基于快速原型化的小型涡喷发动机起动过程控制

为快速验证小型涡喷发动机起动过程控制规律,基于快速原型化技术搭建了半物理试验平台。设计了快速原型试验系统整体架构,对控制系统的软硬件设计和智能节点的工作原理进行了说明,使用Speedgoat Mobile实时目标机作为电子控制器,以STM32为核心设计智能节点,选用Modbus协议对信号进行编码,实现电子控制器和智能节点之间的数据通信。针对小型涡喷发动机的起动过程设计了一种控制规律,利用自动代码生成技术生成电子控制器可执行程序,部署到实时目标机中,完成了起动过程控制规律的试验验证。仿真结果表明,电子控制器和智能节点通信正常,工作可靠稳定,起动过程平稳迅速、不熄火、不超温、不超转,提出的快速原型化控制技术能够有效地缩短开发周期,具有良好的工程实用价值。

基于因果图的微小型涡喷发动机安全性分析(英文)

针对复杂的航空发动机系统,提出一种基于因果图的方法对其进行安全性分析。以微小型涡喷发动机机匣破裂或被击穿失效为例,对因果图在安全性分析中的应用进行了研究,并与传统的故障树分析结果进行了对比和分析。研究结果表明,基于因果图的方法一方面可以找出导致航空发动机系统失效的原因之间的复杂因果关系,给出定量分析,符合客观实际;另一方面图形化的推理方法易于安全评估和工程应用。

100N推力级微小型涡喷发动机数字式电子控制器研究

建立了100N推力级微小型涡喷发动机模型,应用鲁棒控制算法进行了控制器软、硬件系统开发设计;提出了全新的仿真方法,用该方法对控制器进行了仿真,取得了良好的效果。电子控制器不仅具备等转速调节功能,且有足够的逻辑、多种控制监测和保护功能,完全符合多功能FADEC控制的要求。

小型涡喷发动机故障分析及控制系统改进

针对小型高速无人机配装的小型涡喷发动机发生的空中停车故障,以发动机转速异常为顶层事件,以导致顶层事件发生的全部可能性为基本事件建立故障树,结合发动机控制原理及对遥测数据进行仔细分析,确认发动机转速采集信道出现问题导致发动机控制系统进入边界控制,而边界条件设置不合理导致发动机工作在超速超温状态,最终失效。通过采取增加转速采集备份信道、改进ECU控制保护算法、修改ECU档位油门限幅等措施有效地排除了此类故障,提高了发动机工作的可靠性。

小型涡喷发动机燃油控制系统稳定性分析

小型涡喷发动机是一种体型相对较小的涡轮发动机,它具有结构简单、油耗较小、加速快、经济性优良等特征,正因为如此,它在我国的民用领域和军用领域得到了广泛的推广与运用。我们知道,燃油控制系统是发动机研发的重要内容和的核心部分,当然也是小型涡喷发动机也不例外。在研发过程中,我们为了降低成本,提高经济效益,就有必要对发动机的燃油控制系统进行深入研究,笔者在本文中从该系统的稳定性方面进行了浅要的分析。

小型涡喷发动机寿命试车中的在线监测研究

小型涡喷发动机主要应用于高速无人机,文中介绍了涡喷发动机试车台及其各个组成部分的基本情况。为了在试车过程中准确获取发动机全面的状态信息,组建了包含气路静电等在内的多种监测手段的在线综合监测系统。根据小型涡喷发动机寿命试车中的在线综合监测,获取了各种实时监测数据。利用该试车台和在线综合监测系统完成了一系列的小型涡喷发动机寿命试车试验,保证了小型涡喷发动机的成功研发。

基于单片机的无人机小型涡喷发动机控制系统设计

无人机小型涡轮喷气发动机控制系统具备诸多优点,其功能较为强大,但体积不大且质量较轻,同时,无人机小型涡喷发动机控制系统包括控制计算机、传感器以及作动器,能够实现发动机的过渡控制,安全控制、推力控制,并具备故障诊断功能。发动机的推力控制包括数字指令功能和遥控功能,这一控制系统为我国无人机技术奠定了良好的基础,具备较高的推广价值。

微小型涡喷发动机进气畸变压力场测试及数值仿真分析

基于某微小型涡喷发动机平台,开展发动机进气总压畸变压力场测试,将试验结果与经校验的数值仿真计算结果进行对照,确定了该试验方法的可行性。通过对进气道渐缩段的数值仿真,探讨了微小型涡喷发动机尺寸效应所带来的二次畸变的影响。结果表明:该测量方法能够较好地评估小型涡喷发动机的抗畸变能力;进气渐缩段对进入压气机的畸变存在较大影响,能降低60%左右上游传递来的畸变。为今后微小型涡喷发动机抗畸变能力测试分析提供理论参考。

小型涡喷发动机故障分析及控制系统改进

针对小型高速无人机配装的小型涡喷发动机发生的空中停车故障,以发动机转速异常为顶层事件,以导致顶层事件发生的全部可能性为基本事件建立故障树,结合发动机控制原理及对遥测数据进行仔细分析,确认发动机转速采集信道出现问题导致发动机控制系统进入边界控制,而边界条件设置不合理导致发动机工作在超速超温状态,最终失效。

小型航空涡喷发动机地面控制单元设计

小型航空涡喷发动机在进行飞航测试过程中,地面控制单元的作用至关重要,直接关系到小型航空发动机能否正常投入实际应用。该地面控制单元以STM32F103ZET6为核心处理器,在实现发动机工况参数信息的采集的基础上,通过外部开关信号实现对发动机的调控,同时通过RS232通信将发动机工况信息实时发送至PC上位机端,实现发动机的运行工况信息的实时监测功能。结果表明,发动机安全平稳启动时间不超过60 s,上位机数据时延不超过100 ms。该地面控制单元具有实时性高,操作简单,可视化好等优点,已成功应用于发动机飞航测试一线。

微小型涡喷转子结构热工作稳定性分析及试验验证

针对某型微小型涡喷发动机高速转子进行结构热工作稳定性分析,采取高精度整体动平衡、热态动平衡检查以及必要的结构阻尼和隔热冷却处理进行试验验证.结果表明:转子不平衡量减小,在合适外阻尼作用下转子持续稳定,后轴承隔热屏的安装使转子支承测点平均温度降低,减少了转子支承的热量输入,减轻了热流对支承刚度以及阻尼的影响,改善了发动机转子结构热工作稳定性,提升了发动机整机稳定性和安全性.

预紧力与粗糙度对拉杆弯曲振动特性影响的研究

微小型涡喷发动机的离心叶轮轴向长度相比转轴长度不可忽略,可将其看作拉杆转子结构。为研究该拉杆转子结构的弯曲振动特性,建立了包含连接面的简支梁数学模型,应用结合面接触分形理论,推导了预紧力、粗糙度对拉杆弯曲振动特性的数学关系。通过算例研究,得出了预紧力、粗糙度对拉杆弯曲振动特性的影响趋势。结果表明:连接面所需的最小预紧力随着粗糙度的增加呈指数增长;仅考虑连接面刚度变化的情况下,拉杆固有频率与对数坐标下的预紧力之间呈S型曲线关系,粗糙度值越大,S曲线的潜伏期越长;同时考虑预紧力对连接面刚度和拉杆抗弯刚度的影响,当粗糙度较小时,拉杆固有频率随预紧力上升而上升;粗糙度较大或预紧力较大时,拉杆固有频率随预紧力上升而下降。