[发明专利]一种航空发动机整机性能衰退趋势预测方法

摘要

本发明提供了一种航空发动机整机性能衰退趋势预测方法，首先确定航空发动机在不同工况条件下所需要监控的典型参数，对其进行预处理和相似变换，然后对航空发动机排气温度进行修正，最后计算排气温度裕度，当排气温度裕度值为0时，发动机必须返厂大修。本发明可以利用已有的飞机上装备的数据采集硬件条件，采集发动机的关键参数数据，并基于该数据对发动机性能变化趋势进行预测。本发明既充分利用现有资源，又为航空发动机安全提供了支持。

主权项

1.一种航空发动机整机性能衰退趋势预测方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一，确定航空发动机在不同工况条件下所需要监控的典型参数，起飞阶段所需要的主要参数：排气温度EGT裕度、外界大气温度的限制、风扇转速；巡航条件下的监控数据有：发动机的代码；飞机的工作条件，包括高度、马赫数、外界大气温度；发动机性能和测量参数，包括：风扇转速N1、高压转子转速N2、排气温度EGT、燃油流量和振动、滑油压力、可调静子导叶VSV位置和空调工作情况；其他特定数据包括：环境控制系统ECS数据、防冰参数、涡轮间隙控制TCC时间、额定TR推力、N1调节器、发动机舱温度和可调静子叶片VSV的位置；步骤二，发动机趋势预测所需参数的预处理，按照0.1秒的采样周期采集步骤一所述的参数，对在不同采样时间段的最初10个有效点进行平均，得到所需要的初始化均值，初始化的参数可以作为平滑趋势的检测，如果某个采样点值相对均值偏差大于20％，则剔除该坏点；步骤三，对预处理后的参数进行相似变换，换算到海平面标准大气状况下，海平面标准大气状况下的风扇转速其中，T_std为海平面标准大气温度，T为外界大气静温；海平面标准大气状况下的高压转子转速海平面标准大气状况下的燃油流量其中，W为实时采集的燃油流量值，P_std为海平面标准大气压力，P为外界大气压力；海平面标准大气状况下的排气温度步骤四，对航空发动机排气温度EGT进行修正：如果EGT_observed＜610,则EGT_actual＝EGT_observed如果610≤EGT_observed＜635,则EGT_actual＝EGT_observed+(-0.4×EGT_observed)+244如果EGT_observed≥635,则EGT_actual＝EGT_observed-10其中，EGT_observed为观测的EGT值，EGT_actual为修正后的EGT值；步骤五，计算排气温度裕度EGT_margin＝EGT_redline-EGT，其中，EGT_redline代表排气温度的最高限制值，当EGT_margin值为0时，发动机则必须返厂大修。