螺旋桨发动机的加速方法及加速系统技术方案

本发明专利技术提供了一种螺旋桨发动机的加速方法，包括采集步骤：采集大气压力PH、大气温度tH*、飞行马赫数M、油门角度α油门及发动机实际转速n；计算步骤：根据采集的数据得到给定燃油流量G燃油和给定螺旋桨桨叶角βn；转化步骤：将给定燃油流量G燃油转化为燃油流量电信号，再将燃油流量电信号转化为相对应的燃油流量液压信号；将给定螺旋桨桨叶角βn转化为螺旋桨桨叶角电信号，再将螺旋桨桨叶角电信号转化为相对应的螺旋桨桨叶角液压信号；控制步骤：通过燃油流量液压信号控制发动机的功率；通过螺旋桨桨叶角液压信号控制发动机的转速。本发明专利技术还提供了一种螺旋桨发动机的加速系统，包括采集装置、控制装置、燃油计量单元及桨叶角控制单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺旋桨发动机领域，特别地，涉及一种螺旋桨发动机的加速方法。此夕卜，本专利技术还涉及一种使用上述的螺旋桨发动机加速方法的加速系统。
技术介绍
目前现有的单转子涡轮螺旋桨发动机，其控制系统采用液压机械式控制系统，控制系统主要由机械液压式燃油调节器和调速器组成。发动机采用等转速控制规律，在控制方式上燃油调节器和调速器之间没有任何交联，发动机从一个小状态加速到一个大状态时，首先推油门杆，燃油调节器感受到油门角度的变化控制燃油的增加，然后发动机转速上升，调速器感受到转速上升后再控制螺旋桨变大距，最终达到一个新的平衡，是一种串联控制方式。采用现有的控制方式及控制系统，发动机从一个小状态加速到一个大状态时，加速时间较长，不能满足飞机对发动机的加速性要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种螺旋桨发动机的加速方法及加速系统，以解决目前螺旋桨发动机加速时间长的技术问题。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种螺旋桨发动机的加速方法，包括采集步骤采集大气压力PH、大气温度t/、飞行马赫数M、油门角度α ΛΠ及发动机实际转速η ;计算步骤根据采集的大气压力ΡΗ、大气温度t/、飞行马赫数Μ、油门角度α ΛΠ得到给定燃油流量;根据所需得到的给定螺旋桨桨叶角β η的前一时刻的发动机实际转速η与发动机额定转速的差值、当前时刻的油门角度α _1与前一时刻的油门角度α ΛΠI1的差值、前一时刻的给定螺旋桨桨叶角得到给定螺旋桨桨叶角β η;转化步骤将给定燃油流量转化为燃油流量电信号，再将燃油流量电信号转化为相对应的燃油流量液压信号；将给定螺旋桨桨叶角β η转化为螺旋桨桨叶角电信号，再将螺旋桨桨叶角电信号转化为相对应的螺旋桨桨叶角液压信号；以及控制步骤通过燃油流量液压信号控制燃油流量，以控制发动机的功率；通过螺旋桨桨叶角液压信号控制螺旋桨的桨叶角，以控制发动机的转速。进一步地，计算步骤中，给定燃油流量Gws分别按等功率控制方式和等涡轮前温度控制方式进行计算，其中，等功率控制方式的给定燃油流量Gjtm的计算如下Gws!=980 [O. 4 + 0. 002Ρη-0· 005Ρη ( δ进气· B_l) ] · C，其中，Ph为大气压力，δ进气为发动机进气道总压损失系数，B为冲压系数，C为油门角度系数；等涡轮前温度控制方式的给定燃油流量Gm2的计算如下G_S2=12. 3·Α· δ βη·Β·ΡΗ·(，其中，A为温度系数；给定燃油流量为等功率控制方式的给定燃油流量!和等涡轮前温度控制方式的给定燃油流量Gm2中的最小值。进一步地,计算步骤中，给定螺旋桨桨叶角β η的计算如下β η = β η_! + O. 3( α油门一α πη-ι> + O. 005 (η —η额定)，其中，β ^为给定螺旋桨桨叶角β η的前一时刻的给定螺旋桨桨叶角，α 为前一时刻的油门角度。进一步地，控制步骤中，燃油流量液压信号控制燃油流量，以控制发动机的功率，使发动机的转速偏离发动机额定转速;螺旋桨桨叶角液压信号控制螺旋桨的桨叶角，螺旋桨的桨叶角调整发动机的转速回到发动机额定转速本专利技术的另一方面还提供了一种螺旋桨发动机的加速系统，包括采集装置，用于采集大气压力PH、大气温度t/、飞行马赫数M、油门角度α ΛΠ及发动机实际转速η并发送给控制装置；控制装置，用于根据大气压力ΡΗ、大气温度t/、飞行马赫数Μ、油门角度α ΛΠ得到给定燃油流量，将给定燃油流量6__转化为相应的燃油流量电信号，并发送给燃油计量单元；用于根据所需得到的给定螺旋桨桨叶角βη的前一时刻的发动机实际转速η与控制装置内存储的发动机额定转速的差值、当前时刻的油门角度α 与前一时刻的油门角度a 的差值、前一时刻的给定螺旋桨桨叶角Plri得到给定螺旋桨桨叶角βη，将给定螺旋桨桨叶角β η转化为螺旋桨桨叶角电信号，并发送给桨叶角控制单元；燃油计量单元，用于接收控制装置发出的燃油流量电信号，将燃油流量电信号转化为相对应的燃油流量液压信号，并控制燃油的输出量，以控制发动机的功率；以及桨叶角控制单元，用于接收控制装置发出的螺旋桨桨叶角电信号，将螺旋桨桨叶角电信号转化为对应的螺旋桨桨叶角液压信号，以调整螺旋桨桨叶角。进一步地，燃油计量单元包括电液转换装置及燃油计量活门，电液转化装置用于将接收的给定燃油流量的电信号转化为燃油流量液压信号并发送给燃油计量活门，由燃油计量活门根据燃油流量液压信号调整燃油计量活门的开度。进一步地，桨叶角控制单元包括电液转换装置及压力阀，电液转换装置用于将接收的对应的螺旋桨桨叶角的电信号转化为相应的螺旋桨桨叶角液压信号并发送给压力阀，由压力阀根据螺旋桨桨叶角液压信号调整压力阀的开度，以控制螺旋桨的桨叶角。 进一步地，述控制装置控制燃油计量单元和桨叶角控制单元同步动作。本专利技术具有以下有益效果本专利技术的螺旋桨发动机的加速方法及加速系统通过燃油流量液压信号控制燃油流量、螺旋桨桨叶角液压信号控制螺旋桨的桨叶角，并使得燃油计量单元和桨叶角控制单元同步工作，从而使发动机的速度加快，大大缩短了发动机的加速时间；且本专利技术的螺旋桨发动机的加速系统采用同一控制器控制，使得发动机得到了良好的控制。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图I是本专利技术优选实施例的螺旋桨发动机的加速方法的流程示意图；图2是本专利技术优选实施例的螺旋桨发动机的加速系统的结构示意图；图3是本专利技术的发动机进气道总压损失系数曲线图；图4是本专利技术的冲压系数曲线图；图5是本专利技术的油门角度系数曲线图；以及· 图6是本专利技术的温度系数示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，本专利技术的优选实施例还提供了一种螺旋桨发动机的加速方法，用以提高螺旋桨发动机的加速速度。其包括以下步骤，采集步骤采集大气压力PH、大气温度t/、飞行马赫数M、油门角度α ΛΠ及发动机实际转速η;计算步骤根据采集的大气压力Ph、大气温度t/、飞行马赫数Μ、油门角度α ΛΠ得到给定燃油流量根据所需得到的给定螺旋桨桨叶角β η的前一时刻的发动机实际转速η与发动机额定转速的差值、当前时刻的油门角度α趴^与前一时刻的油门角度a 的差值、前一时刻的给定螺旋桨桨叶角得到给定螺旋桨桨叶角βη ;转化步骤将给定燃油流量转化为燃油流量电信号，再将燃油流量电信号转化为相对应的燃油流量液压信号；将给定螺旋桨桨叶角βη转化为螺旋 桨桨叶角电信号，再将螺旋桨桨叶角电信号转化为相对应的螺旋桨桨叶角液压信号；以及控制步骤通过燃油流量液压信号控制燃油流量，以控制发动机的功率；通过螺旋桨桨叶角液压信号控制螺旋桨桨叶角，以控制发动机的转速。步骤SI :采集步骤采集大气压力ΡΗ、大气温度t/、飞行马赫数Μ、油门角度α ΛΠ及发动机实际转速η的数据；一般地，采集这些数据可采用传感器。步骤S2 :计算步骤将采集到的大气压力Ph、大气温度t/、飞行马赫数Μ、油门角度α ΛΠ得到给定燃油流量Gm，给定燃油流量6 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋桨发动机的加速方法，其特征在于，包括以下步骤：采集步骤：采集大气压力PH、大气温度tH*、飞行马赫数M、油门角度α油门及发动机实际转速n；计算步骤：根据采集的所述大气压力PH、所述大气温度tH*、所述飞行马赫数M、所述油门角度α油门得到给定燃油流量G燃油；根据所需得到的给定螺旋桨桨叶角βn的前一时刻的所述发动机实际转速n与发动机额定转速n额定的差值、当前时刻的油门角度α油门与前一时刻的油门角度α油门n？1的差值、前一时刻的给定螺旋桨桨叶角βn？1得到所述给定螺旋桨桨叶角βn；转化步骤：将给定燃油流量G燃油转化为燃油流量电信号，再将所述燃油流量电信号转化为相对应的燃油流量液压信号；将所述给定螺旋桨桨叶角βn转化为螺旋桨桨叶角电信号，再将所述螺旋桨桨叶角电信号转化为相对应的螺旋桨桨叶角液压信号；以及控制步骤：通过所述燃油流量液压信号控制燃油流量，以控制所述发动机的功率；通过所述螺旋桨桨叶角液压信号控制所述螺旋桨的桨叶角，以控制所述发动机的转速。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋桨发动机的加速方法，其特征在于，包括以下步骤 采集步骤采集大气压力PH、大气温度t/、飞行马赫数M、油门角度α ΛΠ及发动机实际转速η ； 计算步骤根据采集的所述大气压力ΡΗ、所述大气温度t/、所述飞行马赫数Μ、所述油门角度α ΛΠ得到给定燃油流量;根据所需得到的给定螺旋桨桨叶角β η的前一时刻的所述发动机实际转速η与发动机额定转速的差值、当前时刻的油门角度α _1与前一时刻的油门角度a 的差值、前一时刻的给定螺旋桨桨叶角得到所述给定螺旋桨桨叶角β η ； 转化步骤将给定燃油流量转化为燃油流量电信号，再将所述燃油流量电信号转化为相对应的燃油流量液压信号；将所述给定螺旋桨桨叶角β η转化为螺旋桨桨叶角电信号，再将所述螺旋桨桨叶角电信号转化为相对应的螺旋桨桨叶角液压信号；以及 控制步骤通过所述燃油流量液压信号控制燃油流量，以控制所述发动机的功率；通过所述螺旋桨桨叶角液压信号控制所述螺旋桨的桨叶角，以控制所述发动机的转速。2.根据权利要求I所述的加速方法，其特征在于，所述计算步骤中，所述给定燃油流量6 _分别按等功率控制方式和等涡轮前温度控制方式进行计算，其中， 等功率控制方式的给定燃油流量Gjtm的计算如下Gm!=980[O. 4 + 0. 002Ρη — O. 005ΡΗ ( δ 进气· B — I) ] · C, 其中，所述Ph为大气压力，所述S 1为发动机进气道总压损失系数，所述B为冲压系数，所述C为油门角度系数； 等涡轮前温度控制方式的给定燃油流量G_S2的计算如下 G燃油 2=12· 3 · A · δ 进气· B · Ph · C， 其中，所述A为温度系数； 所述给定燃油流量为所述等功率控制方式的给定燃油流量i和所述等涡轮前温度控制方式的给定燃油流量G_S2中的最小值。3.根据权利要求I或2所述的加速方法，其特征在于，所述计算步骤中，所述给定螺旋桨桨叶角β η的计算如下 βη= βη-ι + O. 3(α 油门一α 油门H) + O. 005 (η — η额定)， 其中，所述Plri为所述给定螺旋桨桨叶角β η的前一时刻的给定螺旋桨桨叶角，所述α油πμ为前一时刻的油门角度。4.根据权利要求3所述的加速方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琼，盛柏林，刘献平，周娇君，方春娇，
申请(专利权)人：中国南方航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：