[发明专利]一种航空燃气涡轮发动机分域分时控制方法及装置

说明书

本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种航空燃气涡轮发动机分域分时控制方法及装置。该方法包括：步骤S1、基于发动机参数确定发动机所处的工作域场景，所述工作域场景包括但不限于地面高温或低温起动、高原起动、小速度空中起动、小速度或大机动飞行、低压或低温加力点火、超跨音速进发不匹配、大速度突防、加速性或大马赫飞行、升限飞行；步骤S2、根据不同工作域场景，对所述涡轮发动机进行控制参数修正。本申请通过优化控制规律挖掘发动机的潜能，充分发挥各部件、系统的长处，实现了发动机性能的提升。

技术领域

本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种航空燃气涡轮发动机分域分时控制方法及装置。

背景技术

航空发动机作为飞机的“心脏”，是在高温、高压、高转速和交变负荷等恶劣条件下长期重复使用的复杂热力机械，涉及众多学科，研制难度大、风险高。为了满足飞机飞的更快、更高、更远目标，同时适应各种复杂多变的工作环境，对发动机的工作能力提出了更高、更苛刻的要求。为了实现指标要求，一种方法是不断提高发动机材料性能和部件的气动性能，但受限于基础技术进步的速度，很难通过上述进步来实现发动机的能力指标；另一种方法是在现有条件基础技术的条件下，通过优化匹配各系统，充分发挥各部件、系统的能力潜力，进一步挖掘发动机的能力以满足要求。

现有技术方案中，发动机控制规律相对较单一，主要是在稳定性、寿命、机械强度、热强度等约束条件下取最保守的控制规律，确保发动机工作稳定、安全，结果导致发动机性能无法充分发挥。该种控制规律设计相当于一种“各取所短”的保守性设计方法，优点是控制规律简单，但没有发挥各部件的终极潜力。

发明内容

为了解决上述问题之一，本申请提供了一种航空燃气涡轮发动机分域分时控制方法及装置，通过基于工作场景分析，从时间、空间两个维度出发，识别出各使用场景下首要解决的问题，然后确定对问题影响的关键控制因素，在该使用场景下，放大关键控制因素的效果，舍弃不重要或不关注的性能因素，从而实现对不同场景下的涡轮发动机进行控制规律修正。

本申请第一方面提供了一种航空燃气涡轮发动机分域分时控制方法，主要包括：

步骤S1、基于发动机参数确定发动机所处的工作域场景，所述工作域场景包括但不限于地面高温或低温起动、高原起动、小速度空中起动、小速度或大机动飞行、低压或低温加力点火、超跨音速进发不匹配、大速度突防、加速性或大马赫飞行、升限飞行；

步骤S2、根据不同工作域场景，对所述涡轮发动机进行控制参数修正，包括：

当所述涡轮发动机的工作场景为地面高温或低温起动状态时，基于预置的第一修正系数对供油规律基础值进行修正；

当所述涡轮发动机的工作场景为高原起动状态时，控制飞机执行起动过程卸载操作；

当所述涡轮发动机的工作场景为小速度空中起动状态时，基于预置的第二修正系数对供油规律基础值进行修正；

当所述涡轮发动机的工作场景为小速度或大机动飞行状态时，对压气机可调叶片角度执行偏关，并对发动机喷口涡轮膨胀比进行放大；

当所述涡轮发动机的工作场景为低压或低温加力点火状态时，对供油时机及点火时机进行延长；

当所述涡轮发动机的工作场景为超跨音速进发不匹配状态时，对发动机最小燃油流量控制值进行增加；

当所述涡轮发动机的工作场景为大速度突防状态时，或者为加速性或大马赫飞行状态时，或者为升限飞行状态时，对发动机排气温度控制计划进行上调。

优选的是，步骤S1中，基于发动机参数确定发动机所处的工作域场景包括：

根据发动机进口温度以及发动机工作历程是否为起动状态，确定发动机是否处于地面高温或低温起动状态；