一种斜板调节系统故障联锁方法与流程

专利2022-06-29  64


本申请属于飞机进气道斜板调节系统领域,特别涉及一种斜板调节系统故障联锁方法。
背景技术
:飞机进气道斜板调节系统是关系到飞行安全和飞机性能的重要功能系统,其主要功能是自动连续地调节进气道斜板的转角,改变进气流量,以保证进气道与发动机的共同工作处于最佳匹配状态,从而获得发动机的最大有效推力并稳定地工作,防止进气道喘振。飞机在外场使用过程中,可能会出现因斜板调节系统故障导致空中停车的事故征候,在安全方面,会造成严重的不良影响。飞机斜板调节系统分为模拟式和数字式两种自动控制系统。由于模拟式控制系统的组成部件和设计阶段综合技术水平的制约,不具备复杂的故障检测和故障隔离功能,只能实现一些简单方式的告警和联锁功能。数字式控制系统中虽然具备了计算机类产品,但在设计阶段对某些特定的故障模式预估不足,虽然设置了某些故障告警模式,但是在实际飞机使用过程中,系统仍然很难识别并隔离出一些导致发动机空中停车的危险故障状态。因此,希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。技术实现要素:本申请的目的是提供了一种斜板调节系统故障联锁方法,以解决现有技术存在的至少一个问题。本申请的技术方案是:一种斜板调节系统故障联锁方法,包括:确定斜板调节系统的故障模式;通过所述斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机识别所述故障模式,并向伺服阀发送故障联锁信号,锁定斜板,避免空中停车。可选地,所述确定斜板调节系统的故障模式包括:设置第一阈值,当斜板角度变化率大于所述第一阈值时,则确定所述斜板调节系统的故障模式为第一故障模式。可选地,所述第一阈值为4°/s。可选地,所述确定斜板调节系统的故障模式包括:设置第二阈值,当未满足所述斜板调节系统起调条件,斜板偏离初始位置大于所述第二阈值时,则确定所述斜板调节系统的故障模式为第二故障模式。可选地,所述第二阈值为2°。可选地,所述确定斜板调节系统的故障模式包括:设置第三阈值,当斜板实际位置与所述数字式绝对压力比计算机输出的斜板理论位置的差值大于所述第三阈值时,则确定所述斜板调节系统的故障模式为第三故障模式。可选地,所述第三阈值为3°。发明至少存在以下有益技术效果:本申请的斜板调节系统故障联锁方法,能够避免因斜板调节系统故障而导致的发动机空中停车,能识别并隔离出导致发动机空中停车的危险故障状态,避免造成严重的不良影响,满足外场飞机的使用要求。附图说明图1是本申请一个实施方式的斜板调节系统故障联锁方法流程图;图2是本申请一个实施方式的发动机空中停车飞参记录曲线。具体实施方式为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。本申请提供了一种斜板调节系统故障联锁方法,包括:确定斜板调节系统的故障模式;通过斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机识别故障模式,并向伺服阀发送故障联锁信号,锁定斜板,避免空中停车。本申请的斜板调节系统故障联锁方法,核心技术是确定斜板调节系统的故障模式,选择数字式斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机作为故障识别部件。本实施例中,给出三种故障模式的确定方法。飞机在正常飞行过程中,依据发动机和进气道的工作特性,斜板调节系统πk值随发动机状态、飞行m数、高度和大气总温连续变化,不会发生突跳,其变化率不应超过一定的量值,根据斜板调节系统控制原理,斜板的张开角度在飞行过程中也不应发生突变,其变化率不应超过一定量值。在一定的飞行条件和发动机状态下,将斜板角度变化率做为判断斜板调节系统是否故障的依据。本实施例中,确定斜板调节系统的故障模式包括:设置第一阈值,当斜板角度变化率大于第一阈值时,则确定斜板调节系统的故障模式为第一故障模式。针对此故障模式,在数字式绝对压力比计算机中设置告警功能,综合考虑飞机的飞参记录数据、发动机工作状态、飞机地面维护情况和斜板调节系统工作原理,如果检测到斜板角度变化率异常,数字式绝对压力比计算机输出告警信号,将斜板锁定在故障位置,避免发生空中停车。在本申请的一个实施方式中,飞机发生右发动机空中停车飞参记录数据见表1,飞参曲线见图2。表1tn1ln1rp2lp2rθlθr13'53"101.1101.5414.4403.27.437.513'54"408.83927.357.3513'55"100.9100.9397.6274.47.287.3513'56"386.4100.87.212.09(m数1.82)13'57"100.999.5375.289.67.1314.7313'58"369.689.67.0515.4113'59"100.980358.489.66.915.6314’352.8846.8315.7114'01"101.272.4347.278.46.6815.78上表中,t为时刻,n1r为右发动机低压转子转速;n1l为左发动机低压转子转速;p2r为右发动机压气机出口压力;p2l为左发动机压气机出口压力;θr为右斜板角度;θl为左斜板角度。由表1及图2可知,在发生右发动机空中停车前,右侧斜板的张开角度θr发生突变。综合考虑飞机的飞参记录数据、发动机工作状态、飞机地面维护情况和斜板调节系统工作原理,确定飞机斜板角度变化率的告警时机和告警量值。本申请的一个实施方式中,通过斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机识别第一故障模式时:(1)当斜板的控制电压值uπk和反馈电压量值uf对应板位角变化率均大于4°/s时进行调节速率告警,即第一阈值设置为4°/s;(2)当斜板的起调信号有效,加力信号由断开到接通时,调节速率告警检查延迟3s再开始;(3)当m1.5离散量信号由断开到接通时,调节速率告警检查延迟3s再开始;(4)当飞机通过减速的方式使得m1.5离散量信号由接通到断开,且加力信号仍然有效时,调节速率告警检查延迟4s再开始。根据斜板调节系统工作原理,在未满足斜板系统起调条件的情况下(m≤1.4),斜板应锁紧在初始位置,但大气机故障、斜板调节系统继电器故障或斜板伺服阀故障,均会引起斜板误张开或锁不住,由此导致进/发不匹配,引起发动机喘振或停车。本实施例中,确定斜板调节系统的故障模式包括:设置第二阈值,当未满足斜板调节系统起调条件,斜板偏离初始位置大于第二阈值时,则确定斜板调节系统的故障模式为第二故障模式。针对此故障模式,在数字式绝对压力比计算机中设置告警功能,综合考虑飞机和发动机的各种状态,当系统未满足起调条件时,如果检测到斜板有异常输出,数字式绝对压力比计算机输出告警信号,将斜板锁定在故障位置,避免发生空中停车。本申请的一个实施方式中,通过斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机识别第二故障模式时:(1)当斜板的起调信号无效且实际板位角大于2°时,产生零位告警;(2)当斜板的起调信号从有效到无效切换时,延迟5s再进行零位检测。根据斜板调节系统工作原理,在正常飞行过程中,斜板实际位置应与数字式绝对压力比计算机输出的斜板理论位置一致,如果二者的差值超出一定范围,即表示系统出现故障状态。本实施例中,确定斜板调节系统的故障模式包括:设置第三阈值,当斜板实际位置与数字式绝对压力比计算机输出的斜板理论位置的差值大于第三阈值时,则确定斜板调节系统的故障模式为第三故障模式。针对此故障模式,在数字式绝对压力比计算机中设置告警功能,对斜板的控制电压uπk和反馈电压量值uf进行对比,依据控制系统的静态误差和动态响应速度、参考飞参记录数据,如果检测到斜板角度理论值与实际值偏差过大,数字式绝对压力比计算机输出告警信号。本申请的一个实施方式中,通过斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机识别第三故障模式时:当斜板的加力信号和起调信号同时有效时,检测实际板位角与理论板位角的差值,若该差值大于3°时,产生调节超差告警信号。本申请的斜板调节系统故障联锁方法,能够解决外场飞机在使用过程中,因斜板调节系统故障而导致空中停车的事故征候。该方法具备复杂的故障检测和故障隔离功能,可以实现一些复杂方式的告警和联锁功能,在实际飞机使用过程中,能识别并隔离出一些可能导致发动机空中停车的危险故障状态。以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种斜板调节系统故障联锁方法,其特征在于,包括:

确定斜板调节系统的故障模式;

通过所述斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机识别所述故障模式,并向伺服阀发送故障联锁信号,锁定斜板,避免空中停车。

2.根据权利要求1所述的斜板调节系统故障联锁方法,其特征在于,所述确定斜板调节系统的故障模式包括:

设置第一阈值,当斜板角度变化率大于所述第一阈值时,则确定所述斜板调节系统的故障模式为第一故障模式。

3.根据权利要求2所述的斜板调节系统故障联锁方法,其特征在于,所述第一阈值为4°/s。

4.根据权利要求2所述的斜板调节系统故障联锁方法,其特征在于,所述确定斜板调节系统的故障模式包括:

设置第二阈值,当未满足所述斜板调节系统起调条件,斜板偏离初始位置大于所述第二阈值时,则确定所述斜板调节系统的故障模式为第二故障模式。

5.根据权利要求4所述的斜板调节系统故障联锁方法,其特征在于,所述第二阈值为2°。

6.根据权利要求2所述的斜板调节系统故障联锁方法,其特征在于,所述确定斜板调节系统的故障模式包括:

设置第三阈值,当斜板实际位置与所述数字式绝对压力比计算机输出的斜板理论位置的差值大于所述第三阈值时,则确定所述斜板调节系统的故障模式为第三故障模式。

7.根据权利要求6所述的斜板调节系统故障联锁方法,其特征在于,所述第三阈值为3°。

技术总结
本申请属于飞机进气道斜板调节系统领域,特别涉及一种斜板调节系统故障联锁方法。包括:确定斜板调节系统的故障模式;通过所述斜板调节系统的数字式绝对压力比计算机识别所述故障模式,并向伺服阀发送故障联锁信号,锁定斜板,避免空中停车。本申请的斜板调节系统故障联锁方法,能够避免因斜板调节系统故障而导致的发动机空中停车,能识别并隔离出导致发动机空中停车的危险故障状态,避免造成严重的不良影响,满足外场飞机的使用要求。

技术研发人员:王光豪;吴敬伟;陈雪芳;李堃;刘凌居
受保护的技术使用者:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
技术研发日:2020.01.09
技术公布日:2020.06.09

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-27184.html

最新回复(0)