[發明專利]燃氣渦輪發動機的起動控制方法、控制系統、介質、運載工具及試驗臺架

有效

• 申請號: 202010505557.6
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN113756959B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 闕建鋒;王琳
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F02C7/26
• 分類號: F02C7/26;F02C7/00;F01D21/00;F01D25/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本發明涉及一種燃氣渦輪發動機的起動控制方法、存儲介質、控制系統、運載工具以及試驗臺架，其中，所述起動控制方法包括S1.根據在線采集的高壓軸轉速N2、高壓壓氣機進口總溫T25、高壓壓氣機進口總壓P25、發動機運行環境壓力P0、高壓壓氣機出口靜壓PS3、發動機排氣溫度EGT以及燃油流量WF的數據判定燃氣渦輪發動機的起動狀態是否符合喘振失速、超溫以及懸掛的故障先兆特征；以及S2、S3，根據判定結果，進行供油量調整，放氣量調整，可調靜子葉片調整的組合控制。

技術領域

本發明涉及燃氣渦輪發動機領域，尤其涉及一種燃氣渦輪發動機的起動控制方法、可讀存儲介質、控制系統，以及包括其的運載工具以及試驗臺架。

背景技術

燃氣渦輪發動機在起動過程中，包括三個階段，點火階段，起動機、渦輪共同帶轉階段，渦輪膨脹做功帶動壓氣機做功至慢車轉速階段，在第一個階段存在點火邊界，在后兩個階段存在起動喘振邊界，超溫邊界，懸掛邊界限制，同時適航對起動時間還有要求。

在發動機試驗臺架上，可以采用多種多樣的傳感器或監視裝置來判斷故障，并通過安全措施退出故障，停車后優化規律再次開展試驗。但在實際的飛行過程中，機載傳感器數量和種類有限，很難將試驗臺架的起動控制方法應用于實際燃氣渦輪發動機的運行中。

現有技術中的起動控制方法，一般采用的是在已知發動機裕度，溫度裕度，熄火邊界情況下進行對供油的調整，然而發明人發現，隨著服役年限增加，發動機性能衰退后，工作線，邊界限制會發生變化，單一的轉速控制，燃油流量控制，在不調整控制規律情況下，難以滿足邊界及起動時間要求。現有技術的方案，無法根據發動機當前狀態調整起動控制策略，若第一次起動失敗，下次起動仍舊可能無法成功，這種情況，在實際運行，尤其是發動機空中停車情況下，對于控制起動不成功現象是不允許發生的，否則很可能造成嚴重的安全事故。

因此，本領域需要一種燃氣渦輪發動機的起動控制方法、存儲介質、控制系統、運載工具以及試驗臺架，以保證燃氣渦輪發動機快速、可靠地完成起動過程。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種燃氣渦輪發動機的起動控制方法，以保證燃氣渦輪發動機快速、可靠地完成起動。

本發明的另一個目的在于提供一種計算機可讀存儲介質。

本發明的再一個目的在于提供一種燃氣渦輪發動機的起動控制系統。

本發明的又一個目的在于提供一種運載工具，以保證運載工具運行過程中具有穩定可靠地動力。

本發明的還一個目的在于提供一種用于燃氣渦輪發動機的試驗臺架，以提高試驗安全和效率，降低試驗系統的成本以及數據處理難度。

根據本發明的一個方面的一種燃氣渦輪發動機的起動控制方法，包括：

S1.根據在線采集的高壓軸轉速N2、高壓壓氣機進口總溫T25、高壓壓氣機進口總壓P25、發動機運行環境壓力P0、高壓壓氣機出口靜壓PS3、發動機排氣溫度EGT以及燃油流量WF的數據，判定燃氣渦輪發動機的起動狀態是否符合喘振失速、超溫以及懸掛的故障先兆特征,如果判斷故障先兆特征為假，則N2dot主控，如果判斷故障先兆特征為真，則燃油流量控制為主控；

S2.若判定燃輪機的起動狀態均不存在喘振失速、超溫以及懸掛的故障先兆特征，則輸出第一轉速加速度的第一加速信號，以高壓軸轉速加速度為主控信號；若判定符合喘振失速、超溫、懸掛的至少其一的故障先兆特征，則以燃油流量為主控信號，其中，若判定燃氣渦輪發動機的起動狀態存在喘振失速的故障先兆特征，則輸出第一減少燃油流量的第一減油信號；若判定燃氣渦輪發動機的起動狀態存在超溫的故障先兆特征，則輸出第二減少燃油流量的第二減油信號；若判定燃氣渦輪發動機的起動狀態存在冷懸掛的故障先兆特征，則輸出第一增加燃油流量的第一加油信號，若判定燃氣渦輪發動機的起動狀態存在熱懸掛的故障先兆特征，則輸出第一起動放氣量的第一放氣信號并輸出所述第一起動放氣量對應的第二增加燃油流量的第二加油信號；