一种超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法与流程

专利2025-12-14  4


本申请属于发动机控制设计,具体涉及一种超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法。


背景技术:

1、航空装备发展要求,飞机需要具备不加力超声速巡航、长航程、大机动飞行、短距离起降等方面的性能,要求在发动机进口空气流量、发动机重量一定的条件下,空中不加力推力大、巡航耗油率低,并有高的气动稳定工作能力和高的可靠性。对此,发动机通常采用高涡轮前温度、小涵道比的设计方案。

2、当前,发动机空中涡轮前温度已很接近材料的使用极限温度,为了保证发动机工作过程中不超温,通常通过限制涡轮后排气温度来间接控制涡轮前燃气温度。实际中,受不同飞行历程的影响,发动机冷暖机程度不同,影响涡轮前燃气温度和涡轮后排气温度的相对关系,会经常出现发动机提前限温的问题,且在发动机不限温条件下,不能够进一步释放发动机潜能,进一步提高超声速巡航马赫数。

3、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

2、本申请的技术方案是:

3、一种超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,包括:

4、识别飞行场景:

5、识别飞机是否在超声速巡航区域;

6、识别发动机是否在超声速巡航状态;

7、识别发动机是否在标准天工作;

8、识别发动机工作条件:

9、若飞机在超声速巡航区域,发动机在超声速巡航状态,发动机在标准天工作,则识别发动机工作条件,包括:

10、若发动机涡轮后排气温度t6与涡轮后排气温度限制值t6max的差值,大于温度限制判断阈值c1,则识别发动机在限转速状态下工作;

11、若发动机涡轮后排气温度t6与涡轮后排气温度限制值t6max的差值,不大于温度限制判断阈值c1,则识别发动机在限温度状态下工作;

12、对喉部喷管面积进行在线寻优调整:

13、发动机在限转速状态下工作时,逐步收小喷管喉部面积;

14、每次收小喷管喉部面积后,判断发动机低压相对物理转速n1与低压相对物理转速限制值n1max的差值,是否小于转速限制判断阈值c2,若否,则停止收小喷管喉部面积,若是,则继续收小喷管喉部面积;

15、发动机在限温度状态下工作时,逐步放大喷管喉部面积;

16、每次放大喷管喉部面积后,判断发动机低压相对物理转速n1与低压相对物理转速限制值n1max的差值,是否小于转速限制判断阈值c2,若是,停止放大喷管喉部面积,若否,则可以继续放大喷管喉部面积。

17、可选的,上述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法中,每次收小喷管喉部面积的量为k1×a8,其中,k1为喷管喉部面积收小系数,为小于1的常数;

18、在收小喷管喉部面积的累加量,大于能够收小的最大喷管喉部面积总量k4时,停止收小喷管喉部面积。

19、可选的,上述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法中,k1取0.99。

20、可选的,上述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法中,每次放大喷管喉部面积的量为k2×a8,其中,k2为喷管喉部面积放大系数,为大于1的常数;

21、在放大喷管喉部面积的累加量,大于能够放大的最大喷管喉部面积总量k3时,停止放大喷管喉部面积。

22、可选的,上述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法中,k2取1.01。

23、可选的,上述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法中, c1取3k,c2取0.3%。

24、本申请至少存在以下有益技术效果:

25、上述实施例公开的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,根据飞行场景、发动机涡轮后排气温以及低压相对物理转速,在线优化发动机匹配,利用发动机涡轮后排气温、低压相对物理转速,对喷管喉部面积进行实施反馈调节,能够在满足强度、寿命损伤、气动稳定性等条件下,充分发挥发动机性能,提高飞机超声速巡航马赫数。



技术特征:

1.一种超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,其特征在于,


技术总结
本申请属于发动机控制设计技术领域,具体涉及一种超声速巡航状态发动机在线性能寻优调整方法,根据飞行场景、发动机涡轮后排气温以及低压相对物理转速,在线优化发动机匹配,利用发动机涡轮后排气温、低压相对物理转速,对喷管喉部面积进行实施反馈调节,能够在满足强度、寿命损伤、气动稳定性等条件下,充分发挥发动机性能,提高飞机超声速巡航马赫数。

技术研发人员:程荣辉,陈仲光,好毕斯嘎拉图,朱振坤,陈泽华,孟令扬,高为民,张志远,张志舒,曹茂国,杨龙龙,李承隆,石磊,袁继来,邴连喜,夏禹
受保护的技术使用者:中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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