CN111498123B - 一种油门杆推杆速度的确定方法 - Google Patents

Abstract

本公开实施例是关于一种油门杆推杆速度的确定方法。该方法包括以下步骤：步骤S1：将发动机的推力区域划分为第一推力区和第二推力区，所述第一推力区和第二推力区具有预设的转换阈值；步骤S2：确定所述油门杆通过所述第一推力区的第一时间以及第一行程，确定所述油门杆通过所述第二推力区的第二时间以及第二行程；步骤S3：计算出所述油门杆在所述第一推力区的第一速度，以及所述油门杆在所述第二推力区的第二速度。本公开实施例既能消除加速不一致性造成的飞机左右推力不对称，又不增加起飞场长。

Description

一种油门杆推杆速度的确定方法

技术领域

本公开实施例涉及飞机自动油门执行机构驱动控制技术领域，尤其涉及一种油门杆推杆速度的确定方法。

背景技术

飞机起飞时，经常使用自动油门执行机构，将油门杆从慢车(或小推力)驱动至起飞位置，以获得起飞推力。

若油门执行机构驱动油门杆的自动速率过慢，则导致油门杆驱动至起飞位置的时间过长，发动机加速时间过长，造成飞机起飞场长增加，会影响飞机安全。若自动油门执行机构驱动油门杆的速率过快，则油门杆很快驱动至起飞位置，发动机也会以最大加速速率加速至起飞转速，由于左右两侧发动机加速的不一致性和个体差异，造成飞机在起飞加速期间左右两侧推力不对称，严重时会影响飞机安全。

相关的适航规章如FAR33或FAR25对发动机加速的均匀性没有明确要求，由于涡轮发动机的固有特性，通常会使发动机在低转速区域加速较慢，在高转速区域加速较快。这样在起飞阶段发动机加速的一段时间内，会造成飞机左右两侧发动机加速不一致，导致两侧推力不对称，严重时会影响飞机安全。

因此，需要找到一种合理的推杆速度确定方法，既能消除加速不一致性造成的飞机左右推力不对称，又不增加起飞场长。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种油门杆推杆速度的确定方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开实施例提供的一种油门杆推杆速度的确定方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：将全部发动机的推力区域统一划分为第一推力区和第二推力区，所述第一推力区和第二推力区具有预设的转换阈值；

步骤S2：确定所述油门杆通过所述第一推力区的第一时间以及第一行程，确定所述油门杆通过所述第二推力区的第二时间以及第二行程；

步骤S3：计算出所述油门杆在所述第一推力区的第一速度，以及所述油门杆在所述第二推力区的第二速度。

本公开的一种示例性实施例中，所述转换阈值为所述发动机起飞推力的40％-50％。

本公开的一种示例性实施例中，在所述步骤S2之前，获取所述油门杆从慢车推至起飞的总时间以及油门杆的总行程。

本公开的一种示例性实施例中，根据油门台接口数据确定所述油门杆的总行程。

本公开的一种示例性实施例中，所述油门杆从慢车推至起飞的总时间为所述发动机从慢车推力以最大加速度加速至起飞推力的最大时间。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一行程根据静态推力与所述油门杆角度对应关系映射至所述油门杆的位置确定，所述第一时间为所述油门杆以最大加速速率通过所述第一推力区的时间。

本公开的一种示例性实施例中，所述第二时间等于所述总时间减去所述第一时间，所述第二行程等于所述总行程减去所述第一行程。

本公开的一种示例性实施例中，所述步骤S3还包括以下步骤：

获取所述第一推力区的第一推杆公差；

获取所述第二推力区的第二推杆公差。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一速度等于所述第一行程除以所述第一时间再减去所述第一推杆公差，所述第二速度等于所述第二行程除以所述第二时间再减去所述第二推杆公差。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一推杆公差为0。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开的实施例中，对发动机的推力区域进行了统一的划分，并根据油门杆通过两个推力区的行程及时间确定出油门杆分别在两个推力区的推杆速度，使得油门杆从慢车驱动至起飞时就按照这两个确定的速度进行推杆。一方面，油门杆的推杆速度决定了发动机的运行速度，而对推力区的统一划分，可以使飞机左右两侧的发动机加速保持一致，避免因加速不一致而出现推力不对称的情形。另一方面，该方法确定的推杆速度比发动机最大加速速度稍低，保证发动机以接近但稍微小于最大加速速度加速的起飞推力，不会由于推杆过慢导致发动机加速时间过长，而增加飞机起飞场长。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出油门杆从慢车驱动至起飞的行程-时间坐标图；

图2示出本发明示例性实施例中油门杆推杆速度的确定方法步骤示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

如图1所示，a图线表示发动机以最大加速速率加速至起飞转速时油门杆的行程-时间线，可看出这种情况下，花费时间过短，也不符合发动机适航规章如FAR33或飞机适航规章如FAR25对发动机从慢车加速至起飞的总时间的要求。b1图线表示飞机左发动机以非匀速情况加速至起飞转速时油门杆的行程-时间线，b2图线表示飞机右发动机以非匀速情况加速至起飞转速时油门杆的行程-时间线，对比b1以及b2，可看出，左右两个发动机的加速速率并不相同，甚至当左发动机开始以高速运行时右发动机还在以低速运行，这样会导致左右两侧推力不对称，严重时会影响飞机安全。

基于此，本示例实施方式提供一种油门杆推杆速度的确定方法，参照图2中所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S1：将全部发动机的推力区域统一划分为第一推力区和第二推力区，第一推力区和第二推力区具有预设的转换阈值；

步骤S2：确定油门杆通过第一推力区的第一时间以及第一行程，确定油门杆通过第二推力区的第二时间以及第二行程；

步骤S3：计算出油门杆在第一推力区的第一速度，以及油门杆在第二推力区的第二速度。

本公开的实施例中，对发动机的推力区域进行了统一的划分，并根据油门杆通过两个推力区的行程及时间确定出油门杆分别在两个推力区的推杆速度，使得油门杆从慢车驱动至起飞时就按照这两个确定的速度进行推杆。一方面，油门杆的推杆速度决定了发动机的运行速度，而对推力区的统一划分，可以使飞机左右两侧的发动机加速保持一致，避免因加速不一致而出现推力不对称的情形。另一方面，该方法确定的推杆速度比发动机最大加速速度稍低，保证发动机以接近但稍微小于最大加速速度加速的起飞推力，不会由于推杆过慢导致发动机加速时间过长，而增加飞机起飞场长。

下面，将对本示例实施方式中的上述方法的各个步骤进行更详细的说明。

在步骤S1中，可在自动油门执行机构系统中设定程序，结合发动机的加速特性的和发动机供应商提供的加速性能数据，将发动机的推力区域统一划分为第一推力区和第二推力区，例如第一推力区时以较低的速度运行，而第二推力区时以较高的速度运行。而第一推力区和第二推力区具有预设的转换阈值，在一个实施例中，设定该转换阈值为发动机起飞推力的40％-50％，例如，当系统设定该转换阈值为起飞推力的40％时，第一推力区为油门杆从慢车档位推至起飞推力为40％的区域，而第二推力区则为油门杆从起飞推力为40％的区域推至起飞的区域。当然该转换阈值还可以是起飞推力的43％、45％、50％等，又或者由于细微误差的原因，该转换阈值还可以是一个小的区间范围，例如起飞推力的43％-45％、45％-47％、47％-50％等等，具体可根据飞机实际发动机的加速特性来决定该转换阈值的取值。因此，当预定的转换阈值固定后，系统就可以保证飞机从慢车到起飞的过程中，左右两侧的发动机以相同的速度进行加速，避免出现速度不均匀的情形。

在步骤S2之前，自动油门执行机构系统还需要获取油门杆从慢车推至起飞的总时间以及油门杆的总行程。在同一架飞机上，油门杆位于慢车档位的位置是固定的，而油门杆的总行程可通过油门台接口数据获取，油门杆从慢车推至起飞的总时间为发动机从慢车推力以最大加速度加速至起飞推力的最大时间。总时间以及总行程的获取可以使得后续步骤中第一速度及第二速度的计算更加简单快捷。

在步骤S2中，第一行程可根据静态推力与油门杆角度对应关系映射至油门杆的位置确定，而第一时间为油门杆以最大加速速率通过第一推力区的时间。相应的，则第二时间等于总时间减去第一时间，第二行程等于总行程减去第一行程。

在步骤S3中，自动油门执行机构系统还需要获取第一推力区的第一推杆公差以及第二推力区的第二推杆公差。公差的引入可使最终第一速度及第二速度的计算结果更加精确。

系统将得出第一速度及第二速度最终的计算公式，具体的，第一速度等于第一行程除以第一时间再减去第一推杆公差，第二速度等于第二行程除以第二时间再减去第二推杆公差，如此，便得到了油门杆的推杆速度。系统中的计算模块根据该公式计算出第一速度和第二速度后，将该数据传输至控制模块，再由控制模块控制油门杆根据计算结果进行推杆。

在一个实施例中，第一推杆公差可以为0。由于第一推力区是以较低的速度运行，左右发动机之间的偏差量值也较小，对飞机左右推力不对称影响较小，因此第一推杆公差可以为0，以使计算公式更加精简，提高系统运行速度。

而第二推力区是以较高的速度运行，推力值较大，对飞机左右推力不对称影响较大，第二推杆公差不建议取0，可适当取一个小值。

图1中c图线即为按照上述方法确定的油门杆以最佳推杆速度推杆时的行程-时间线，将c图线和a图线比较可看出，上述方法确定的第一速度和第二速度均小于发动机的最大加速速度，如此，可保证发动机以接近但稍微小于最大加速速度的起飞推力，不会导致由于推杆过慢导致发动机加速时间过长，从而导致飞机起飞场长增加。

发动机转速实时跟随油门杆角度增加，消除了左右发动机加速的不一致性，不均匀性，保证飞机起飞加速时左右推力对称。(2)推杆速度比发动机最大加速速度稍低，保证发动机以接近但稍微小于最大加速速度加速的起飞推力，有效减小了发动机的超调量，提高了控制精度，降低发动机超限概率，提高了发动机运行的可靠性。

综上，本公开提供的飞机起飞时自动油门执行机构驱动油门杆推杆速度的确定方法，实现简单，快捷方便，既消除了左右发动机加速的不一致性，不均匀性，又不会因为推杆过慢使得发动机加速时间过长而导致飞机起飞场长增加。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。另外，也易于理解的是，这些步骤可以是例如在多个模块/进程/线程中同步或异步执行。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (4)

1.一种油门杆推杆速度的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：根据发动机的加速特性以及加速性能数据，将全部发动机的推力区域统一划分为第一推力区和第二推力区，所述第一推力区和第二推力区具有预设的转换阈值，所述转换阈值为发动机起飞推力的40％-50％；

获取所述油门杆从慢车推至起飞的总时间以及油门杆的总行程。

步骤S2：确定所述油门杆通过所述第一推力区的第一时间以及第一行程，确定所述油门杆通过所述第二推力区的第二时间以及第二行程；

其中，所述第一行程根据静态推力与所述油门杆角度对应关系映射至所述油门杆的位置确定，所述第一时间为所述油门杆以最大加速度通过所述第一推力区的时间，所述第二时间等于所述总时间减去所述第一时间，所述第二行程等于所述总行程减去所述第一行程；

步骤S3：计算出所述油门杆在所述第一推力区的第一速度，以及所述油门杆在所述第二推力区的第二速度；获取所述第一推力区的第一推杆公差；获取所述第二推力区的第二推杆公差；所述第一速度等于所述第一行程除以所述第一时间再减去所述第一推杆公差，所述第二速度等于所述第二行程除以所述第二时间再减去所述第二推杆公差。

2.根据权利要求1所述油门杆推杆速度的确定方法，其特征在于，根据油门台接口数据确定所述油门杆的总行程。

3.根据权利要求2所述油门杆推杆速度的确定方法，其特征在于，所述油门杆从慢车推至起飞的总时间为所述发动机从慢车推力以最大加速度加速至起飞推力的最大时间。

4.根据权利要求1所述油门杆推杆速度的确定方法，其特征在于，所述第一推杆公差为0。

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