)

On vaihtoehtoinen säätösignaali ahtimen sisääntulolämpötilalle.
Kokonaispainesignaali tulee säätimelle antaen sille tiedon

• lentonopeudesta

• lentokorkeudesta.

4  Ahtimen purkautumispaine (compressor discharge pressure, [CDP, P_s4]) tai polttokammionpaine (Pb)

Polttokammion paineen ja ilman massavirtauksen välinen suhde on suoraviivainen. Jos polttokammion paine kasvaa 10 %, niin ilman massavirtaus kasvaa myös 10 % ja säädin voi ohjelmoida 10 % suuremman polttoainevirtauksen.

5  Staattisen paineen signaali ohjautuu säätimelle.

• Antaa säätimelle tiedon ilman massavirtauksesta polttokammioon.

6  Tehovivun kulma-asento (PLA / TLA, power / thrust lever angle)

• Tehon pyyntö moottorilta

7  Sulkuventtiilin asento

• Korkeapaineisen polttoaineen virtauksen ohjaus

Hydromekaanisen säätimen toiminta (ks. kuva)

Polttoaineen mittaus

Polttoaineen korkeapaineisen polttoaineen sulkuventtiilin (12) avaaminen sulkuvivulla (10) moottorin käynnistysvaiheessa aloittaa polttoaineen ruiskutuksen. Säätimen ohjaukseen tarvitaan sulkuvipu, koska minimivirtausrajoitin (11) estää polttoaineen kuristinventtiiliä (4) sulkeutumasta kokonaan. Tehovivun ollessa taka-asennossa tyhjäkäyntirajoitinta vasten säätöventtiili on minimivirtausasennossa eikä sulje kokonaan virtauskanavaa, ja siksi tehonsäätövivun ohjaama venttiili ei voi toimia sulkuventtiilinä.

Käynnistysvaiheessa järjestelmään muodostuu riittävä paine, ennen kuin virtaus suuttimille alkaa. Tällä tavoin saadaan oikeat lähtötiedot säätimelle ennen käynnistystä.
Koneen säiliöistä polttoaine siirretään siirtopumpuilla moottorin käyttämälle korkeapainepumpulle (8) ja sieltä kuristinventtiilille (4). Virratessaan säätösuuttimen läpi polttoaineen paine laskee. Kuristinventtiilin lävitse virranneesta polttoaineesta käytetään englannin kielessä termiä ”metered fuel” (suomeksi "mitattu polttoaine", joka tarkoittaa tässä yhteydessä lähinnä säätimen annostelemaa polttoainetta).
Polttoaine mitataan massan eikä tilavuuden mukaan. Polttoaineen lämpösisältö määritetään vakioyksikkönä J/kg, joka on riippumaton polttoaineen lämpötilasta.

Polttoaineen massavirtauksen yksinkertaistettu laskentamalli

Kaavassa

	polttoaineen massavirtaus [kg/h]
K	säädinkohtainen vakio
A	kuristinventtiilin aukon pinta-ala
	paine-ero kuristinventtiilin yli

Jos moottoria käytettäisiin vain yhdellä tehoasetuksella, niin kuristinventtiilin poikkipinta-ala voisi olla vakio ja polttoaineen annostelu tapahtuisi edellä olevan yhtälön mukaisesti. Lentokoneen moottorin käyttö vaatii kuitenkin tehon muutoksia ja eri käyttötilanteiden takia tarvitaan säätyvä virtauksen mittausventtiili.

Tehonmuutokset ohjataan tehovivulla. Kun tehovipua siirretään eteenpäin, kuristinventtiilin (4) pinta-ala kasvaa, polttoainevirtaus lisääntyy ja moottorin työntövoima kasvaa.
Laskentakaavan mukaan, kun kuristinventtiilin aukon pinta-ala (A) kasvaa, polttoaineen massavirtaus ( ) kasvaa vain, jos muut tekijät (K ja p) pysyvät samana. Toisin sanoen, kun kuristinventtiilin aukon kokoa muutetaan, on paine-ero venttiilin yli pidettävä vakiona, jotta muutos vaikuttaisi polttoaineen massavirtaukseen.

Paine-ero pidetään vakiona paine-erosäätimellä (9). Mitatun polttoaineen paine ohjataan jousen puolelle hydraulisesti toimivaa paine-eron säätävää venttiiliä, jolloin paine-ero pysyy jousivoiman määräämässä arvossa. Kun jousivoima on vakio, myös paine-ero (P) kuristinventtiilin yli on vakio.

Lisäksi korkeapainepumpun tuoton on oltava suurempi kuin säätimen "kontrolloima" polttoainevirtaus, jotta kuvattu toiminta olisi mahdollista. Paine-erosäätimen kautta ylimääräinen polttoaine palautuu pumpun imupuolelle.

Esimerkki:
Mittaamattoman polttoaineen paine on 500 PSI, mitatun polttoaineen paine on 420 PSI ja jousenvoima on 80 PSI. Tässä tilanteessa paine-erosäätimen kalvon kummallakin puolella paine on 500 PSI. Ohivirtausventtiili on tasapainossa ja vuodattaa ylimääräisen polttoaineen pumpun imupuolelle. Kun tehovipua siirretään eteenpäin, mittaussuuttimen aukko kasvaa ja mitatun polttoaineen paine mittasuuttimen jälkeen kasvaa.

Mitatun polttoaineen paine kasvaa 440 PSI:n. Tämä nostaa kokonaispaineen 520 PSI:n jousenpuolella kalvoa, jolloin paine-eroventtiilin aukko pienenee. Paine-eroventtiilin säätömuutos aiheuttaa sen, että mittaamattoman polttoaineen paine nousee, kunnes paine-ero on 80 PSI mitatun ja mittaamattoman polttoaineen välillä. Pyörintänopeuden kasvu roottorilla ja myös polttoainepumpulla aiheuttaa sen, että polttoainevirtaus kasvaa.

Laskentaosa

Moottorin käydessä tehovivun (1) liike suuremmalle tehoasetukselle aiheuttaa servoventtiilin tangon (2) ja jousen pidätinlevyn siirtymisen alaspäin, jolloin se puristaa keskipakoispainojen vastajousta kireämmälle.

Servoventtiili tasaa tehovivun nopean liikkeen, kun polttoaine virtaa männän erottaman kahden kammion välillä, jolloin tehovivun liike ei välity suoraan kuristinventtiilille.

Jos tarkastellaan tilannetta, jossa kertojavipu (3) pysyy paikallaan, liukuohjain siirtyy kaltevalla ohjaustasolla alaspäin ja vasemmalle. Kun ohjain liikkuu vasemmalle, se siirtää kuristinventtiiliä (4) vasemmalle jousivoimaa vasten, jolloin virtauksen poikkipinta-ala suurenee ja polttoainevirtaus kasvaa.

Polttoainevirtauksen noustessa moottorin roottorin pyörintänopeus kasvaa, jolloin kasvaa myös keskipakoissäätimen pyörintänopeus. Kun keskipakoissäätimen pyörintänopeus kasvaa, kasvaa myös keskipakoispainojen aikaansaama voima. Kasvanut keskipakoispainojen voima asettuu tasapainoon jousivoiman kanssa. Keskipakoispainot palaavat yleensä aina pystyasentoon ja muuttavat asentoaan moottorin kuormituksen eli pyörintänopeuden muuttuessa.

Ylikierrostilanne

1. moottorin kuormitus alenee, jolloin moottorin pyrintänopeus kasvaa.

2. keskipakoispainojen voima voittaa jousivoiman, jolloin polttoainevirtaus pienenee.

3. moottori palaa säädetylle pyörintänopeudelle ja jousivoiman ja keskipakoispainojen voimat tasapainottuvat.

Alikierrostilanne

1. moottorin kuormitus kasvaa, jolloin moottorin pyörintänopeus alenee.

2. jousivoima voittaa keskipakoispainojen voiman, jolloin polttoainevirtaus kasvaa.

3. moottorin pyörintänopeus palautuu säädetylle nopeudelle ja jousivoima sekä keskipakoispainojen voima palautuu tasapainoon.

Tehovivun siirto eteenpäin

1. jousivoima lisääntyy, se voittaa keskipakoispainojen voiman jolloin niiden asema muuttuu ja ne siirtyvät alaspäin.

2. polttoainevirtaus kasvaa, pyörintänopeus kasvaa ja lopulta jousivoima ja keskipakois-painojen voima saavuttavat tasapainon.

Huomaa, että keskipakoispainot eivät palaudu takaisin aiempaan asemaansa, ennen kuin tehovipua säädetään, koska jousella on uusi, suurempi kireys. Tämä ilmiö on nimeltään "droop ", ja se saa aikaan vähäisen pyörintänopeuden putouksen, joka aiheutuu keskipakoismekanismin vitkaisuudesta.

Useilla moottoreilla polttokammion staattinen paine on ilman massavirtauksen mitta. Jos massavirtaus tunnetaan, ilman ja polttoaineen seossuhde voidaan säätää tarkasti. Kun polttokammion paine (P_b) kasvaa, mittausaneroidi laajenee. Liian suuri paineennousu on estetty rajoittimella (6).

Jos servosäädin ja -tanko pysyvät paikallaan, jakovipu pakottaa luistiosan liikkumaan vasemmalle, jolloin kuristinventtiilin virtauspinta-ala kasvaa ja polttoaineen massavirtaus kasvaa. Tämä tilanne ilmenee koneen nopeuden kasvaessa, jolloin patopaine imurenkaassa kasvaa ja massavirtaus moottorin lävitse kasvaa.

Moottorin imurenkaalla ("inlet ") vallitsevan paineen noustessa paine vaikuttaa myös P_t2 aneroidiin (7), joka laajenee ja siirtää jakovipua vasemmalle, jolloin kuristinventtiilin virtauspinta-ala kasvaa ja samalla kasvaa polttoainevirtaus.

Moottorin elektroninen polttoaineen säätöjärjestelmä

Digitaalielektroniikan kehitys on tehnyt mahdolliseksi mitata ja analysoida suuria tietomääriä nopeasti ja tarkasti, jolloin monimutkaisten prosessien tarkka seuraaminen ja säätö on tullut mahdolliseksi jopa ilmailun erikoisvaatimukset huomioon ottaen. Ensimmäiset elektroniset säätöjärjestelmät olivat yksinkertaisia ohjaavia säätöjärjestelmiä, jotka olivat yhdistelmä hydromekaanista ja elektronista järjestelmää. Säätimen nimi oli valmistajasta riippuen EEC/ECU (Electronic Engine Control tai Engine Control Unit) tai PMC (Power Management Control).

EEC- tai PMC-järjestelmä

Pääosat ohjaavissa säätöjärjestelmissä olivat

• elektroninen säädin

• moottorin polttoainesäädin

• vuodatuksen ohjaus

• ahtimen staattorin siipien kulmasäätö.

Järjestelmän hydromekaaniset toiminnot ohjasivat moottorin perustoimintoja, joihin kuuluivat:

• polttoaineen syötön ohjaus käynnistysvaiheessa

• kiihdytys

• hidastus ja

• moottorin pysäytys.

Hydromekaanisesti ohjattiin myös korkeapaineahtimen johdesiipien kulma-asetusta sekä ahtimen vuodatusta.

EEC:n toimintaan kuului moduloida polttoaineen virtaus ja pitää määritelty työntövoimataso. Järjestelmällä varustetuissa moottoreissa ohjaaja siirsi tehovivun oikeaan tehonasetuskohtaan, kuten lentoonlähtö- tai maksiminousuteho, minkä jälkeen säätöjärjestelmä sääti moottorin tehon (N₁ tai EPR) vaaditulle tasolle ja säilytti valitun tehoasetuksen riippumatta lento- tai ulkoisten olosuhteiden muutoksista. Säätöjärjestelmä rajoitti moottorin maksimipyörintänopeuden ja varmisti turvallisen toiminnan koko lennon ajan.

Turvallisen toiminnan varmistamiseksi PMC-järjestelmään oli rakennettu sisäinen rinnakkainen varajärjestelmä. Jos järjestelmän elektroninen toiminta häiriintyi, siirrettiin ohjaus hydromekaaniselle säätimelle, jolloin tehon automaattinen elektroninen ohjaus pysähtyi. Elektronisen osan häiriötilanteessa ohjaamossa syttyi toimintahäiriöstä kertova varoitusvalo. Tällaisessa tilanteessa ei kuitenkaan tarvinnut tehdä välittömiä korjaustoimia tai valintaa manuaalisäädölle, koska säätöjärjestelmä keskeytti ohjaustoiminnan ja jäädytti tehon säädetylle asetukselle.

Käyttäjän valitsemassa sopivassa tilanteessa voitiin valintakytkimellä siirtää moottorin ohjaus hydromekaanisen säätimen tehtäväksi. Hydromekaanisella säätimellä teho säädettiin manuaalisesti perinteiseen tapaan.

FADEC-järjestelmä

PMC-järjestelmästä kehitettiin edelleen moottorin ohjauksesta huolehtiva, täysin sähköisesti toimiva EEC-järjestelmä (full-authority EEC), joka on täysin elektroninen ohjausjärjestelmä kaikkien moottoritoimintojen säätöön ja ohjaukseen. Uudessa järjestelmässä eliminoitui PMC-järjestelmässä varalla oleva hydromekaaninen säätöjärjestelmä. Uudessa järjestelmässä hydromekaaninen säädin saa ohjauksensa elektroniselta laskimelta, eli se ei voi yksin säätä polttoaineen virtausta.
Uuden järjestelmän nimeksi tuli ”FADEC ”, (Full Authority Digital Engine Control ).

Ohjaajien työkuorman pienentäminen varsinkin lennon kriittisissä vaiheissa, jolloin koneen ohjaaminen on tärkein tehtävä, on aina ollut järjestelmien kehittäjien tavoitteena. Ilmailutekniikan ja digitaalielektroniikan kehityksen tuloksena meillä on nyt siviili-ilmailussakin käytettävissä FADEC!

FADEC ohjauslogiikka yksinkertaistaa ja alentaa tehon säätämisen vaatimaa huomiota kaikissa moottorin toimintaolosuhteissa. Mekaanisen säätimen vipujen ja nokkien muodostaman analogisen laskimen sijasta FADEC-järjestelmässä ohjauslogiikan muodostaa tarpeellinen määrä mikroprosessoreita ohjelmistoineen. Tehovipujen ja säätimen välillä on ainoastaan sähköinen yhteys eikä lainkaan mekaanista vivustoa tai vaijeriyhteyttä. FADEC-järjestelmässä jäljellä olevat hydromekaaniset osat ovat sähköhydraulisesti ohjattuja servoventtiileitä ja hydraulisia toimilaitteita. Digitaaliohjatut servoventtiilit muuttavat sähköiset signaalit hydrauliseksi ohjauspaineeksi, ja toimilaitteet muuttavat hydraulisen paineen fyysiseksi liikkeeksi säätö- tai ohjauskohteessa.

FADEC -järjestelmän ominaisuuksia verrattuna hydromekaaniseen järjestelmään:

1. Ei tarvita moottorin uudelleensäätöjä eli trimmausta.

2. Järjestelmä säätää aina oikeansuuruisen tyhjäkäynnin. Moottorin tyhjäkäynti pysyy vakiona riippumatta ulkoisten olosuhteiden muutoksista.

3. Tyhjäkäyntinopeus muuttuu koneen vuodatustarpeen mukaan.

4. Järjestelmä säätää turbiinien roottorinsiipien ja kammion sisäkehän välyksen moottorin toimiessa.

5. Digitaalinen laskin pystyy käsittelemään suuremman määrän ja nopeammin tietoa kuin hydromekaaninen järjestelmä. Moottorin säätö on tarkempaa ja moottorin rappeutumisesta aiheutuvia muutoksia voidaan jatkuvalla ohjauksella korjata.

6. Voidaan parantaa moottorin käynnistymisominaisuuksia.

7. Järjestelmä rajoittaa automaattisesti moottorin kriittisiä toimintaparametrejä, kuten pyörintänopeutta ja ahtimen painetta. Automaattinen rajoitus estää myös moottorin asetuksen ylisuurille tehoille.

8. Moottorin toiminnan tehostunut seuranta ja tilastointi auttavat vikojen havaitsemista ja ennalta ehkäisemistä.