[发明专利]一种冲压发动机进气道是否起动的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于冲压发动机故障诊断领域，具体涉及一种冲压发动机进气道是否起动的检测方法。

背景技术

冲压发动机凭借其构造简单、重量轻、推重比大等特点，正取代传统发动机成为高速飞行器的理想动力装置。为获得优良的飞行性能，通常将机身与发动机进行一体化设计，与飞行器机体一体化的冲压发动机主要由进气道、隔离段、燃烧室、尾喷管组成，图1为冲压发动机结构示意图。进气道作为冲压发动机的主要组成部分，其主要功能是为飞行器捕获发动机所需的捕获流量和实现最大的总压恢复，其在飞行器飞行过程中是否起动将直接决定飞行器的飞行成败。

由于冲压发动机使用场合的特殊性，在现有的冲压发动机中一般并不对进气道是否起动进行判断。冲压发动机严格按照实验人员或使用者设定的程式工作，但是如果发生进气道不起动的情况，很可能就意味着飞行的失败。

随着飞行器控制技术及计算机技术的不断发展，地面控制系统可以针对飞行器及发动机的故障，快速调整飞行器的姿态及发动机的工作程序，保证飞行器安全运行。

实际工作中，冲压发动机在进气道起动边界附近工作时，其性能最好，但此时进气道有可能出现不起动的情况。进气道不起动会导致捕获流量和总压恢复急剧下降，这将制约整个推进系统功能的发挥和性能的提高，甚至会使整个发动机不能产生推力，同时使飞行器难以控制。因此，确定进气道是否起动是一项十分有意义的工作。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种冲压发动机进气道是否起动的检测方法

技术方案

一种冲压发动机进气道是否起动的检测方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：发动机正式工作前，设定几组对应已知速度、攻角的进气道起动阈值；所述阈值为该发动机临界工作时发动机进气道前体或进气道内部压力传感器的数值除以当前的大气压为该压力传感器的阈值；

步骤2：发动机开始运行后，将压力传感器的测量值与该压力传感器的有效范围值进行比较，若测量值位于该压力传感器的有效范围值内，测量值有效；

若测量值位于该压力传感器的有效范围值外，以该压力传感器的有效范围值的最小值为有效测量值；

步骤3：以设定的进气道起动阈值对接收到实时速度、攻角进行二维插值计算，得到当前速度、攻角对应的实时进气道起动阈值；

步骤4：将步骤2得到的有效测量值除以当前大气压，得到的数值大于实时进气道起动阈值，则认为该传感器测量处发生了一次进气道不起动故障。

重复步骤2～步骤4，在限定的时间内出现故障的次数作为发生了进气道不起动故障的依据。

以上述步骤同时运用于发动机进气道前体和进气道内部压力传感器，所有压力传感器的判定结果采用投票机制确定冲压发动机进气道是否起动。

有益效果

本发明提出的一种冲压发动机进气道是否起动的检测方法,飞行器在飞行过程中，随着速度、攻角的不同，进气道起动的压力临界值存在差异。本发明对速度、攻角进行二维插值，可准确计算出各种速度、攻角对应的压力临界值，实现飞行器全工作范围内的进气道起动判断。并对压力传感器的测量值进行有效性判断，准确判断进气道是否起动。本发明利用发动机进气道中原有的压力测量传感器，以及控制系统发送给发动机控制器的测量数据，作为进气道不起动判别的全部数据来源，在不增加发动机的体积和重量的情况下，实现进气道是否起动的检验。

本发明能够达到如下效果：

1、利用发动机机身的压力传感器，不改变发动机的硬件，不增加发动机质量、体积；

2、利用二维插值计算，实现了飞行器全工作范围内的进气道起动判断；

3、采用投票机制，并对传感器的测量值进行了有效性判断，不会出现误判，可准确判断进气道是否起动。

附图说明

图1：冲压发动机结构示意图

图2：单一传感器进行进气道不起动判断流程图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

为保证判断的可靠性，本发明利用发动机进气道前体以及进气道内部多处压力传感器进行进气道不起动判断。针对每处传感器的判断方法相同，但过程独立进行，互不影响。所有传感器的判定结果采用投票机制，当超过一定比例的传感器判定结果为发生了进气道不起动故障时，控制器认为发动机发生了进气道不起动故障，向控制系统发送进气道不起动故障码；否则，发送正常码。