[发明专利]螺旋桨性能参数的确定方法、装置和电子设备

说明书

本发明提供了一种螺旋桨性能参数的确定方法、装置和电子设备，首先获取目标螺旋桨的特征参数和当前运行参数；其中的特征参数包括目标螺旋桨的进距比阈值；根据特征参数和当前运行参数，计算目标螺旋桨的进距比；比较进距比和进距比阈值的大小，得到比较结果；根据比较结果、特征参数、以及当前运行参数，确定目标螺旋桨的性能参数。该方式中，通过比较获取到的进距比和进距比阈值的大小，通过特征参数和当前运行参数计算目标螺旋桨的性能参数，该种计算方法简单，计算量少，建立的螺旋桨性能模型具有通用性，可以支撑模型工程化应用，以及涡轮螺旋桨发动机整机的非线性仿真。

技术领域

本发明涉及涡轮螺旋桨发动机技术领域，尤其是涉及一种螺旋桨性能参数的确定方法、装置和电子设备。

背景技术

航空发动机正向研发是一项复杂的系统工程，传统的航空发动机研制通常依靠实物试验暴露设计，造成航空发动机研制周期长、耗资大、风险高等特点。随着仿真技术的发展，可以在计算机虚拟环境中，实现对航空发动机的研发。对于涡轮螺旋桨发动机而言，由于螺旋桨具有较大的惯性，对发动机及其控制系统性能具有较大的影响，需要建立精确的螺旋桨性能模型，才可以实现涡轮螺旋桨发动机整机动态数字仿真，因此，螺旋桨性能模型是涡轮螺旋桨发动机整机建模的关键技术。

相关技术中，螺旋桨性能模型的建立通常采用片条理论、升力面法、系统辨识法等方法；其中，片条理论方法需要迭代计算，计算稳定性较差。升力面法需要将螺旋桨桨叶划分许多面元，按照升力线理论公式进行参数计算，计算方法复杂，且计算量大。系统辨识法利用螺旋桨或者涡轮螺旋桨发动机试车数据，基于系统辨识原理建立某螺旋桨实时数学模型，但试车数据成本较高，难以应用于实际工程。不论采用上述哪种方式，都需要大量的计算，建立的螺旋桨性能模型不具有通用性，不能支撑模型工程化应用，以及涡轮螺旋桨发动机整机的非线性仿真。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种螺旋桨性能参数的确定方法、装置和电子设备，以简化计算过程，减少计算量，进而使建立的螺旋桨性能模型具有通用性，能够支撑模型工程化应用，以及涡轮螺旋桨发动机整机的非线性仿真。

第一方面，本发明实施例提供了一种螺旋桨性能参数的确定方法，包括：获取目标螺旋桨的特征参数和当前运行参数；其中，特征参数包括目标螺旋桨的进距比阈值；根据特征参数和当前运行参数，计算目标螺旋桨的进距比；比较进距比和进距比阈值的大小，得到比较结果；根据比较结果、特征参数、以及当前运行参数，确定目标螺旋桨的性能参数。

进一步的，特征参数包括目标螺旋桨直径；当前运行参数包括飞行速度和转速；根据特征参数和当前运行参数，计算目标螺旋桨的进距比的步骤，包括：其中，D表示目标螺旋桨直径；V₀表示飞行速度；n_prop表示转速；λ表示进距比。

进一步的，运行参数包括飞行高度；根据比较结果、特征参数、以及当前运行参数，确定目标螺旋桨的性能参数的步骤，包括：根据飞行高速，计算目标螺旋桨当前高度的大气密度；如果比较结果指示进距比为零，根据特征参数和当前运行参数，确定目标螺旋桨在静态拉力状态下的第一性能参数；如果比较结果指示进距大于或等于进距比阈值，根据特征参数和当前运行参数，确定目标螺旋桨在高速前进状态下的第二性能参数；如果比较结果指示进距比小于进距比阈值，根据特征参数和当前运行参数，确定目标螺旋桨在低速前进状态下的第三性能参数。