[发明专利]一种基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法

说明书

本发明公开了一种基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，步骤为：对航空发动机原始实测谱的飞行任务剖面划分起飞段、中间段和降落段；总结飞机中间机动飞行过程中可能出现的各种基本飞行动作；选取能够描述各种基本飞行动作的飞行特征参数；得到各飞行特征参数载荷谱中间段的雨流滤波谱，并进行数据处理；得到代表各实际基本飞行动作的飞行任务段；确定复杂飞行动作，得到代表各复杂飞行动作的飞行任务段；与人工经验划分结果对比，验证划分结果的准确性；对滤波后的该型航空发动机飞行任务剖面转速谱中间段进行任务段划分，得到代表各复杂飞行动作和飞行任务的转速任务段。本发明解决了目前任务段数量繁多、分类难度大的问题。

技术领域

本发明涉及航空发动机载荷谱领域，尤其涉及一种基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法。

背景技术

航空发动机技术是世界军事强国优先发展并且高度垄断与严密封锁的关键技术，是一个国家装备军事水平与科技实力和综合国力的重要标记。航空发动机载荷谱是发动机结构寿命研究的载荷依据，载荷谱的研究可以得到整机和零部件使用的载荷信息，对在研发动机和现役发动机的定寿延寿具有重要意义。目前国内载荷谱研究普遍采用某一个飞行任务剖面作为研究对象，由于飞行载荷谱复杂且包含大量的随机载荷，以飞行任务剖面为研究对象造成了载荷谱研究样本数量少、研究误差大等问题。相比于飞行任务剖面，任务段作为航空发动机载荷谱的最小基本单元能够更具体地反映航空发动机在执行不同任务时的载荷状态。以任务段为航空发动机载荷谱分析研究的对象可以有效扩充样本数量，丰富样本信息，精确样本特征，减小研究误差。因此，研究航空发动机载荷谱任务段的划分方法具有重要的意义。

载荷谱任务段因数量众多且杂乱无章，划分问题至今未能找到很好的解决方法，目前对其划分提取和应用的研究尚不充分，处于发展阶段。应用于航空发动机载荷谱任务段划分的方法主要有：

文献“Basic approach in the development of TURBISTAN,a loadingstandard for fighter aircraft engine disks,American Society for Testing andMaterials 1989”将典型飞行任务剖面分为三个大的任务段：初始段、中间段和结束段。初始段细分为地面操作段和起飞爬升段，中间段根据载荷变化幅度细分为巡航段、低机动段和高机动段，结束段细分为下降着陆阶段和地面滑行阶段。但该划分方法比较粗略，划分未能真正体现出中间段的机动飞行动作，并且只考虑了载荷变化幅度对中间机动飞行过程的影响，因此该划分方法不够准确。

专利CN108717474A“一种与使用相关的航空发动机综合任务谱编制方法”提出将机动飞行任务段划分为五大类典型任务段，典型任务段划分原则为任务段谱型接近以及任务段对发动机造成的损伤接近，由于载荷的持续时间和峰值可以反映疲劳损伤信息，该原则基于任务段的持续时间和峰值大小划分了典型任务段，但是该划分方法是基于对载荷谱载荷特征的数学分析提出的，没有考虑任务段具有的实际意义，因此以该方法划分的典型任务段为单元无法准确预测和编制载荷谱。

因此，有必要提供一种简单有效，能够根据飞机飞行过程中的各种实际飞行机动动作准确划分航空发动机载荷谱任务段的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，以解决任务段数量繁多、划分难度大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，包括以下步骤：

(1)对航空发动机原始实测谱的飞行任务剖面划分起飞段、中间段和降落段，并将起飞段细分为地面滑行段和起飞爬升段，将降落段进行细分为下降着陆段和地面滑行段；

(2)总结飞机中间机动飞行过程中可能出现的各种基本飞行动作；