CN104747293A - 一种涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，它包括以下步骤：10）选择一起动机作为预定起动机；20）将涡轮风扇发动机的高压转子的转速从零到慢车转速划分成若干速度段，计算各速度段中的两个转速节点所对应的不平衡力矩，进而求得各速度段所对应的平均不平衡力矩和起动时间，将各个速度段所需的起动时间相加，得到预定起动机所需的起动时间；30）将预定起动机所需的起动时间与涡轮风扇发动机所需的起动时间范围进行比较，如果预定起动机所需的起动时间符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，则起动机选型结束，输出选定起动机的最大输出功率；如果不符合，则结合预定起动机的最大输出功率，重新选择起动机。

Description

一种涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法。

背景技术

起动系统的优劣对飞行安全，发动机的可靠性和使用寿命有直接影响，所以在设计发动机时应当特别考虑。影响发动机起动的因素多而复杂，而航空涡轮风扇发动机宽广的工作范围更是给起动过程的设计带来了困难。目前国内还没有专门的起动机功率定义方法，在发动机起动系统设计时主要采用一些经验公式进行初步评估，这样做的局限在于不适于新研发的发动机，对于新研发的发动机所用起动机的选型也没有有效的方法，现有的一些方法会增加迭代过程，延长设计周期。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其能够在涡轮风扇发动机的初步设计阶段，比较准确地对涡轮风扇发动机所用的起动机进行选型，以评价涡轮风扇发动机的起动性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，它包括以下步骤：

步骤10）选择一起动机作为预定起动机；

步骤20）将涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从零到慢车转速n_idle划分成若干速度段，每个速度段内的速度变化量为Δn，分别计算每个速度段中的两个转速节点所对应的不平衡力矩，进而求得每个速度段所对应的平均不平衡力矩T_av；根据平均不平衡力矩求得各个转速段所需的起动时间Δt，将各个速度段所需的起动时间Δt相加，得到预定起动机所需的起动时间；

步骤30）将预定起动机所需的起动时间与涡轮风扇发动机所需的起动时间范围比较以判断是否需要重新选择起动机，如果预定起动机所需的起动时间符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，则起动机选型结束，输出选定起动机的最大输出功率；如果预定起动机所需的起动时间不符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，结合预定起动机的最大输出功率，返回步骤10）重新选择起动机。

进一步的，所述步骤20）中，涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从零到慢车转速n_idle的起动过程划分为三个起动阶段，分别为第一起动阶段、第二起动阶段和第三起动阶段；

第一起动阶段为涡轮风扇发动机的高压转子的转速从零至点火转速的过程；

第二起动阶段为涡轮风扇发动机的高压转子的转速从点火转速至脱开转速的过程；

第三起动阶段为涡轮风扇发动机的高压转子的转速从脱开转速至慢车转速的过程。

进一步的，所述步骤20）中，各个速度节点所对应的不平衡力矩通过涡轮风扇发动机的加速力矩减去涡轮风扇发动机的阻力矩获得，其中，

速度节点位于第一起动阶段时，涡轮风扇发动机的加速力矩包括预定起动机的输出扭矩和涡轮点火前的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩；

速度节点位于第二起动阶段时，涡轮风扇发动机的加速力矩包括预定起动机的输出扭矩和涡轮点火后的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩；

速度节点位于第三起动阶段时，涡轮风扇发动机的加速力矩包括涡轮点火后的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩。

进一步的，预定起动机的输出扭矩的计算方法为：

根据涡轮风扇发动机的转动惯量I_s与预定起动机的转动惯量I_e的比值I_s/I_e，结合与其所对应的影响因子的预设关系图得到预定起动机的最大扭矩T_max，

其中：

K_e—涡轮风扇发动机的扭转刚度常数；

K_s—预定起动机的扭转刚度常数；

T_start—预定起动机的额定扭矩；

α—预定起动机与涡轮风扇发动机之间连接段的系统刚度；

再结合预定起动机的额定扭矩T_start和预定起动机所对应的额定转速N_start，根据公式：

T_start=T_max-b×N_start，

求出系数b，进而获得预定起动机的输出扭矩T和该预定起动机的输出轴转速N的关系式：

T=T_max-b×N

其中，预定起动机的输出轴转速N与涡轮风扇发动机的高压转子转速n之间具有预置的传动比关系。

进一步的，预定起动机的输出功率P的计算方法为：

P=T×N=（T_max-b×N）×N

进而求得预定起动机的最大输出功率P_max。

进一步的，涡轮点火前的力矩T_t的计算方法为：

$T_t=0.25\×T_{t,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

T_t—点火前涡轮力矩；

T_t，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

进一步的，涡轮点火后的力矩T_tlo的计算方法为：

$T_{\mathrm{tol}}=T_{t,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

T_tlo—点火后涡轮力矩；

T_t，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

进一步的，压力机阻力矩的计算方法为：

地面慢车状态下的压气机阻力矩T_c,idle：

Tc,idle=Tt，idle×η_mech.loss-T_extaction

其中：

T_c,idle—地面慢车状态下高压压气机阻力矩；

Tt，_idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

T_extraction—慢车状态下的飞机功率提取量；

η_mech.loss—高压轴机械损失；

根据地面慢车状态下的压气机阻力矩，利用下式计算出不同转速条件下的压气机阻力矩T_c：

$T_c=T_{c,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

T_c,idle—地面慢车状态下高压压气机阻力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

进一步的，附加阻力矩为压气机阻力矩T_c的3%～10%。

进一步的，各速度段所需的起动时间Δt的计算方法为：

$\mathrm{\Δt}=\frac{\mathrm{\π}\×I_e\×\mathrm{\Δn}}{30\×T_{\mathrm{av}}}$

其中：

I_e—涡轮风扇发动机的高压转子转动惯量；

Δn-每个速度段内的速度变化量；

T_av—每个速度段所对应的平均不平衡力矩；

将所有Δt相加，得到预定起动机所需的起动时间。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明通过将涡轮风扇发动机的高压转子的转速?从零到慢车转速n_idle划分成若干速度段，通过计算各个速度段所需的起动时间Δt，然后将各个Δt相加，可以得到预定起动机所需的起动时间，采用上述积分的方法求取预定起动机所需的起动时间提高了设计准确性，减少了迭代过程和设计周期。

在一优选实施例中，本发明将将涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从零到慢车转速n_idle划分为三个起动阶段，速度段的节点位于不同的起动阶段，其不平衡力矩的计算不同，因此，更加符合实际情况，计算准确。

在一优选实施例中，在计算不平衡力矩的过程中，涡轮力矩的计算分为点火前和点火后两种情况，结果更贴近实际；在初步设计涡轮风扇发动机阶段，能简便、迅速地对所需起动机的起动功率需求进行评估。

在一优选实施例中，通过获取预定起动机的输出扭矩T和该预定起动机的输出轴转速N的关系式，可以得到该预定起动机的输出扭矩特性图，进而可以获取该预定起动机的最大输出功率P_max，通过将该预定起动机的最大输出功率P_max与该预定起动机的起动时间相结合为起动机的再次选型提供参考依据。

本发明提供的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法准确度高，与实际情况相符。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的涡轮风扇发动机起动过程的三个起动阶段中起动机扭矩特性与涡轮风扇发动机阻力特性的关系示意图；

图2为本发明提供的涡扇发动机所用起动机的选型方法的流程示意图；

图3为本发明提供的涡扇发动机所用起动机的选型方法中各力矩计算流程关系示意图；

图4为本发明提供的起动机转动惯量和高压转子的转动惯量的比值分别为0.1-0.6时的影响系数之间的曲线关系图；

图5为本发明提供的起动机输出轴转速和起动机输出扭矩之间的线性关系（即起动机输出扭矩特性）示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的涡轮风扇发动机的整个起动过程一般分为第一起动阶段A、第二起动阶段B和第三起动阶段C，共三个起动阶段，为了方便展示起动机扭矩特性与发动机阻力特性的大小关系，在图1中两者以绝对值进行比较。

第一起动阶段A为涡轮风扇发动机的高压转子的转速n由零提高至点火转速n₁的过程，涡轮风扇发动机在这个阶段完全由起动机带动加速；在这个阶段中，起动机与涡轮风扇发动机啮合，燃烧室在相应转速下开始点火和供油，在阶段末到达点火转速n₁，燃烧室开始工作。

第二起动阶段B为涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从点火转速n₁至脱开转速n₃的过程；在这个阶段，起动机与涡轮一起驱动涡轮风扇发动机加速，涡轮风扇发动机先达到自平衡转速n₂，即高压涡轮发出的功与高压压气机、各种附件消耗的功完全平衡时的转速，为了保证起动过程可靠，起动机将会继续工作一段时间，直至涡轮风扇发动机的高压转子的转速达到脱开转速n₃时，涡轮风扇发动机与起动机脱开。

第三起动阶段C：涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从脱开转速n₃至慢车转速n_idle的过程，此时涡轮风扇发动机的加速完全靠涡轮剩余功率，直至达到慢车转速n_idle。

如图2所示，本发明提供的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法包括以下步骤：

步骤10）选择一起动机作为预定起动机；

步骤20）将涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从零到慢车转速n_idle划分成若干速度段，每个速度段内的速度变化量为Δn，分别计算每个速度段中的两个转速节点所对应的不平衡力矩，进而求得每个速度段所对应的平均不平衡力矩T_av；根据平均不平衡力矩求得各个转速段所需的起动时间Δt，将各个速度段所需的起动时间Δt相加，得到预定起动机所需的起动时间；

步骤30）将预定起动机所需的起动时间与涡轮风扇发动机所需的起动时间范围比较以判断是否需要重新选择起动机，如果预定起动机所需的起动时间符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，则起动机选型结束，输出起动机的最大起动功率；如果预定起动机所需的起动时间不符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，则结合预定起动机的最大起动功率，返回步骤10）重新选择起动机，并重复上述步骤。

在上述步骤20）中，各个速度节点所对应的不平衡力矩可以通过涡轮风扇发动机的加速力矩减去涡轮风扇发动机的阻力矩获得，在计算各个速度节点所对应的不平衡力矩时，先要判断速度节点位于哪个起动阶段，如果：

速度节点位于第一起动阶段，涡轮风扇发动机的加速力矩包括预定起动机的输出扭矩和涡轮点火前的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩，如图3所示；

速度节点位于第二起动阶段，涡轮风扇发动机的加速力矩包括预定起动机的输出扭矩和涡轮点火后的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩，如图3所示；

速度节点位于第三起动阶段，涡轮风扇发动机的加速力矩包括涡轮点火后的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩，如图3所示。

上述实施例中，预定起动机的输出扭矩的计算可以采用如下方法：

已知预定起动机的额定转速N_staet和对应的额定扭矩T_start，根据涡轮风扇发动机的的转动惯量I_s与预定起动机的转动惯量I_e的比值I_s/I_e，结合与其所对应的影响因子的预设关系图（如图4所示）得到预定起动机的最大扭矩T_max。

其中：

K_e—涡轮风扇发动机扭转刚度常数；

K_s—预定起动机扭转刚度常数；

T_start—预定起动机的额定扭矩；

α—预定起动机与涡轮风扇发动机之间连接段的系统刚度。

如图4所示，涡轮风扇发动机的的转动惯量I_s与预定起动机的转动惯量I_e的比值I_s/I_e不同，对应的与影响因子的预设关系线图也不同，图4所示的关系线图是本领域技术人员经过多次试验获取的经验关系图。

然后根据公式：

T_start=T_max-b×N_start

其中：

T_start—预定起动机的额定扭矩；

N_start—预定起动机的额定转速；

T_max—预定起动机的最大扭矩；

求出系数b，进而获得预定起动机的输出扭矩T和该预定起动机的输出轴转速N的关系式：

T=T_max-b×N

其中，预定起动机的输出轴转速N与涡轮风扇发动机的高压转子转速?之间具有预置的传动比关系，该预置的传动比的具体取值可以根据本领域技术人员多次试验获得，因此，在获取T_max、b、N的取值后，

可以得到预置起动机的输出扭矩T。

如图5所示，根据预定起动机的输出扭矩T和该预定起动机的输出轴转速N的关系式可以得到该预定起动机的输出扭矩特性图，并且根据预定起动机的输出功率P=T×N=（T_max-b×N）×N，可以获取该预定起动机的最大输出功率P_max，根据该预定起动机的最大输出功率P_max可以与该预定起动机的起动时间相结合为起动机的选型提供参考。当该预定起动机的起动时间满足涡轮风扇发动机的起动时间时，输出该预定起动机的最大输出功率，具有此最大输出功率的预定起动机就是选定的起动机。

上述实施例中，涡轮点火前的力矩T_t的计算可以采用如下方法：

点火前，涡轮力矩较小，采用下式计算：

$T_t=0.25\×T_{t,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

Tt—点火前涡轮力矩；

T_t，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子的转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

上述实施例中，涡轮点火后的力矩T_tlo的计算可以采用如下方法：

$T_{\mathrm{tol}}=T_{t,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

T_tlo—点火后涡轮力矩；

T_t，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

上述实施例中，压气机阻力矩的计算可以采用如下方法：

在地面慢车状态根据如下公式计算出地面慢车状态的压气机阻力矩：

T_c,idle=T_t，idle×η_mech.loss-T_extaction

其中：

T_c,idle—地面慢车状态下高压压气机阻力矩；

Tc_，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

T_extraction—慢车状态下的飞机功率的提取量；

η_mech.loss—高压轴机械损失。

根据计算出的地面慢车状态的压气机阻力矩T_c,idle，利用下式计算出不同转速条件下的压气机阻力矩T_c：

$T_c=T_{c,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

Tc_，idle—地面慢车状态下高压压气机阻力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

上述实施例中，附加阻力矩可以包括粘性阻力、附加机械阻力和飞机附件阻力等。根据大量的统计分析数据，附加阻力矩T_accessories大约为压气机阻力矩T_c的3%～10%，考虑到本发明针对的是一种涡轮风扇发动机，阻力会较大，因此附加阻力矩Taccessories优选为压气机阻力矩T?的

10%，即附加阻力矩T_accessories=0.1×T_c。

上述实施例中，不平衡力矩以及平均不平衡力矩的计算可以采用如下方法：

速度节点位于第一起动阶段时，不平衡力矩：

T_unbalanced=T+T_t-T_c-T_accessories

速度节点位于第二起动阶段时，不平衡力矩：

T_unbalanced=T+T_tol-T_c-T_accessories

速度节点位于第三起动阶段时，不平衡力矩：

T_unbalanced=T_tlo-T_c-T_accessories

其中：

T—预定起动机的输出扭矩；

T_t—点火前涡轮力矩；

T_tol—点火后涡轮力矩；

T_c—压气机阻力矩；

T_accessories—附加阻力矩。

上述实施例中，各个速度段内的平均不平衡力矩T_av的计算，可以采用如下方法：

$T_{\mathrm{av}}=\frac{T_{\mathrm{unbalanced}1}+T_{\mathrm{unbalanced}2}}{2}$

其中：

T_av—各个速度段内的平均不平衡力矩；

T_unbalanced1—各个速度段内的第一个节点的不平衡力矩；

T_unbalanced2—各个速度段内的第二个节点的不平衡力矩。

上述实施例中，各速度段所需的起动时间Δt的计算可以采用如下方法：

$\mathrm{\Δt}=\frac{\mathrm{\π}\×I_e\×\mathrm{\Δn}}{30\×T_{\mathrm{av}}}$

其中：

I_e—涡轮风扇发动机的高压转子转动惯量；

Δn-每个速度段内的速度变化量；

T_av—每个速度段所对应的平均不平衡力矩；

将各个Δt相加，可以得到预定起动机所需的起动时间。

上述实施例中，通过将涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从零到慢车转速n_idle划分成若干速度段，通过计算各个速度段所需的起动时间Δt，然后将各个Δt相加，可以得到预定起动机所需的起动时间，即通过积分的方法求得发动机起动时间。

上述实施例中，将预定起动机所需的起动时间与涡轮风扇发动机起动所需时间的进行比较，如果预定起动机所需的起动时间不符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，将预定起动机的最大起动功率作为参考，重新选择起动机，最终迭代计算出满足要求的起动机的最大起动功率，起动机的选型结束。

本发明提供的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法至少具有以下有益效果：

1）涡轮力矩的计算分为点火前和点火后两种情况，结果更贴近实际；在初步设计涡轮风扇发动机阶段，能简便、迅速地对所需起动机的起动功率需求进行评估。

2）阻力矩的计算基于先前大量统计数据，可信度高，减少了初步设计阶段阻力矩的评估工作量。

通过对某型涡轮风扇发动机起动性能评估的结果表明，本发明提供的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法准确度高，与实际情况相符。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤10）选择一起动机作为预定起动机；

步骤20）将涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从零到慢车转速n_idle划分成若干速度段，每个速度段内的速度变化量为Δn，分别计算每个速度段中的两个转速节点所对应的不平衡力矩，进而求得每个速度段所对应的平均不平衡力矩T_av；根据平均不平衡力矩求得各个转速段所需的起动时间Δt，将各个速度段所需的起动时间Δt相加，得到预定起动机所需的起动时间；

步骤30）将预定起动机所需的起动时间与涡轮风扇发动机所需的起动时间范围比较以判断是否需要重新选择起动机，如果预定起动机所需的起动时间符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，则起动机选型结束，输出选定起动机的最大输出功率；如果预定起动机所需的起动时间不符合涡轮风扇发动机所需的起动时间范围，结合预定起动机的最大输出功率，返回步骤10）重新选择起动机。

2.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：所述步骤20）中，涡轮风扇发动机的高压转子的转速n从零到慢车转速n_idle的起动过程划分为三个起动阶段，分别为第一起动阶段、第二起动阶段和第三起动阶段；

第一起动阶段为涡轮风扇发动机的高压转子的转速从零至点火转速的过程；

第二起动阶段为涡轮风扇发动机的高压转子的转速从点火转速至脱开转速的过程；

第三起动阶段为涡轮风扇发动机的高压转子的转速从脱开转速至慢车转速的过程。

3.根据权利要求2所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：所述步骤20）中，各个速度节点所对应的不平衡力矩通过涡轮风扇发动机的加速力矩减去涡轮风扇发动机的阻力矩获得，其中，

速度节点位于第一起动阶段时，涡轮风扇发动机的加速力矩包括预定起动机的输出扭矩和涡轮点火前的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩；

速度节点位于第二起动阶段时，涡轮风扇发动机的加速力矩包括预定起动机的输出扭矩和涡轮点火后的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩；

速度节点位于第三起动阶段时，涡轮风扇发动机的加速力矩包括涡轮点火后的力矩，涡轮风扇发动机的阻力矩包括压力机阻力矩和附加阻力矩。

4.根据权利要求3所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：预定起动机的输出扭矩的计算方法为：

根据涡轮风扇发动机的转动惯量I_s与预定起动机的转动惯量I_e的比值_Is/I_e，结合与其所对应的影响因子的预设关系图得到预定起动机的最大扭矩T_max，

其中：

K_e—涡轮风扇发动机的扭转刚度常数；

K_s—预定起动机的扭转刚度常数；

T_start—预定起动机的额定扭矩；

α—预定起动机与涡轮风扇发动机之间连接段的系统刚度；

再结合预定起动机的额定扭矩T_start和预定起动机所对应的额定转速N_start，根据公式：

T_start=T_max-b×N_start，

求出系数b，进而获得预定起动机的输出扭矩T和该预定起动机的输出轴转速N的关系式：

T=T_max-b×N

其中，预定起动机的输出轴转速N与涡轮风扇发动机的高压转子转速n之间具有预置的传动比关系。

5.根据权利要求4所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：预定起动机的输出功率P的计算方法为：

P=T×N=（T_max-b×N）×N

进而求得预定起动机的最大输出功率P_max。

6.根据权利要求3所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：涡轮点火前的力矩T_t的计算方法为：

$T_t=0.25\×T_{t,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

T_t—点火前涡轮力矩；

T_t，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

7.根据权利要求3所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：涡轮点火后的力矩T_tlo的计算方法为：

$T_{\mathrm{tol}}=T_{t,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

T_tlo—点火后涡轮力矩；

T_t，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

n—涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle—涡轮风扇发动机的慢车转速。

8.根据权利要求3所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：压力机阻力矩的计算方法为：

地面慢车状态下的压气机阻力矩T_c,idle：

T_c,idle=T_t,idle×η_mech,loss-T_exractin

其中：

T_c,idle—地面慢车状态下高压压气机阻力矩；

T_t，idle—地面慢车状态下高压涡轮力矩；

T_extraction-慢车状态下的飞机功率提取量；

η_mech.1oss-高压轴机械损失；

根据地面慢车状态下的压气机阻力矩，利用下式计算出不同转速条件下的压气机阻力矩T_c：

$T_c=T_{c,\mathrm{idle}}\×{\left(\frac{n}{n_{\mathrm{idle}}}\right)}^3$

其中：

T_c,idle-地面慢车状态下高压压气机阻力矩；

n-涡轮风扇发动机的高压转子转速；

n_idle-涡轮风扇发动机的慢车转速。

9.根据权利要求8所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：附加阻力矩为压气机阻力矩T_c的3％～10％。

10.根据权利要求3所述的涡轮风扇发动机所用起动机的选型方法，其特征在于：各速度段所需的起动时间△t的计算方法为：

$\mathrm{\Δt}=\frac{\mathrm{\π}\×I_e\×\mathrm{\Δn}}{30\×T_{\mathrm{av}}}$

其中：

I_e-涡轮风扇发动机的高压转子转动惯量；

Δn-每个速度段内的速度变化量；

T_av-每个速度段所对应的平均不平衡力矩；

将所有Δt才目加，得到预定起动机所需的起动时间。