CN114912198A - 一种基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法 - Google Patents

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CN114912198A CN202210541977.9A CN202210541977A CN114912198A CN 114912198 A CN114912198 A CN 114912198A CN 202210541977 A CN202210541977 A CN 202210541977A CN 114912198 A CN114912198 A CN 114912198A
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Abstract

本申请属于发动机设计技术领域,具体涉及一种基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法。该方法包括步骤S1、确定飞行状态及发动机状态,飞行状态包括起飞与降落状态、高空小表速状态及机动飞行状态,发动机状态包括加速状态、减速状态或者稳态;步骤S2、确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度;步骤S3、若风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度是否小于阈值,则进行扩稳操作,包括关小风扇进口导叶角度、关小压气机导叶角度、放大喷管喉部面积、提高减速供油规律、降低加速供油规律。本申请能够根据飞机飞行状态和发动机工作状态,实时计算和监控发动机的剩余稳定裕度,采取扩稳措施,保证发动机在全包线内不发生喘振和失速。

Description

一种基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法
技术领域
本申请属于发动机设计技术领域,具体涉及一种基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法。
背景技术
随着武器装备的发展,航空发动机需要满足高性能飞机的短距离起降、大机动飞行、隐身和不加力超声速飞行等需求。这些需求对航空发动机的性能和气动稳定性设计带来了很大的困难,因此在发动机设计和使用过程中必须平衡性能和气动稳定性,即在某些状态发动机气动稳定性不够时,采取一些扩稳措施,适当的损失发动机性能,提高稳定工作能力。
目前整机采取的扩稳措施大部分是针对喘振故障采取的措施或者根据离线的稳定性评估结果,在控制规律设定是考虑了扩稳措施,这种的扩稳措施比较粗略,不能很好平衡发动机性能和气动稳定性,同时有些状态点存在不能有效保证气动稳定工作能力。
发明内容
为了解决上述问题,本申请提供了一种基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,是一种基于发动机整机全包线内的气动稳定性评估的基础上,不同的状态采取不同的扩稳措施,有效平衡性能和气动稳定性,保证发动机在全包线内的气动稳定工作能力的方法。
本申请基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,主要包括:
步骤S1、确定飞行状态及发动机状态,所述飞行状态包括起飞与降落状态、高空小表速状态及机动飞行状态,所述发动机状态包括加速状态、减速状态或者稳态;
步骤S2、确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度;
步骤S3、判断风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度是否小于阈值,若小于阈值,则进行扩稳操作,所述阈值取自4.8%~5.2%中的任一值,所述扩稳操作包括:
步骤S31、如果飞机处于起飞或降落状态时,或者虽然飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,但发动机处于稳态时,通过放大喷管喉部面积A8提升风扇剩余稳定裕度,或者通过关小压气机导叶角度a2提升压气机剩余稳定裕度;
步骤S32、如果飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于减速状态时,则循环执行放大喷管喉部面积A8、关小风扇进口导叶角度a1及提高减速供油规律百分比三个步骤,直至风扇剩余稳定裕度大于阈值,或者喷管喉部面积A8放大量、风扇进口导叶角度a1关小量、减速供油规律百分比提高量达到设定值;
步骤S33、如果飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于加速状态时,则循环执行关小压气机导叶角度a2、降低加速供油规律百分比两个步骤,直至压气机剩余稳定裕度大于阈值,或者压气机导叶角度a2关小量、加速供油规律百分比降低量达到设定值。
优选的是,步骤S1中,确定发动机状态包括:
步骤S11、根据飞机飞行状态及发动机油门杆角度确定发动机低压目标转速;
步骤S12、根据所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值及转速变化率确定发动机状态,当所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值大于第一预设值,且转速变化率大于第二预设值时,所述发动机状态为加速状态,当所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值小于第一预设值,且转速变化率小于第三预设值时,所述发动机状态为减速状态,其它状态判定为稳态,其中,所述第一预设值取自3.9%~4.1%中的任一值,所述第二预设值取自1.9%~2.1%中的任一值,所述第三预设值取自-2.1%~-1.9%中的任一值。
优选的是,步骤S2进一步包括:
步骤S21、根据高低压转速确定当前预设的风扇原始可用稳定裕度及压气机原始可用稳定裕度;
步骤S22、除去各降稳因子的需要稳定裕度后,确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度。
优选的是,步骤S21进一步包括:将低压转速换算到标准天转速,进而根据预设表插值出风扇原始可用稳定裕度;将高压转速换算到压气机进口转速,进而根据预设表插值出压气机原始可用稳定裕度。
优选的是,步骤S3中,进行扩稳操作进一步包括:
步骤S34、当飞机存在矢量偏转时,根据矢量偏转角度对喷管喉部面积A8放大量需求表进行插值,获得喷管喉部面积A8放大量,并在当前喷管喉部面积A8的基础上进行放大。
优选的是,步骤S31中,通过放大喷管喉部面积A8提升风扇剩余稳定裕度包括:
步骤S311、按照喷管喉部面积A8放大量与风扇原始可用稳定裕度变化关系插值出喷管喉部面积A8初始放大量;
步骤S312、按照初始放大量放大所述喷管喉部面积A8后,如果风扇剩余稳定裕度仍然小于阈值,则按照1%的步长继续放大喷管喉部面积A8直至风扇剩余稳定裕度大于阈值或喷管喉部面积A8放大10%。
优选的是,步骤S31中,通过关小压气机导叶角度a2提升压气机剩余稳定裕度包括:
步骤S313、按照压气机导叶角度a2关小量与压气机原始可用稳定裕度变化关系插值出压气机导叶角度a2初始关小量;
步骤S314、按照初始关小量关小压气机导叶角度a2后,如果压气机剩余稳定裕度仍然小于阈值,则按1度步长继续关小压气机导叶角度a2,直至压气机剩余稳定裕度大于阈值或压气机导叶角度a2关小6度。
优选的是,步骤S32中的循环过程具体包括:
喷管喉部面积A8放大1%;
如果风扇剩余稳定裕度不大于阈值,则风扇进口导叶角度a1关小1度;
如果风扇剩余稳定裕度不大于阈值,则减速供油规律百分比上调1%。
优选的是,步骤S33中的循环过程具体包括:
压气机导叶角度a2关小1%;
如果压气机剩余稳定裕度不大于阈值,则加速供油规律百分比下调1%。
本申请提出的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法是依托全权限数控系统的优势,实时的根据飞行过程中飞机状态参数和发动机参数以及提前设定好的部件或整机试验数据,实时的评估整机气动稳定性,并计算出剩余稳定裕度。
本申请能够根据飞机和发动机工作状态,实时的评估气动稳定性,及时的采取扩稳方案,有效平衡了整机性能和气动稳定性,能够保证全包线内的整机气动稳定工作能力。
附图说明
图1为本申请基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法的一优选实施例的流程图。
图2为本申请一优选实施例的压气机导叶角度a2关小量与压气机原始可用稳定裕度变化关系示意图。
图3为本申请一优选实施例的喷管喉部面积A8放大量与风扇原始可用稳定裕度变化关系示意图。
图4为本申请的关小风扇进口导叶角度a1与风扇原始可用稳定裕度变化关系示意图。
图5为本申请的加速油变化对压气机需用稳定裕度的影响示意图。
图6为本申请的减速油变化对风扇需用稳定裕度的影响示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式,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方式,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请提供了一种基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,主要包括:
步骤S1、确定飞行状态及发动机状态,所述飞行状态包括起飞与降落状态、高空小表速状态及机动飞行状态,所述发动机状态包括加速状态、减速状态或者稳态;
步骤S2、确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度;
步骤S3、判断风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度是否小于阈值,若小于阈值,则进行扩稳操作,所述阈值取自4.8%~5.2%中的任一值,所述扩稳操作包括:
步骤S31、如果飞机处于起飞或降落状态时,或者虽然飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,但发动机处于稳态时,通过放大喷管喉部面积A8提升风扇剩余稳定裕度,或者通过关小压气机导叶角度a2提升压气机剩余稳定裕度;
步骤S32、如果飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于减速状态时,则循环执行放大喷管喉部面积A8、关小风扇进口导叶角度a1及提高减速供油规律百分比三个步骤,直至风扇剩余稳定裕度大于阈值,或者喷管喉部面积A8放大量、风扇进口导叶角度a1关小量、减速供油规律百分比提高量达到设定值;
步骤S33、如果飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于加速状态时,则循环执行关小压气机导叶角度a2、降低加速供油规律百分比两个步骤,直至压气机剩余稳定裕度大于阈值,或者压气机导叶角度a2关小量、加速供油规律百分比降低量达到设定值。
图1给出了本申请基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法的一优选实施例的流程图,参考图1,首先利用数控系统与飞机通讯结果,实时获取飞行高度H、飞行马赫数Ma、飞机迎角和侧滑角度,为确定发动机状态和确定进气畸变指数提供依据。
之后,根据飞行高度、马赫数以及发动机高、低压转速、转速变化率以及油门杆角度确定发动机工作状态。具体的,在一些可选实施方式中,确定发动机状态包括:步骤S11、根据飞机飞行状态及发动机油门杆角度确定发动机低压目标转速;步骤S12、根据所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值及转速变化率确定发动机状态,当所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值大于第一预设值,且转速变化率大于第二预设值时,所述发动机状态为加速状态,当所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值小于第一预设值,且转速变化率小于第三预设值时,所述发动机状态为减速状态,其它状态判定为稳态,其中,所述第一预设值取自3.9%~4.1%中的任一值,所述第二预设值取自1.9%~2.1%中的任一值,所述第三预设值取自-2.1%~-1.9%中的任一值。
上述第一预设值、第二预设值、第三预设值根据不同发动机给定不同取值,通常情况下,第一预设值为4%,第二预设为2%,第三预设值为-2%。
再之后,在步骤S2中,确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度。本申请进行扩稳主要是指提高风扇裕度及压气机裕度两方面,通常情况下,发动机的风扇及压气机都会预留一定的裕度以防止相关部件发生喘振,因此,裕度在这里也称为喘振裕度。根据发动机实时状态,通常能够计算出各部件的原始可用稳定裕度,例如风扇原始可用稳定裕度,在这基础上,某些降稳因子会用掉一些稳定裕度,需要去除这些因子需用的裕度,剩下的为剩余可用裕度。具体的,在一些可选实施方式中,步骤S2进一步包括:步骤S21、根据高低压转速确定当前预设的风扇原始可用稳定裕度及压气机原始可用稳定裕度;步骤S22、除去各降稳因子的需要稳定裕度后,确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度。
在一些可选实施方式中,步骤S21进一步包括:将低压转速换算到标准天转速,进而根据预设表插值出风扇原始可用稳定裕度;将高压转速换算到压气机进口转速,进而根据预设表插值出压气机原始可用稳定裕度。
本实施例中,根据高、低压转速实时计算出换算转速,如下所示。
Figure BDA0003648673280000061
Figure BDA0003648673280000062
其中,n1r为低压换算到标准天的转速;n2r25为高压换算到压气机进口的转速;SMf为风扇原始可用稳定裕度;SMc为压气机原始可用稳定裕度,下标t表示当前时刻,下标d表示设计值,T1为发动机进口温度,T25为压气机进口温度,N1为低压转速,N2为高压转速。
之后,从预先设置好的原始可用稳定裕度随换算转速的关系表中插值出该转速的原始可用裕度,示意表见表1。
表1喘振裕度示意表
n1r 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.0
SMf(%) 21 20 19 18 17 16 15
n2r25 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.0
SMc(%) 21 20 19 18 17 16 15
在一些可选实施方式中,步骤S22中,首先需要根据飞机的飞行状态以及发动机工作状态,选取整机稳定性评估的降稳因子,见表2。
表2降稳因子选取
Figure BDA0003648673280000071
上表中,过渡态包括了加减速的接通及断开,2)当油门杆角度在加力域,则判断为加力工作状态;根据油门杆角度的变化判断加力接通断开,从中间状态油门杆域变化到小加力油门杆域,则判断为加力接通过程;从小加力油门杆域变化到中间状态油门杆域则判断为加力通断过程;本申请在稳定性评定时考虑加力接通、断开的影响。
根据部件、核心机和整机地面台架、高空台稳定性试验或数值仿真结果,确定各降稳因子的需用稳定裕度。具体的确定各降稳因子的需用稳定裕度方法参考GJB/Z 224-2005《航空燃气涡轮发动机稳定性设计与评定指南》。
之后,根据下面的公式计算出各降稳因子的需用稳定裕度。
Figure BDA0003648673280000072
最后,在步骤S22中,根据原始可用稳定裕度和需用稳定裕度,计算出剩余稳定裕度:
ΔSM=SM-SMreq
计算出剩余稳定裕度之后,即可与阈值进行比较,如果低于阈值,则执行扩稳措施,本申请通过步骤S3,根据剩余稳定裕度是否大于5%(对不同的发动机可能不同)为依据,确定是否执行或采取扩稳措施。以某型发动机为例,当风扇或压气机剩余稳定裕度小于5%时,采取扩稳措施。
另外需要说明的是,根据上述计算剩余稳定裕度的方式可知,本申请的目的在于当剩余稳定裕度不足时,进行扩稳,这里扩稳可以指提高剩余稳定裕度,也可以指提高原始可用稳定裕度,或者提高喘振裕度,以下对扩稳的上述描述方式等同。
在一些可选实施方式中,步骤S31中,首先,在起飞或着陆状态下,主要通过关小压气机导叶角度a2、放大喷管喉部面积A8来扩稳。起飞过程中提高风扇喘振裕度主要采用放大喷管喉部面积A8的措施,降低风扇工作点提高原始可用稳定裕度,以某型发动机为例A8放大对风扇原始可用稳定裕度的影响见图2。起飞状态通常发动机进口畸变指数比较大,对风扇、压气机喘振裕度的需求较大,因此起飞状态剩余喘振裕度偏小时,需提高原始可用稳定裕度,保证气动稳定工作。当关小压气机导叶角度a2,会提高压气机原始可用稳定裕度,压气机导叶角度a2偏关和原始可用稳定裕度变化关系见图3。
具体的,在一些可选实施方式中,步骤S31中,通过放大喷管喉部面积A8提升风扇剩余稳定裕度包括:步骤S311、按照喷管喉部面积A8放大量与风扇原始可用稳定裕度变化关系插值出喷管喉部面积A8初始放大量,如图2所示;步骤S312、按照初始放大量放大所述喷管喉部面积A8后,如果风扇剩余稳定裕度仍然小于阈值,则按照1%的步长继续放大喷管喉部面积A8直至风扇剩余稳定裕度大于阈值或喷管喉部面积A8放大10%。
在一些可选实施方式中,步骤S31中,通过关小压气机导叶角度a2提升压气机剩余稳定裕度包括:步骤S313、按照压气机导叶角度a2关小量与压气机原始可用稳定裕度变化关系插值出压气机导叶角度a2初始关小量;步骤S314、按照初始关小量关小压气机导叶角度a2后,如果压气机剩余稳定裕度仍然小于阈值,则按1度步长继续关小压气机导叶角度a2,直至压气机剩余稳定裕度大于阈值或压气机导叶角度a2关小6度。
其次,在高空小表速状态或机动飞行状态下,如果其不存在加减速情况,同样基于上述原因,采用关小压气机导叶角度a2、放大喷管喉部面积A8来扩稳。
在步骤S32中,主要描述了飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于减速状态下的扩稳措施。在步骤S33中,主要描述了飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于加速状态下的扩稳措施。
高空小标速状态发动机进口进气畸变大、雷诺数和功率提取的影响大,同时在此基础上可能还进行加减速,因此对风扇、压气机的稳定工作带来了严峻的挑战。在高空小标速状态通常没有推力指标要求,因此该状态采取多种扩稳措施保证发动机气动稳定性。针对进气畸变、雷诺数和功率提取,关小风扇进口导叶角度a1和放大喷管喉部面积A8来提高风扇喘振裕度;关小压气机导叶角度a2来提高压气机喘振裕度。当有加速时,减少加速过程中的供油;当有减速时提高减速供油。该实施例中,图4给出了关小风扇进口导叶角度a1与风扇原始可用稳定裕度变化关系示意图。图5给出了加速油变化对压气机需用稳定裕度的影响示意图。图6给出了减速油变化对风扇需用稳定裕度的影响示意图。
在一些可选实施方式中,步骤S32中的循环过程具体包括:喷管喉部面积A8放大1%;如果风扇剩余稳定裕度不大于阈值,则风扇进口导叶角度a1关小1度;如果风扇剩余稳定裕度不大于阈值,则减速供油规律百分比上调1%。
如果经上述一个循环后还不满足要求,则继续执行循环步骤,至到满足各设定值,例如风扇剩余裕度大于5%或喷管喉部面积A8放大5%、风扇进口导叶角度a1关小5度、减速供油规律提高5%。
在一些可选实施方式中,步骤S33中的循环过程具体包括:压气机导叶角度a2关小1%;如果压气机剩余稳定裕度不大于阈值,则加速供油规律百分比下调1%。
如果经上述一个循环后还不满足要求,则继续执行循环步骤,至到满足各设定值,例如压气机剩余稳定裕度大于5%或压气机导叶角度a2偏关5度,加速供油规律降低5%。
飞机机动飞行时候,发动机进口进气畸变大,并且通常伴随着有加减速过程,因此需要提高风扇、压气机原始可用稳定裕度的同时适当的调整加减速供油,机动飞行过程中保证发动机气动稳定性,本实施例中,飞机机动飞行加减速的扩稳措施与高空小表速加减速状态下的扩稳措施相同。
在一些可选实施方式中,步骤S3中,进行扩稳操作进一步包括:
步骤S34、当飞机存在矢量偏转时,根据矢量偏转角度对喷管喉部面积A8放大量需求表进行插值,获得喷管喉部面积A8放大量,并在当前喷管喉部面积A8的基础上进行放大。
在矢量喷管偏转过程中,喷管喉部有效面积减小,使得风扇工作点上移,因此在矢量偏转过程中放大喷管喉部面积A8,使喷管喉部有效面积与偏转前相同,保证风扇工作点不提高,矢量偏转角度与喷管喉部面积A8放大量关系见表3。
表3矢量偏转对A8放大量的需求示意表
矢量偏转角度(度) A8放大量(%)
10 1
15 2
20 4
因此,在该实施例中,当有矢量偏转时根据表3插值出喷管喉部面积A8放大量,并当前喷管喉部面积A8的基础上放大。
如果采取上述措施后,还不满足风扇、压气机剩余喘振裕度大于5%的要求,则进行报警,及时通知飞行员。
本申请根据飞机飞行状态和发动机工作状态,实时计算和监控发动机的剩余稳定裕度,并能够及时的采取措施,保证发动机在全包线内不发生喘振和失速。另一方面,在数控系统中不需要预先设定扩稳措施,只有在剩余喘振裕度小于5%时,为了保证稳定工作需求,采取扩稳措施时才损失发动机性能。在剩余稳定裕度较大时,能够充分发挥发动机性能。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本申请作了详尽的描述,但在本申请基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本申请精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本申请要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,包括:
步骤S1、确定飞行状态及发动机状态,所述飞行状态包括起飞与降落状态、高空小表速状态及机动飞行状态,所述发动机状态包括加速状态、减速状态或者稳态;
步骤S2、确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度;
步骤S3、判断风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度是否小于阈值,若小于阈值,则进行扩稳操作,所述阈值取自4.8%~5.2%中的任一值,所述扩稳操作包括:
步骤S31、如果飞机处于起飞或降落状态时,或者虽然飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,但发动机处于稳态时,通过放大喷管喉部面积A8提升风扇剩余稳定裕度,或者通过关小压气机导叶角度压气机导叶角度a2提升压气机剩余稳定裕度;
步骤S32、如果飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于减速状态时,则循环执行放大喷管喉部面积A8、关小风扇进口导叶角度a1及提高减速供油规律百分比三个步骤,直至风扇剩余稳定裕度大于阈值,或者喷管喉部面积A8放大量、风扇进口导叶角度a1关小量、减速供油规律百分比提高量达到设定值;
步骤S33、如果飞机处于高空小表速状态或机动飞行状态,且发动机处于加速状态时,则循环执行关小压气机导叶角度压气机导叶角度a2、降低加速供油规律百分比两个步骤,直至压气机剩余稳定裕度大于阈值,或者压气机导叶角度压气机导叶角度a2关小量、加速供油规律百分比降低量达到设定值。
2.如权利要求1所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S1中,确定发动机状态包括:
步骤S11、根据飞机飞行状态及发动机油门杆角度确定发动机低压目标转速;
步骤S12、根据所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值及转速变化率确定发动机状态,当所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值大于第一预设值,且转速变化率大于第二预设值时,所述发动机状态为加速状态,当所述低压目标转速与当前发动机实际转速的差值小于第一预设值,且转速变化率小于第三预设值时,所述发动机状态为减速状态,其它状态判定为稳态,其中,所述第一预设值取自3.9%~4.1%中的任一值,所述第二预设值取自1.9%~2.1%中的任一值,所述第三预设值取自-2.1%~-1.9%中的任一值。
3.如权利要求1所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S2进一步包括:
步骤S21、根据高低压转速确定当前预设的风扇原始可用稳定裕度及压气机原始可用稳定裕度;
步骤S22、除去各降稳因子的需要稳定裕度后,确定风扇剩余稳定裕度及压气机剩余稳定裕度。
4.如权利要求3所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S21进一步包括:将低压转速换算到标准天转速,进而根据预设表插值出风扇原始可用稳定裕度;将高压转速换算到压气机进口转速,进而根据预设表插值出压气机原始可用稳定裕度。
5.如权利要求1所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S3中,进行扩稳操作进一步包括:
步骤S34、当飞机存在矢量偏转时,根据矢量偏转角度对喷管喉部面积A8放大量需求表进行插值,获得喷管喉部面积A8放大量,并在当前喷管喉部面积A8的基础上进行放大。
6.如权利要求1所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S31中,通过放大喷管喉部面积A8提升风扇剩余稳定裕度包括:
步骤S311、按照喷管喉部面积A8放大量与风扇原始可用稳定裕度变化关系插值出喷管喉部面积A8初始放大量;
步骤S312、按照初始放大量放大所述喷管喉部面积A8后,如果风扇剩余稳定裕度仍然小于阈值,则按照1%的步长继续放大喷管喉部面积A8直至风扇剩余稳定裕度大于阈值或喷管喉部面积A8放大10%。
7.如权利要求1所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S31中,通过关小压气机导叶角度压气机导叶角度a2提升压气机剩余稳定裕度包括:
步骤S313、按照压气机导叶角度压气机导叶角度a2关小量与压气机原始可用稳定裕度变化关系插值出压气机导叶角度压气机导叶角度a2初始关小量;
步骤S314、按照初始关小量关小压气机导叶角度压气机导叶角度a2后,如果压气机剩余稳定裕度仍然小于阈值,则按1度步长继续关小压气机导叶角度a2,直至压气机剩余稳定裕度大于阈值或压气机导叶角度a2关小6度。
8.如权利要求1所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S32中的循环过程具体包括:
喷管喉部面积A8放大1%;
如果风扇剩余稳定裕度不大于阈值,则风扇进口导叶角度a1关小1度;
如果风扇剩余稳定裕度不大于阈值,则减速供油规律百分比上调1%。
9.如权利要求1所述的基于航空发动机整机气动稳定性实时评估的扩稳方法,其特征在于,步骤S33中的循环过程具体包括:
压气机导叶角度a2关小1%;
如果压气机剩余稳定裕度不大于阈值,则加速供油规律百分比下调1%。
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