[发明专利]飞机辅助动力单元涡轮效率监控方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机部件性能的监控，特别地，涉及一种飞机辅助动力单元涡轮效率的监控方法和装置。

背景技术

机载辅助动力单元（Airborne Auxiliary Power Unit），简称辅助动力单元APU，是安装在飞机尾部的一台小型涡轮发动机。APU的主要功能是提供电源和气源，也有少量的APU可以向飞机提供附加推力。具体来说，飞机在地面上起飞前，由APU供电来启动主发动机，从而不需依靠地面电、气源车来发动飞机。在地面时，APU还提供电力和压缩空气保证客舱和驾驶舱内的照明和空调。在飞机起飞时，APU可作为备用电源使用。在飞机降落后，仍由APU供应电力照明和空调。APU的功能决定了其运行的稳定性直接关系到飞机的飞行成本和服务质量。

既然APU是涡轮发动机，涡轮效率就是反映APU性能的重要指标。现有技术中没有对APU的涡轮效率进行评估的有效手段，也就无法对APU的性能做出评估。本发明正是针对这一问题而提出的一种解决手段。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，根据本发明的一个方面，提出一种飞机辅助动力单元APU涡轮效率的性能检测方法，包括：获取一时间段内多个时间点上APU报文；根据所述APU报文获取所述APU的启动参数，所述启动参数至少包括峰值EGT转速；计算APU启动时排气温度峰值时的转速相对于APU正常运转时转速的占比NPA；计算所述时间段内的NPA的平均值；以及根据所述NPA的平均值确定所述APU涡轮效率处于稳定期、衰退期或故障期。

如上所述的方法，其中确定所述APU涡轮效率处于稳定期、衰退期或故障期的步骤包括：响应于所述时间段内的NPA的平均值接近第一门限值，确定所述APU涡轮效率处于衰退期；以及响应于所述时间段内的NPA的平均值接近第二门限值，确定所述APU涡轮效率处于故障期。

如上所述的方法，其中对于APS3200型APU，第一门限值为大约35%；第二门限值大约为32%，而“接近”为差距大约为1.5%之内。

如上所述的方法，其中对于GTCP131-9A型APU，第一门限值为大约45%；第二门限值大约为40%，而“接近”为差距大约为2.5%之内。

如上所述的方法，其中在所述时间段内获取大约10-20个APU报文。

如上所述的方法，进一步包括：对该段时间内全部NPA进行线性或非线性拟合，并线性外推拟合后的结果；如果线性外推的结果与第一门限值的相交点在大约1个月内，则确定APU的涡轮效率进入了衰退期；以及如果线性外推的结果与第二门限值的相交点在大约1个月内，则确定APU的涡轮效率进入了故障期。

如上所述的方法，进一步包括：在线性或非线性拟合后，计算NPA的置信区间。

如上所述的方法，进一步包括：根据置信区间的外推结果与所述第一门限值和所述第二门限值的交点。

如上所述的方法，进一步包括：估计APU的效率进入衰退期或故障期的时间范围。

如上所述的方法，进一步包括：确定APU启动时排气温度的峰值EGTP是否接近红线值。

如上所述的方法，进一步包括：确定修正后的APU启动时排气温度的峰值EGTP是否接近红线值，修正公式如下：

EGTP_COR=((EGTP+273.5)/THITA)-273.5；

其中，EGTP_COR为修正后的EGTP，而EGTP为修正前的EGTP，THITA=e^(-((AltValue*CoverFt)/1000)/((8.51*(273.15+TATValue))/(9.8*29)))。

如上所述的方法，进一步包括：确定启动时间STA在正常的范围内。

根据本发明的另一个方面，提出一种飞机辅助动力单元APU涡轮效率的性能检测装置，包括：报文获取单元，其获取一时间段内APU报文；报文解析单元，其解析出所需要的APU启动参数，所述启动参数至少包括峰值EGT转速；以及性能检测单元，其根据NPA确定所述APU涡轮效率的性能处于稳定期，衰退期或故障期。

根据本发明的另一个方面，提出一种飞机辅助动力单元APU涡轮效率的性能检测装置，包括：处理器；以及与处理器相连的存储器，其存储计算机可读代码；所述计算机可读代码在所述处理器上运行以执行以下步骤：获取一时间段内APU报文；根据所述报文解析出所述APU启动参数，所述启动参数至少包括峰值EGT转速；以及确定所述APU涡轮效率的性能处于稳定期，衰退期或故障期。

附图说明