一种矢量喷管偏转控制方法及系统技术方案

本申请属于发动机矢量喷管控制技术领域，具体涉及一种矢量喷管偏转控制方法及系统。所述方法包括构建关联油门杆角度及矢量喷管偏转角度的第一时间折算系数函数；构建关联高度及马赫数的第二时间折算系数函数；获取某一加力状态下的油门杆角度、矢量喷管偏转角度、飞机高度、马赫数及持续时间；根据函数确定第一时间折算系数及第二时间折算系数；计算该次加力状态下的折算时间；若所述折算时间累积超过所述第一偏转持续时间时，按设定比率降低矢量喷管的偏转限制角度。本申请提高了矢量喷管在不同发动机工作状态和飞行条件下的适用性，使喷管偏转持续时间既满足飞机对矢量偏转的使用需求，又确保喷管结构稳定可靠工作。

A deflection control method and system of vectoring nozzle

【技术实现步骤摘要】
一种矢量喷管偏转控制方法及系统
本申请属于发动机矢量喷管控制
，特别涉及一种矢量喷管偏转控制方法及系统。
技术介绍
配装推力矢量发动机的飞机，通过矢量喷管偏转为飞机提供额外的操纵力矩，可大幅提升其综合控制能力。但在发动机加力状态进行矢量偏转时，喷管扩张段迎热气流面的壁面温度急剧升高，且偏转角度越大、偏转持续时间越长，喷管壁温升高越多，在当前的冷却技术和喷管材料耐温能力的条件下，极有可能导致喷管构件烧蚀损坏，进而影响飞行安全。因此在推力矢量发动机实际使用过程中，需对加力状态矢量喷管单次偏转持续时间进行控制。目前，矢量喷管单次偏转持续最大时间的控制方法如下：发动机处于加力状态，喷管单次偏转持续最大时间tmax与偏转角度δJ单参数相关，即tmax＝f(δJ)，δJ越大对应的tmax越小，当加力状态喷管偏转时间达到tmax时，需飞行员干预使喷管回到中立(非偏转)位置。仅与偏转角度单参数相关的喷管单次偏转持续时间控制方法的缺点在于：1)喷管单次偏转持续最大时间的控制仅与偏转角度有关，未考虑发动机不同加力状态的影响，如在小加力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矢量喷管偏转控制方法，其特征在于，包括：/n步骤S1、以地面试验中，全加力油门状态、矢量喷管最大偏转角度下矢量喷管达到限温时的第一偏转持续时间为基准，构建关联油门杆角度及矢量喷管偏转角度的第一时间折算系数函数；/n步骤S2、以所述第一偏转持续时间与同等油门状态及矢量喷管偏转角度下的空中试验所获得的第二偏转持续时间的比值，构建关联高度及马赫数的第二时间折算系数函数；/n步骤S3、获取某一加力状态下的油门杆角度、矢量喷管偏转角度、飞机高度、马赫数及持续时间；/n步骤S4、根据函数确定第一时间折算系数及第二时间折算系数；/n步骤S5、根据该次加力状态下的所述持续时间、第一折算系数及第二时间折...

【技术特征摘要】
1.一种矢量喷管偏转控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1、以地面试验中，全加力油门状态、矢量喷管最大偏转角度下矢量喷管达到限温时的第一偏转持续时间为基准，构建关联油门杆角度及矢量喷管偏转角度的第一时间折算系数函数；
步骤S2、以所述第一偏转持续时间与同等油门状态及矢量喷管偏转角度下的空中试验所获得的第二偏转持续时间的比值，构建关联高度及马赫数的第二时间折算系数函数；
步骤S3、获取某一加力状态下的油门杆角度、矢量喷管偏转角度、飞机高度、马赫数及持续时间；
步骤S4、根据函数确定第一时间折算系数及第二时间折算系数；
步骤S5、根据该次加力状态下的所述持续时间、第一折算系数及第二时间折算系数，计算该次加力状态下的折算时间；
步骤S6、若所述折算时间累积超过所述第一偏转持续时间时，按设定比率降低矢量喷管的偏转限制角度。


2.如权利要求1所述的矢量喷管偏转控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11、确定在地面试验中，全加力油门状态、最大偏转角度下喷管达到限温时的第一偏转持续时间t折算lim；
步骤S12、通过台架试验确定出其它加力油门状态和偏转角度下允许的喷管单次偏转持续时间最大值tmax；
步骤S13、以所述第一偏转持续时间t折算lim与所述单次偏转持续时间最大值tmax的比值作为该次加力油门状态和偏转角度下的第一时间折算系数，由多个第一时间折算系数构成第一时间折算系数函数。


3.如权利要求1所述的矢量喷管偏转控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S21、确定在地面试验中，全加力油门状态、最大偏转角度下喷管达到限温时的第一偏转持续时间t折算lim；
步骤S22、确定飞机处于不同高度及马赫数下状态时，全加力油门状态、最大偏转角度下喷管达到限温时的第二偏转持续时间t’折算lim；
步骤S23、以所述第二偏转持续时间t’折算lim与所述第一偏转持续时间t折算lim的比值作为该次高度及马赫数下的第二时间折算系数，由多个第二时间折算系数构成第二时间折算系数函数。


4.如权利要求1所述的矢量喷管偏转控制方法，其特征在于，所述步骤S6之前进一步包括步骤S60、对所述折算时间进行累积，所述步骤S60包括：
步骤S601、获取第一累积清空时限及第二累积清空时限，所述第一累积清空时限指示了当油门杆低于设定值后，喷管壁温降至全加力非偏转状态对应的温度值所用的时间，所述第二累积清空时限指示了当矢量喷管偏转角度低于设定值时，喷管壁温降至非偏转状态对应的温度值所用的时间；
步骤S602、在进行折算时间累积时，若发动机变为非加力状态，或者发动机虽然处于加力状态，但油门杆角度低于对应的设定值PLAmin时，进行第一壁温冷却时间累积，若所述第一壁温冷却时间累积超过所述第一累积清空时限，则清空在前累积的折算时间；
步骤S603，同理，在进行折算时间累积时，若发动机变为非加力状态，或者发动机虽然处于加力状态，但矢量喷管偏转角度低于对应的设定值δJmin时，进行第二壁温冷却时间累积，若所述第二壁温冷却时间累积超过所述第二累积清空时限，则清空在前累积的折算时间。


5.如权利要求1所述的矢量喷管偏转控制方法，其特征在于，所述步骤S6中，按设定比率降低矢量喷管的偏转限制角度包括：
步骤S61、获取当前的矢量喷管实际偏转角，并将其作为偏转限制角度值；
步骤S62、以X°/s的偏转速率将偏转限制角度值减少到δJmin-0.5的位置或0的位置，所述δJmin为是指喷管在任何油门状态下，偏转持续时间无限制时的角度。


6.一种矢量喷管偏转控制系统，其特征在于，包括：
第一时间折算系数函数获取模块，用于获取第一时间折算系数函数，其中，以地面试验中，全加力油门状...

【专利技术属性】
技术研发人员：白伟，任智博，高为民，张志舒，谢业平，曲涛，金海，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21