一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法技术

本申请属于航空发动机设计领域，为一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法，在判断出发动机遭遇温度畸变后，启动加力外区供油规律，通过分别计算与高压压气机后总压相关的外区燃油流量修正系数、与进口温度和油门杆角度修正系数相关的不同温度下的外区燃油流量、与根据不同高压压气机后总压下的外区燃油流量修正系数，得到新的加力外区供油规律去控制控制畸变下的加力外区燃油流量，在退出温度畸变时，若新规律与原规律下的外区燃油流量差别较大，则通过过渡算法对外区燃油流量从大至小依次过渡，实现从本发明专利技术设计的加力外区燃油流量到原设计加力外区燃油流量的平滑过渡，快速恢复到正常工作状态，保证飞机起飞推力需求。飞推力需求。飞推力需求。

【技术实现步骤摘要】
一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法


[0001]本申请属于航空发动机设计领域，特别涉及一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法。

技术介绍

[0002]舰载机在航母上起飞时，由于偏流板的存在，可能会使发动机排出的高温燃气(尾喷流)被飞机进气道吸入，在发动机进口产生温度畸变，严重时会诱发发动机失稳。针对这一问题，前期只是通过关小压气机可调叶片角度的方法，提升发动机抗温度畸变能力。通过研究发现，在保证发动机主机推力不变条件下，减少加力燃烧室外区燃油流量，可有效减弱因发动机进口温度畸变导致喷管亚临界而引起的不稳定燃烧脉动，并通过发动机外涵前传降低脉动影响，提升整机稳定性。综上所述，减少加力燃烧室外区燃油流量也可有效降低发动机尾喷流温度，减小发动机进口温度畸变强度，从而有利于提升发动机稳定性。
[0003]现行方案主要是通过下调流量系数来降低外区燃油流量。该调整方式只能实现外区燃油整体下调，与非畸变状态存在较大阶跃；且发动机吸入高温尾喷流较少(进口温升较小)或脱离温度畸变状态时，发动机推力损失均较大。
[0004]因此如何控制发动机在遭遇温度畸变时能够采用降低外区燃油流量的方式进行控制；吸入高温尾喷流较少或脱离温度畸变时，减少发动机的推力损失是一个需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供了一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法，以解决现有技术中采用用降低外区燃油流量的方法减小温度畸变强度会导致吸入高温尾喷流较少或脱离温度畸变时发动机推力损失较大的问题。
[0006]本申请的技术方案是：一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法，包括：
[0007]判断发动机是否进入到加力状态或者“发动机遭遇温度畸变”标识为1，若是，则启动加力外区供油规律；若否，则不启动；
[0008]获取高压压气机后总压P
31
参数并计算不同高压压气机后总压下的外区燃油流量修正系数f
o1
(P
31
)，根据进口温度T1和不同状态下的油门杆角度修正系数f
o3
(PLA)计算不同温度下的外区燃油流量f
o2
(T1)，根据不同高压压气机后总压下的外区燃油流量修正系数f
o1
(P
31
)、不同温度下的外区燃油流量f
o2
(T1)和油门杆角度修正系数f
o3
(PLA)计算得到新规律下加力外区流量W
fao2
；原规律下加力外区燃油流量为W
fao1
；
[0009]判断是否退出温度畸变，若退出，则开始计时，若退出瞬间|W
fao1
‑
W
fao2
|≤Ckg/h，则加力外区供油规律按照W
fao1
控制；若退出瞬间|W
fao1
‑
W
fao2
|＞Ckg/h，则在T秒内从W
fao2
过渡到W
fao1
，过渡算法为:
[0010]W
faox
(n)＝W
faox
(n
‑
1)+[W
fao1
(n)
‑
W
faox
(n
‑
1)]×
ΔT/T
[0011]式中，n——当前周期数，刚满足退出条件时n＝1；W
faox
——从W
fao2
过渡到W
fao1
过程中的W
fao
，在过渡期间控制发动机，当n＝1时W
faox
＝W
fao2
；ΔT——过渡时间，当刚满足退出条件时为0时刻；T和C均为常数；
[0012]当时间大于T秒，则直接采用W
fao1
控制。
[0013]优选地，所述新规律下加力外区供油规律的具体控制公式为：
[0014]f
o1
(P
31
)＝a*P
31
[0015]f
o2
(T1)＝b*T1^4
‑
c*T1^3+d*T1^2
‑
e*T1+f
[0016]W
fao2
＝[f
o1
(P
31
)*f
o2
(T1)*g+h]*f
o3
(PLA)(kg/h)
[0017]式中，a、b、c、d、e、f、g、h均为常数。
[0018]优选地，所述油门杆角度修正系数的计算方法为：
[0019]当PLA≤A
°
时，f
o3
(PLA)＝0；
[0020]当A
°
＜PLA≤B
°
时，f
o3
(PLA)＝(PLA－A)/(B
‑
A)；
[0021]当PLA＞B
°
时，f
o3
(PLA)＝1；
[0022]式中，A、B均为常数。
[0023]本申请的一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法，在判断出发动机遭遇温度畸变后，启动加力外区供油规律，通过分别计算与高压压气机后总压相关的外区燃油流量修正系数、与进口温度和油门杆角度修正系数相关的不同温度下的外区燃油流量、与根据不同高压压气机后总压下的外区燃油流量修正系数，得到新的加力外区供油规律去控制控制畸变下的加力外区燃油流量，在退出温度畸变时，若新规律与原规律下的外区燃油流量差别较大，则通过过渡算法对外区燃油流量从大至小依次过渡，发动机吸入高温尾喷流较少或脱离温度畸变状态时，实现从本专利技术设计的加力外区燃油流量到原设计加力外区燃油流量的平滑过渡，快速恢复到正常工作状态，保证飞机起飞推力需求。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0025]图1为本申请整体流程示意图；
[0026]图2为本申请起飞时刻存在温度畸变和不存在温度畸变时加力外区供油量随大气温度变化示意图。
具体实施方式
[0027]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0028]一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法，如图1所示，包括如下步骤：
[0029]步骤S100，发动机温度畸变状态判断
[0030]判断发动机是否进入到加力状态或者“发动机遭遇温度畸变”标识为1，具体为加力状态下起飞时刻是否存在温度畸变，若是，则启动加力外区供油规律；若否，则不启动；
[0031]“起飞时刻存在温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舰载机发动机起飞遭遇温度畸变时加力外区供油方法，其特征在于，包括：判断发动机是否进入到加力状态或者“发动机遭遇温度畸变”标识为1，若是，则启动加力外区供油规律；若否，则不启动；获取高压压气机后总压P
31
参数并计算不同高压压气机后总压下的外区燃油流量修正系数f
o1
(P
31
)，根据进口温度T1和不同状态下的油门杆角度修正系数f
o3
(PLA)计算不同温度下的外区燃油流量f
o2
(T1)，根据不同高压压气机后总压下的外区燃油流量修正系数f
o1
(P
31
)、不同温度下的外区燃油流量f
o2
(T1)和油门杆角度修正系数f
o3
(PLA)计算得到新规律下加力外区流量W
fao2
；原规律下加力外区燃油流量为W
fao1
；判断是否退出温度畸变，若退出，则开始计时，若退出瞬间|W
fao1
‑
W
fao2
|≤Ckg/h，则加力外区供油规律按照W
fao1
控制；若退出瞬间|W
fao1
‑
W
fao2
|＞Ckg/h，则在T秒内从W
fao2
过渡到W
fao1
，过渡算法为:W
faox
(n)＝W
faox
(n
‑
1)+[W
fao1
(n)
‑
W
faox
(n
‑
1)]
×

【专利技术属性】
技术研发人员：邢洋，高源，杨怀丰，王建培，郭海红，卢景旭，柴政，孙佳琪，
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：