RU2006141934A - Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя - Google Patents

Claims (12)

1. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя в эксплуатации, при котором на двигателе устанавливают приемники и датчики для измерения полных давлений воздуха, осуществляют измерение с этих датчиков в специальных системах измерения и обработки и в процессе приемо-сдаточных испытаний (ПСИ) двигателя измеряют тягу двигателя, по результатам проведенных ПСИ формируют тарировочную функциональную зависимость, в которой функцию задают в виде отношения тяги двигателя к полному давлению воздуха, а аргумент определяют по параметру тяги двигателя, аппроксимируют полученную функциональную зависимость уравнением

и тягу двигателя определяют по формуле

, где

- вычисленное значение

по тарировочной зависимости при измеренном значении параметра тяги двигателя,

отличающийся тем, что используют при формировании тарированной функциональной зависимости в качестве функции отношение тяги двигателя к полному давлению воздуха за компрессором высокого давления, измерения которого используют из электронной САУ двигателя, а в качестве аргумента используют критерий подобия режимов работы двигателя, который определяют по формуле

, где

Gт_изм. - весовой расход топлива;

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления;

Т^* _{возд. изм.} - полная температура воздуха в любом сечении двигателя;

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

Кт^* _в1 - безразмерный коэффициент, функционально зависимый от измеренной температуры воздуха Т^* _возд. и режима работы двигателя, предварительно определяемый для данного типа ТРДД по математической модели двигателя и обеспечивающий уточнение комплекса П_{пр 1} при изменении температуры наружного воздуха, аппроксимируют полученную функциональную зависимость уравнением

и в процессе эксплуатации двигателя на земле измеряют полное давление воздуха за компрессором высокого давления, вычисляют критерий подобия режимов двигателя П_{пр i} и тягу двигателя определяют по формуле

, где

Р^*к_изм. - измеренное значение полного давления воздуха за компрессором высокого давления;

- вычисленное значение

по уравнению (1).

2. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

Gт_изм. - весовой расход топлива;

Т^*т_изм. - полная средняя температура газа за турбиной;

Т^* _{возд. изм.} - полная температура воздуха в любом сечении двигателя;

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления;

К_Т ^* _{в 2} - безразмерный коэффициент, функционально зависимый от измеренной температуры воздуха Т^* _возд. и режима работы двигателя, предварительно определяемый для данного типа ТРДД по математической модели двигателя и обеспечивающий уточнение комплекса П_{пр 2} при изменении температуры наружного воздуха.

3. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления;

Т^* _{возд. изм.} - полная температура воздуха в любом сечении двигателя;

К_Т ^* _{в 3} - безразмерный коэффициент, функционально зависимый от измеренной температуры воздуха Т^* _возд. и режима работы двигателя, предварительно определяемый для данного типа ТРДД по математической модели двигателя и обеспечивающий уточнение комплекса П_{пр 3} при изменении температуры наружного воздуха.

4. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

Gт_изм. - весовой расход топлива;

Т^* _{возд. изм.} - полная температура воздуха в любом сечении двигателя;

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

К_Т ^* _{в 4} - безразмерный коэффициент, функционально зависимый от измеренной температуры воздуха Т^* _возд. и режима работы двигателя, предварительно определяемый для данного типа ТРДД по математической модели двигателя и обеспечивающий уточнение комплекса П_{пр 4} при изменении температуры наружного воздуха.

5. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

Gт_изм. - весовой расход топлива;

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления.

6. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

Т*т_изм. - полная средняя температура газа за турбиной;

Т^* _{возд. изм.} - полная температура воздуха в любом сечении двигателя;

Кт^* _{в 6} - безразмерный коэффициент, функционально зависимый от измеренной температуры воздуха Т^* _возд. и режима работы двигателя, предварительно определяемый для данного типа ТРДД по математической модели двигателя и обеспечивающий уточнение комплекса П_{пр 6} при изменении температуры наружного воздуха.

7. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

Gт_изм. - весовой расход топлива;

Т^*т_изм. - полная средняя температура газа за турбиной;

n_{НД изм.} - частота вращения ротора низкого давления;

Т^* _{возд. изм.} - полная температура воздуха в любом сечении двигателя;

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления;

Кт^* _{в 7} - безразмерный коэффициент, функционально зависимый от измеренной температуры воздуха T^* _возд. и режима работы двигателя, предварительно определяемый для данного типа ТРДД по математической модели двигателя и обеспечивающий уточнение комплекса П_{пр 7} при изменении температуры наружного воздуха.

8. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

Gт_изм. - весовой расход топлива;

n_{НД изм.} - частота вращения ротора низкого давления;

Т^* _{возд. изм.} - полная температура воздуха в любом сечении двигателя;

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления;

К_Т ^* _{в 8} - безразмерный коэффициент, функционально зависимый от измеренной температуры воздуха Т^* _возд. и режима работы двигателя, предварительно определяемый для данного типа ТРДД по математической модели двигателя и обеспечивающий уточнение комплекса П_{пр 8} при изменении температуры наружного воздуха.

9. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

Gт_изм. - весовой расход топлива в двигателе;

n_{НД изм.} - частота вращения ротора низкого давления,

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления.

10. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.1, отличающийся тем, что критерий подобия режимов работы двигателя определяют по формуле

, где

измеряемые в электронной САУ двигателя:

Gт_изм. - весовой расход топлива;

n_{ВД изм.} - частота вращения ротора высокого давления;

Р^* _изм. - полное давление воздуха в любом сечении двигателя;

n_{НД изм.} - частота вращения ротора низкого давления.

11. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по любому из пп.1-10 отличающийся тем, что, с целью определения тяги во всех ожидаемых условиях эксплуатации, включая летную, измеряют число М полета на летательном аппарате или используют число М полета из систем управления летательного аппарата, или определяют число М полета по данным внешнетраекторных измерений высоты и скорости полета летательного аппарата, по результатам ПСИ двигателя формируют две обобщенные тарировочные функциональные зависимости, из них первая формируется по пп.1-10 при числе Мп=0 в процессе ПСИ двигателя, а вторую определяют с использованием высотно-скоростных характеристик (ВСХ) двигателя в виде

, где в качестве функции используют отклонения отношений тяги к полному давлению воздуха за компрессором при числе Мп=0 от этого же отношения при значениях чисел М полета летательного аппарата в ожидаемых скоростных условиях эксплуатации двигателя, а в качестве аргумента используют два критерия подобия, из них первым является критерий подобия режимов работы двигателя П_{пр i} от П_{пр i=1} до П_{пр i=10}, а вторым является число М полета, аппроксимируют эту зависимость уравнением от двух переменных

и в процессе эксплуатации двигателя, включая летную, тягу двигателя определяют по формуле

, где

Р*к_изм. - измеренное значение полного давления воздуха за компрессором высокого давления;

- вычисленное значение

по первой тарировочной функциональной зависимости, полученной при ПСИ;

- вычисленное значение

по второй функциональной зависимости, полученной по данным ВСХ типа ТРДД, с использованием измеренного числа М полета и определенных критериев подобия режимов двигателя П_{пр i} от П_{пр i=1} до П_{пр i=10}.

12. Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя по п.11, отличающийся тем, что, если ПСИ двигателя проводятся с использованием имитации чисел М полета ЛА, первую функциональную зависимость формируют при любом выбранном из имитируемых значений числа М полета в процессе ПСИ двигателя в виде

, где

- значения функции при выбранном числе Мп из диапазона имитированных чисел Мп в процессе ПСИ двигателя;

П_{пр i} - значение аргумента, которым является любое из выбранных критериев подобия режимов работы при формировании этих функциональных зависимостей от П_{пр i=1} до П_{пр i=10},

вторую функциональную зависимость формируют в виде

, где

- значения функции, вызываемые отклонениями имитированного числа Мп от выбранного в процессе ПСИ двигателя;

П_{пр i} - значения критериев подобия режимов работы двигателя, определенные по п.п.от 1 до 10 при выбранном числе имитации Мп;

(Мп-М_зад.) - отклонения имитируемого числа Мп в процессе ПСИ двигателя от выбранного числа М_зад. при формировании первой функциональной зависимости,

аппроксимируют первые функциональные зависимости

уравнениями в зависимости от критериев подобия режимов двигателя П_{пр i} от П_{пр i=1} до П_{пр i=10}, а вторые функциональные зависимости

уравнениями в зависимости от критериев подобия режимов двигателя П_{пр i} от П_{пр i=1} до П_{пр i=10} и от отклонений (М_зад.-М_{п изм.}).