【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机评估，特别涉及一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法及系统。
技术介绍
1、直升机的商载能力是衡量直升机性能的重要指标之一，直升机通常需要定期检查涡轴发动机是否满足直升机商载要求。现有的直升机商载裕度通常根据发动机性能裕度进行评估，依赖于飞行手册的经验公式或简单的计算模型。目前公开的一种方法是通过定期对直升机进行功率检查，录取直升机在特定功率下的发动机动力涡轮前温度t45，将其与飞行手册中提供的不同大气条件下的t45参考值进行插值对比，根据发动机的温度裕度判断发动机性能衰减程度和直升机商载裕度。
2、现有的方法以飞行手册上的t45参考值作为发动机最低性能评估直升机商载裕度存在两个问题，一是未充分考虑满足直升机在不同环境下的最低商载要求与发动机最低性能的对应关系(例如在执行平原运输任务时，发动机输出功率较高，即使发动机性能衰减、t45温度裕度不足，发动机的起飞功率仍然能满足直升机商载要求)，二是缺乏对影响发动机性能的多种因素的综合考量(例如在高原低温天飞行时，发动机输出功率受燃气涡轮转速限制，以发动机t45温度裕度判断发动机性能衰减无法准确地反映实际飞行中的商载能力衰减，此时以发动机同功率下的转速裕度判断性能衰减更合理)。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中提出的至少一个问题，本专利技术提出一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法及系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，
4、根据飞行任务确定飞机所需的最低功率；
5、基于最低功率建立飞行任务的对应的飞行环境下的最低性能模型；
6、基于最低性能模型确定飞机商载能力是否满足要求；
7、若满足要求则对飞机的性能衰减进行评估；
8、若不满足要求则计算商载裕度的可提升量。
9、优选地，根据飞行任务确定飞机所需的最低功率，包括以下步骤：
10、根据飞行任务获取飞机的起飞重量；
11、获取飞行任务对应的大气温度和海拔；
12、建立最低功率与起飞重量、大气温度和海拔的映射关系。
13、优选地，基于最低功率建立飞行任务的对应的飞行环境下的最低性能模型，包括以下步骤：
14、构建飞机发动机的仿真模型；
15、基于仿真模型通过发动机气路分析技术对发动机寿命试验进行评估，得到仿真模型中各部件性能随时间的变化规律；
16、基于各部件性能随时间的变化规律得到最低性能模型。
17、优选地，基于最低性能模型确定飞机商载能力是否满足要求，包括以下步骤：
18、根据最低性能模型计算发动机同功率下的t45温度、燃气发生器转速高线；
19、获取飞机发动机的实际t45温度数据和实际燃气发生器转速数据，分别与最低性能模型的t45温度上限值和燃气发生器转速上限值进行对比；若实际t45温度数据不超过t45温度高线且实际燃气发生器转速数据不超过燃气发生器转速高线，则飞机的商载能力满足要求，反之飞机商载能力不满足要求。
20、优选地，若满足要求则对飞机的性能衰减进行评估，包括以下步骤：
21、获取t45温度或燃气发生器转速随时间的理论衰减曲线；
22、获取飞行中飞机的实际t45温度或实际燃气发生器转速；
23、将实际t45温度与t45温度的理论衰减曲线对比，判断t45温度的衰减程度；或将实际燃气发生器转速与燃气发生器转速的理论衰减曲线进行对比，判断燃气发生器转速的衰减程度；
24、若衰减程度大于或等于目标值，则为飞机进行清洗维护，或制定提前返厂计划；
25、若衰减程度小于目标值，则判断飞机满足需求并计算商载裕度。
26、优选地，所述商载裕度的计算公式如下：
27、γ＝(min-mf-me-mm-mp)/mp；
28、式中，min表示最大起飞重量；me表示空机重量；mf表示燃油重量；mm表示机组重量；mp表示实际商载重量；γ表示商载裕度。
29、优选地，若不满足要求则计算商载裕度的可提升量，包括以下步骤：
30、基于飞行任务确认飞机的最大航程；
31、基于最大航程计算起飞燃油重量的可减少量；
32、基于起飞燃油重量的可减少量计算商载裕度的可提升量。
33、优选地，所述起飞燃油重量的可减少量满足如下公式：
34、mj＝my-1.1nsy/mfslf；
35、式中，mj表示起飞燃油重量的可减少量；my表示飞行任务规定的燃油重量；sy表示飞机的最大航程；mfslf表示每公里燃油流量；
36、所述商载裕度的可提升量满足如下公式：
37、
38、式中，δγ表示商载裕度可提升量；mp表示实际商载重量。
39、一种直升机全寿命周期商载裕度评估系统，包括：
40、初始单元，用于根据飞行任务确定飞机所需的最低功率；
41、建模单元，用于基于最低功率建立飞行任务的对应的飞行环境下的最低性能模型；
42、判断单元，用于基于最低性能模型确定飞机商载能力是否满足要求；
43、评估单元，用于当飞机商载能力满足要求时对飞机的性能衰减进行评估；
44、计算单元，用于当飞机商载能力不满足要求时计算商载裕度的可提升量。
45、优选地，所述建模单元包括：
46、仿真模块，用于构建飞机发动机的仿真模型；
47、分析模块，用于基于仿真模型通过气路分析技术得到仿真模型中各部件性能随时间的变化规律；
48、构建模块，用于基于各部件性能随时间的变化规律得到最低性能模型。
49、优选地，所述判断单元包括：
50、计算模块，用于根据最低性能模型计算发动机同功率下的t45温度、燃气发生器转速高线；
51、判断模块，用于获取飞机发动机的实际t45温度数据和实际燃气发生器转速数据，分别与最低性能模型的t45温度上限值和燃气发生器转速上限值进行对比；若实际t45温度数据不超过t45温度高线且实际燃气发生器转速数据不超过燃气发生器转速高线，则飞机的商载能力满足要求，反之商载能力不满足要求。
52、优选地，所述评估单元包括：
53、第一评估模块，用于获得t45温度或燃气发生器转速随时间的理论衰减曲线；
54、第二评估模块，用于获取飞行中飞机的实际t45温度或实际燃气发生器转速；
55、第三评估模块，用于将实际t45温度与t45温度的理论衰减曲线对比，判断t45温度的衰减程度；或将实际燃气发生器转速与燃气发生器转速的理论衰减曲线进行对比，判断燃气发生器转速的衰减程度；若衰减程度大于或等于目标值，则为飞机进行清洗维护，或制定提前返厂计划；若衰减程度小于目本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，根据飞行任务确定飞机所需的最低功率，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，基于最低功率建立飞行任务的对应的飞行环境下的最低性能模型，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，基于最低性能模型确定飞机商载能力是否满足要求，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，若满足要求则对飞机的性能衰减进行评估，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，所述商载裕度的计算公式如下：
7.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，若不满足要求则计算商载裕度的可提升量，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在
9.一种直升机全寿命周期商载裕度评估系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估系统，其特征在于，所述建模单元包括：
11.根据权利要求9所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估系统，其特征在于，所述判断单元包括：
12.根据权利要求9所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估系统，其特征在于，所述评估单元包括：
13.根据权利要求9所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估系统，其特征在于，所述计算单元包括：
...【技术特征摘要】
1.一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，根据飞行任务确定飞机所需的最低功率，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，基于最低功率建立飞行任务的对应的飞行环境下的最低性能模型，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，基于最低性能模型确定飞机商载能力是否满足要求，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，若满足要求则对飞机的性能衰减进行评估，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种直升机全寿命周期商载裕度评估方法，其特征在于，所述商载裕度的计算公式如下：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷泽天，黄开明，胡宇曦，蔡煜航，张怡超，宋敏娜，
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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