[發明專利]在非駐留區中航空器的發動機和推力控制

在審

• 申請號: 202010514764.8
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN112046765A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: D·魯漢
• 申請（專利權）人: 灣流航空航天公司
• 主分類號: B64D27/16
• 分類號: B64D27/16;B64D31/00;F02C6/02;F02C6/20;F02C7/057;F02C3/04
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝

提供了航空器、發動機電子控制器系統和用于控制在非駐留區中的推力的方法。在一個示例中，航空器包括第一發動機和第二發動機，第一發動機包括以第一速度旋轉的第一壓縮機風扇，第二發動機包括以第二速度旋轉的第二壓縮機風扇。第一和第二發動機電子控制器接收發動機推力命令并分別與第一和第二發動機通信。當所述發動機推力命令對應于非駐留區內的發動機響應時，第一發動機電子控制器指示第一發動機使第一速度處于或低于壓縮機風扇速度下邊界，并且第二發動機電子控制器指示第二發動機使第二速度處于或高于壓縮機風扇速度上邊界，以在非駐留區內產生總體平均推力。

技術領域

本技術領域一般涉及控制航空器的發動機和推力，更具體地，涉及在由航空器發動機的壓縮機轉子的一個或多個振動共振模式限定的非駐留區中控制航空器的發動機和推力。

背景技術

許多航空器使用渦輪噴氣發動機產生推力。渦輪噴氣發動機是通過用入口和旋轉壓縮機風扇壓縮空氣、將燃料與壓縮空氣混合、使混合物在燃燒器中燃燒、然后使熱的高壓空氣通過渦輪和噴嘴以產生推力而工作的燃氣渦輪發動機。

在一定旋轉速度和相應的推力水平下，渦輪噴氣發動機的壓縮機轉子(spool)將經歷在發動機怠速和最大推力之間的一個或多個運行范圍或區中發生的一個或多個振動共振模式。如果渦輪噴氣發動機在這些振動共振模式之一中駐留(dwell)或繼續運行一段時間，則發動機可能開始逐漸增加振動，潛在地引起問題。例如，在結冰條件下，在入口周圍形成的冰可能因振動而脫落或破裂并導致發動機的損壞。例如，從入口周圍破裂的冰在低壓轉子上引起不平衡，并且旋轉的壓縮機風扇尖端可能摩擦風扇殼體中的耐磨層，從而引起風扇尖端間隙的增加和發動機推力的減小。根據天氣和飛行條件，飛行員通常避免其發動機在這些振動共振區內運行一段時間，因此，這些振動共振區被稱為“非駐留區”(nodwell zone,NDZ)。然而，FAA法規要求航空器發動機能夠在發動機怠速和最大推力之間的范圍內的任何區域連續運行。

因此，希望提供一種航空器、用于在非駐留區中運行時控制發動機和推力的一種系統和方法。此外，本文描述的各種實施例的其它期望特征和特點將從以下結合附圖和該背景技術的詳細描述和所附權利要求書而變得顯而易見。

發明內容

本文提供了航空器、發動機電子控制器系統和用于在非駐留區(NDZ)中控制航空器推力的方法的各種非限制性實施例。

在第一非限制性實施例中，所述航空器包括但不限于機身，所述機身具有第一側和與所述第一側相對設置的第二側。所述航空器還包括但不限于鄰近所述機身的第一側設置的第一發動機。所述第一發動機包括第一壓縮機風扇，所述第一壓縮機風扇以第一速度旋轉，以與所述第一發動機協作產生第一推力。所述航空器還包括但不限于第一發動機電子控制器，所述第一發動機電子控制器與所述第一發動機通信并且被配置為控制所述第一發動機。所述航空器還包括但不限于鄰近所述機身的第二側設置的第二發動機。所述第二發動機包括第二壓縮機風扇，所述第二壓縮機風扇以第二速度旋轉，以與所述第二發動機協作產生第二推力。所述航空器還包括但不限于第二發動機電子控制器，所述第二發動機電子控制器與所述第二發動機通信并且被配置為控制所述第二發動機。所述航空器還包括但不限于與所述第一和第二發動機電子控制器通信以提供發動機推力命令的油門弧座組件(throttle quadrant assembly,TQA)和自動推力控制器中的至少一個。當所述發動機推力命令對應于由從壓縮機風扇速度下邊界到壓縮機風扇速度上邊界限定的非駐留區(NDZ)內的發動機響應時，所述第一發動機電子控制器可操作以指示所述第一發動機使所述第一壓縮機風扇的所述第一速度為處于和低于所述壓縮機風扇速度下邊界之一。所述第二發動機電子控制器可操作以指示所述第二發動機使所述第二壓縮機風扇的所述第二速度為處于和高于所述壓縮機風扇速度上邊界之一，使得所述第二發動機的所述第二推力大于所述第一發動機的所述第一推力，以產生對應于所述非駐留區(NDZ)內的所述發動機響應的總體平均推力。