一种航空发动机转子机动飞行主动控制方法
2025-02-28 16:16
No.1345067658537869312
技术概要
PDF全文
本技术涉及转子振动控制技术领域,具体涉及一种航空发动机转子机动飞行主动控制方法,包括:获取航空发动机的系统属性参数以及航空发动机的运行状态参数;构建带有主控式弹支干摩擦阻尼器的航空发动机转子机动飞行动力学模型,并获取航空发动机的转子振动幅值;获取在每个时刻的转子振动幅值误差;获取机动飞行的工况;根据机动飞行的工况,获取对应的压力控制信号并控制航空发动机的阻尼器。本发明有针对性且响应快速的对转子振动进行精确控制。
背景技术
航空发动机是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的综合体现,具有非常重要的地位。为满足现代发动机高性能、高可靠性的要求、发动机的转子系统逐渐向着转速高、结构轻柔的方向发展。现代高速航空发动机普遍采用安装在柔性支承上的刚性转子—带有中介支承的双转子发动机,具有中介轴承、多级轮盘叶片(涡轮盘叶片、风扇盘叶片、压气机盘叶片)的复杂结构,需要承受高转速、双频激励(高压激励与低压激励)、高低压转子强耦合、气动力和热应力等复杂工作环境以及机动飞行的特殊工况。 随着四代及五代飞机的应用及预研,飞机的机动性成为新型战机评价体系中的关键指标。飞机典型机动动作包括平飞加速运动、跃升机动飞行、盘旋机动飞行、筋斗机动飞行。飞机的高机动性能对航空发动机的设计、运行及维护提出了严峻的挑战。在机动飞行环境下,航空发动机不仅存在高转速/加速度,还存在高机动飞行加速度。因此,飞机在完成各种机动飞行动作时,发动机转子除了受到自身的各种激励外,还将承受附加激励力的影响,即附加机动惯性载荷激励。这些影响会使原本稳定运行的转子系统突然产生大的振动,进而可能引发转子运行失稳、动静件碰摩以及叶片断裂的一系列故障发生。 为避免上述现象的发生,航空发动机机动飞行需要具有一定的振动控制能力。现有技术有一些减振降载机构的振动控制,但其多为被动控制,且难以全部满足转子所有模态机动飞行的振动控制需要。对于传统的线性控制方法,如PID(比例-积分-微分控制)、H∞ 、LQR(线性二次型控制)方法会难以满足快速响应需求,而传统的非线性控制方法如智能控制方法由于结构复杂、运算量大,难以在实际工作中收获理想的效果。 因此,需要提供一种航空发动机转子机动飞行主动控制方法以解决上述问题。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
王程阳  王四季  陈佳窈  杨佳豪  李全坤
技术所属: 西北工业大学
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