[發明專利]一種小涵道比航空燃氣發動機性能趨勢分析方法

有效

• 申請號: 202110685685.8
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113297680B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 潘旭;王琳;陳偉博
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于航空發動機領域，特別涉及一種小涵道比航空燃氣發動機性能趨勢分析方法。包括步驟一、獲取預定運轉時間內的發動機排氣溫度數據；步驟二、對所述發動機排氣溫度數據進行處理；步驟三、基于處理后的所述發動機排氣溫度數據構建自回歸移動平均聯合模型；步驟四、根據所述自回歸移動平均聯合模型預測發動機排氣溫度變化趨勢，并根據發動機排氣溫度變化趨勢進行發動機性能趨勢分析。本申請結合小涵道比航空發動機運轉采集數據，針對排氣溫度變化趨勢進行評估，預測發動機未來一定時間內的性能變化情況，并以此給出發動機的維修建議。利用該方法可以達到發動機維修時機的最優化，為發動機最終實現視情維修提供支持。

技術領域

本申請屬于航空發動機領域，特別涉及一種小涵道比航空燃氣發動機性能趨勢分析方法。

背景技術

航空發動機性能會隨著使用時間的增加而逐漸衰減，發動機性能衰減的主要表現為推力下降、耗油率升高、排氣溫度升高。發動機排氣溫度是衡量發動機綜合性能的關鍵參數，當排氣溫度上升達到控制系統設定的限制值時，繼續在此狀態下使用可能降低發動機的有效壽命，同時也會降低發動機運轉的安全性和可靠性。新一代作戰飛機要求發動機具有高性能、高經濟可承受能力，這對發動機的可靠性、安全性、經濟性以及維護保障等提出了更高的要求。發動機健康管理技術已是當今發動機技術發展趨勢，健康管理系統中性能趨勢分析功能，通過監控發動機關鍵參數，評估發動機健康狀況，判斷發動機的性能衰減程度，由此確定發動機的最佳返修時間。這樣既可以提高發動機運轉的安全性和可靠性，還可以降低發動機的維修成本、提高維修效率。發動機性能趨勢分析功能是先進航空發動機實現視情維修的前提條件。

目前在小涵道比航空發動機上還未采用性能趨勢分析技術，在役的我國小涵道比軍用發動機上，主要采用的維護方式為定期維護，即確定發動機的首翻期，發動機首翻期的制定主要決定因素包括：飛機類型、用戶的使用條件(含工作溫度壓力條件、油門/功率使用歷程等)、可接受的風險、發動機允許的性能衰減程度、發動機使用可靠性和維護經濟性等，當發動機的使用時間到達首翻期時，進行脫發維修。發動機的首翻期方案，主要的缺點是不能在發動機需要維修的最佳時機進行脫發維修，發動機在首翻期到期后，如果發動機性能衰減較大，則會導致發動機的可靠性下降、作戰效能下降，而且在發動機維修時也會帶來更多地維修成本；如果發動機性能衰減量較小，則在發動機還具有較好的作戰使用效能的情況下進行脫發維修，同樣也會增加發動機使用成本。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本申請的目的是提供了一種小涵道比航空燃氣發動機性能趨勢分析方法，以解決現有技術存在的至少一個問題。

本申請的技術方案是：

一種小涵道比航空燃氣發動機性能趨勢分析方法，包括：

步驟一、獲取預定運轉時間內的發動機排氣溫度數據，所述發動機排氣溫度數據包括發動機運轉時間，以及各時間點對應的排氣溫度數值；

步驟二、對所述發動機排氣溫度數據進行處理；

步驟三、基于處理后的所述發動機排氣溫度數據構建自回歸移動平均聯合模型；

步驟四、根據所述自回歸移動平均聯合模型預測發動機排氣溫度變化趨勢，并根據發動機排氣溫度變化趨勢進行發動機性能趨勢分析。

在本申請的至少一個實施例中，步驟二中，所述對所述發動機排氣溫度數據進行處理包括：

S201、將所述發動機排氣溫度數據中的排氣溫度換算成海平面標準大氣條件下的標準排氣溫度；

S202、對換算處理后的發動機排氣溫度數據采用一階差分方法進行平穩化處理，去除原始數據序列中排氣溫度隨時間增加而上升的變化趨勢。

在本申請的至少一個實施例中，步驟三中，所述基于處理后的所述發動機排氣溫度數據構建自回歸移動平均聯合模型包括：