[发明专利]航空涡轮风扇发动机离机状态下的起动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空发动机的地面起动控制方法，尤其是一种航空涡轮风 扇发动机离机状态下的起动控制方法。

背景技术

航空发动机是飞机的心脏，发动机性能的好坏直接关系到飞机的安全。保 证发动机处于良好的工作状态，是航空工程机务保障过程中一项十分重要的工 作。

航空涡轮风扇发动机的主要特点是推力大，耗油率低，可靠性高。航空涡 轮风扇发动机正常情况下是安装在飞机上的，发动机起动是由飞机上的涡轮起 动机及其控制系统和发动机起动系统共同实现的。

在离机状态(离机状态是指发动机在脱离飞机控制下而单独工作的状态) 下，发动机脱离了飞机环境，失去了飞机的控制，要实现发动机的起动控制过 程，难度极大。目前，在离机状态下对航空涡轮风扇发动机进行起动控制在国 内尚属空白。我们在研制发动机长期油封设备时，为了完成发动机长期油封的 需要，实现了离机状态下发动机的起动控制。

发明内容

本发明的目的是使用该方法实现在离机状态下对航空涡轮风扇发动机进行 起动控制，为发动机长期油封设备的研制提供技术支持。

本发明的技术方案是：

1.基本控制原理

航空涡轮风扇发动机离机状态下起动控制的基本原理是：首先由传感器将 涡轮起动机和发动机的转速、排气温度、燃油供油量、滑油压力等参数进行采 集，然后由相应控制电路将从涡轮起动机和发动机上采集到的各种参数信号调 理为标准电压信号，经过A/D转换后输入主控计算机。主控计算机对采集到的 信号经过处理后交由显示操作装置，显示操作装置向操作人员指示发动机的主 要工作参数和工作状态。操作人员根据显示的状态及参数向主控计算机发出指 令，主控计算机接到指令后进行分析处理，主要完成数据采集、换算、控制、 特性绘制、指示与数据归档等功能。主控计算机然后按照操作人员的指令或控 制程序向涡轮起动机和发动机发出指令，进而控制发动机的起动过程。同时， 监测系统监控发动机转速、排气温度、振动值等参数变化情况，当达到安全限 制值时，主控计算机根据预设程序发出告警信号、并自动降低工作状态，以保 证安全。发动机离机状态下的起动控制关系如图1所示。

2.基本控制过程

(1)温度的控制

涡轮起动机和发动机的温度信号由5B37信号调理模块采集，采集到的信号 经信号采集电路调理为0～10V的标准电压信号，然后经A/D转换成数字信号 至主控计算机，主控计算机经过处理后，对涡轮起动机和发动机的排气温度进 行控制。

(2)转速的控制

涡轮起动机和发动机的转速信号由5B45信号调理模块采集，5B45信号调 理模块从涡轮起动机和发动机上提取的转速信号为三相正弦信号，取任意两相 调理为方波计数，经实验电压幅值为0.2～10V，直接作为计数器的闸门信号采 用周期测量法来计算转速，转速由计数器板读取并交由主控计算机处理。

(3)燃油供油量的控制

信号采集电路首先从涡轮起动机和发动机上采集燃油压力信号，送到校正 电路和整流放大器，经A/D转换后由主控计算机进行处理。主控计算机按控制 程序将电子脉冲信号转换成液压信号，控制油泵调节器上的定量开关，以调节 燃油供油系统的供油量，进而控制发动机的工作状态。

使用本发明所述的控制方法，可以得到如下所述的有益效果：应用该方法 设计的“航空发动机离机状态起动控制系统”，用主控计算机替代了实装发动机 自动起动装置的全部功能和发动机综合调节器的部分功能，实现了航空发动机 离机状态下的起动控制，同时为航空发动机长期油封设备的研制提供了技术支 持，具有较强的实用价值。

附图说明

图1是发动机离机状态下的起动控制关系；

图2是发动机离机状态起动控制系统的基本组成；

图3是发动机离机状态起动控制系统的操作界面。

具体实施方式

一种应用该方法设计出的“航空发动机离机状态起动控制系统”，可以实现 离机状态下航空发动机的起动控制过程。

1.总体方案

航空发动机离机状态起动控制系统主要由信号采集装置、接口电路装置、 A/D转换装置、主控计算机、显示操作装置以及电源、机箱等组成，如图2所 示。

2.硬件系统

(1)主控计算机