星型航空活塞发动机增压匹配及控制参数研究

针对某星型航空活塞发动机在高海拔地区的功率衰减问题,开展增压匹配及控制策略研究。利用GT-Power建立星型发动机的性能匹配仿真模型,并通过试验对仿真模型进行了校核;在此基础上匹配了涡轮增压器,建立增压发动机模型。进行了0~8km不同飞行高度条件下的增压匹配与发动机功率随海拔高度的匹配计算;根据计算结果设计了废气旁通阀开度控制策略并得到了喷油点火控制参数的影响规律。研究结果表明:为星型活塞发动机所匹配的废气涡轮增压系统,可使发动机在8km海拔高度时功率恢复到地面功率的83%,较原机8km海拔高度功率提升了90%,可很好满足飞机对发动机高空功率恢复需求。

二冲程航空活塞发动机增压匹配研究和优化

针对二冲程航空活塞发动机高空功率下降问题开展增压匹配的相关研究。建立二冲程非增压航空活塞发动机的一维仿真模型,并对仿真模型进行了实验验证;以校验后的非增压发动机模型为基础匹配了增压器,建立增压发动机模型。通过废气涡轮增压匹配进行不同海拔高度条件下的匹配计算;研究高空环境下二冲程增压发动机的工作情况,提出利用排气系统结构优化拓宽增压器的工作范围,利用废气旁通阀控制增压程度方法对增压系统进行优化。获得了在7000 m海拔高度能够实现76%功率恢复的增压型二冲程航空活塞发动机,满足某无人机平台飞行任务剖面对发动机的需求。