[发明专利]一种识别双转子燃气涡轮发动机主燃烧室熄火的方法

说明书

本申请属于航空发动机状态检测技术领域，具体涉及一种识别双转子燃气涡轮发动机主燃烧室熄火的方法。所述方法包括确定不同低压转速或高压转速下，发动机熄火时的高压转子转速变化率；按照相似原理换算为不同低压换算转速或高压换算转速与高压转子换算转速变化率之间的关系，根据上述关系判断当所述实时高压转子换算转速变化率大于同时刻的实时低压换算转速或实时高压换算转速对应的高压转子换算转速，则判定所述主燃烧室熄火，本申请的发动机主燃烧室熄火的方法，能够有效检测出主燃烧室熄火问题，可以有效提高飞行的安全性，提高飞机的作战效能。

技术领域

本申请属于航空发动机状态检测技术领域，特别涉及一种识别双转子燃气涡轮发动机主燃烧室熄火的方法。

背景技术

燃气涡轮发动机工作时，燃料在燃烧室部件内燃烧，将蕴含的化学能转化为热能，通过叶轮机械转化为功率或推力输出，航空发动机还可同时提供飞机环控用气。如果主燃烧室熄火，燃气涡轮发动机将停止工作、功能丧失，会对相关设备及人员安全等造成严重影响。早期燃气发动机采用机械液压系统控制时，不具备采用复杂算法对其进行检测和处置的条件。发动机采用数字控制系统后，具备实现复杂算法的计算和控制能力。但查阅公开技术文件可知，目前还没有识别主燃烧室熄火的方法。

现有技术方案缺少识别燃气涡轮发动机主燃烧室熄火的方法，无法对主燃烧室熄火进行快速处置，会影响经济效益、设备及人员安全等。以配装军用战斗机的发动机为例，飞行过程中主燃烧室熄火，因控制系统缺少识别方法，不能及时处置，直至发动机降低转速至停车确认转速后控制系统才会根据给定的控制规律进行空中起动，重新恢复发动机原有功率状态。上述过程存在如下缺点：1)空中停车会给飞行员造成较大的压力，飞行员还需要关注起动过程参数变化并在必要进行干预，增加了飞行员负担，影响飞行员的注意力；2)发动机推力降级大，推力恢复时间长，会影响任务执行；3)如空中起动失败，出现空中停车故障，危及飞机安全，严重时会造成机毁人亡。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种识别双转子燃气涡轮发动机主燃烧室熄火的方法，从熄火事件发生后的高、低压转子转速变化率变化现象出发，快速、准确地检测熄火问题，所述方法包括：

步骤S1、通过试验确定不同低压转速或高压转速下，发动机熄火时的高压转子转速变化率；

步骤S2、按照相似原理确定不同低压换算转速或高压换算转速下，发动机熄火的高压转子换算转速变化率；

步骤S3、根据步骤S2计算的高压转子换算转速变化率确定发动机熄火判断阈值；

步骤S4、获取飞机飞行时的发动机实时低压换算转速或实时高压换算转速，以及获取同时刻的实时高压转子换算转速变化率；

步骤S5、若所述实时高压转子换算转速变化率大于同时刻的实时低压换算转速或实时高压换算转速对应的所述发动机熄火判断阈值，则判定所述主燃烧室熄火。

优选的是，所述步骤S2中，低压换算转速n_1R与低压转速n₁的换算关系为：

n_1R＝n₁*(288.15/T_t2)^0.5,其中，T_t2为发动机进口总温；

高压换算转速n_2R与高压转速n₂的换算关系为：

n_2R＝n₂*(288.15/T_t2)^0.5,其中，T_t2为发动机进口总温；

高压转子换算转速变化率N2dot_st与高压转子转速变化率N2dot的换算关系为：