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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空发动机,特别涉及一种涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法及系统。
技术介绍
1、武装直升机和突击型直升机一般都装配有航炮、火箭弹、导弹等武器,当直升机攻击地面目标时,一般处于俯冲姿态,弹药排出的高温高压尾气极易被发动机吸入。发动机吸入火药尾气时进气温度突升、压力突变,当进气畸变超过发动稳定工作包线范围时,会导致发动机失速喘振,气流在压气机内大幅来回振荡,导致燃烧室空气流量降低余气系数减小,燃烧室富油后造成发动机超温,严重还会导致发动机熄火。同时剧烈喘振时燃烧室高温火焰回流至压气机等冷端部件,导致发动机本体损坏。
2、一般先进涡扇/涡喷发动机设计有喘振监测和退喘功能,通过喘振压力传感器测量压气机进、出口压力变化情况等措施判断发动机是否失速喘振。当压力波动值及其它辅助判断参数超过设定的喘振判断阈值时,控制器给出控制指令,执行接通放气活门、调整压气机导向叶片、切燃油等退喘动作。
3、目前涡轴发动机暂未设计吸入火药尾气时防喘和退喘功能。
4、现有的防喘技术缺点:现有的涡扇/涡喷发动机常规的防喘监测措施,从喘振发生到压力传感器采集、控制器确认后发出退喘指令、再到退喘执行机构动作需要一定时间,但发动机吸火药尾气属于瞬时急剧进气畸变,且持续时间短,压力波动剧烈,喘振严重时可能导致发动机熄火或者结构损坏。常规防喘措施从信号确认到执行完成需要一定时间,难以有效应对发动机吞火药尾气喘振模式。
5、现有的退喘技术缺点:涡扇/涡喷发动机退喘方法一般有调整压气机导叶角度、打开放气活门、切
6、综上所述,现有技术中涡轴发动机缺少吸火药尾气后的防喘和退喘方法,现有的涡扇/涡喷发动机的防喘和退喘方法不能用于涡轴发动机。
技术实现思路
1、针对上述问题,本专利技术提供一种涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法及系统,采用以下技术方案:
2、一种涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,包括以下步骤:
3、接收到弹药发射信号时,控制放气防喘活门开启并持续第一设定时间;
4、确定涡轴发动机失速或喘振,并接收到弹药发射信号后,将涡轴发动机的当前正常工作的油气比高限值切换到退喘油气比高限值;
5、在接收到弹药发射完成信号的第二设定时间后,将涡轴发动机的退喘油气比高限值切换到正常工作的油气比高限值,其中,退喘油气比高限值小于正常工作的油气比高限值;
6、在接收到弹药发射信号时给出点火信号,在第三设定时间内对涡轴发动机进行持续点火。
7、进一步的,放气防喘活门设置在压气机中间级。
8、进一步的,第一设定时间为5-15s。
9、进一步的,确定正常工作的油气比高限值,包括以下步骤:
10、根据压气机转速和进气温度确定正常工作的油气比限制值;
11、确定正常工作的油气比限制值中的最大值为油气比高限值,最小值为油气比低限值。
12、进一步的,根据压气机转速和进气温度确定正常工作的油气比限制值,包括以下步骤:
13、确定涡轴发动机正常工作的油气比限制值与压气机转速、进气温度的第一二维插值表达式;
14、根据第一二维插值表达式,确定涡轴发动机正常工作的压气机转速、进气温度的二维插值表;
15、根据涡轴发动机正常工作的压气机转速、进气温度的二维插值表,确定正常工作的油气比限制值。
16、进一步的,确定涡轴发动机失速或喘振,包括以下步骤:
17、当压气机出口压力下降速率超过设定值,确定涡轴发动机失速或喘振。
18、进一步的,退喘油气比限制值为修正系数k与正常工作的油气比限制值的乘积,其中,k小于1。
19、进一步的,第二设定时间为5-15s。
20、进一步的,第三设定时间为8-20秒。
21、本专利技术还提供一种涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘系统,包括控制器,其中,控制器包括:
22、阀门控制模块,用于接收到弹药发射信号时,控制放气防喘活门开启并持续第一设定时间;
23、油气控制模块,用于确定涡轴发动机失速或喘振,并接收到弹药发射信号后,将涡轴发动机的当前正常工作的油气比高限值切换到退喘油气比高限值;在接收到弹药发射完成信号的第二设定时间后,将涡轴发动机的退喘油气比高限值切换到当前正常工作的油气比高限值,其中,退喘油气比高限值小于正常工作的油气比高限值;
24、点火控制模块,用于在接收到弹药发射信号时给出点火信号,在第三设定时间内对涡轴发动机进行持续点火。
25、本专利技术的有益效果:
26、1、本专利技术可以增强涡轴发动机进气畸变条件下的稳定性,减小涡轴发动机吸入火药尾气后出现失速喘振的可能性。
27、2、本专利技术根据喘振时压气机出口压力p突变下降的特点,采用切换油气比高限值的方法,在涡轴发动机喘振时能快速减油退喘,也能保证涡轴发动机快速恢复正常输出功率。
28、3、本专利技术通过控制器根据弹药发射信号执行持续点火,可以避免涡轴发动机吸入火药尾气后熄火停车。
29、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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1.一种涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,放气防喘活门设置在压气机中间级。
3.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,第一设定时间为5-15s。
4.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,确定正常工作的油气比高限值,包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,根据压气机转速和进气温度确定正常工作的油气比限制值,包括以下步骤:
6.根据权利要求1-5任一所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,确定涡轴发动机失速或喘振,包括以下步骤:
7.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,退喘油气比限制值为修正系数k与正常工作的油气比限制值的乘积,其中,k小于1。
8.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,
9.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,第三设定时间为8-20秒。
10.一种涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘系统,其特征在于,包括控制器,其中,控制器包括:
...【技术特征摘要】
1.一种涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,放气防喘活门设置在压气机中间级。
3.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,第一设定时间为5-15s。
4.根据权利要求1所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,确定正常工作的油气比高限值,包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的涡轴发动机吸入火药尾气时防喘和退喘方法,其特征在于,根据压气机转速和进气温度确定正常工作的油气比限制值,包括以下步骤:
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄开明,易升,杨芳,陈昊洋,段辉,陈实,周勇,叶培祥,轩璟,
申请(专利权)人:中国航发湖南动力机械研究所,
类型:发明
国别省市:
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