基于改进磁链估算器的航空飞轮电机起动性能

作者： 吕凯雄   周明   谢之峰   卜建国   来源： 清华大学学报(自然科学版) 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 磁链估算器   航空飞轮电机   航空活塞发动机   直接转矩控制   电阻补偿  

描述： 航空飞轮电机(aero flywheel motor)是将航空活塞发动机(piston aero-engine)的起动机、飞轮和发电机集成为一体的新型电机。鉴于航空发动机的特殊要求,具有响应速度快、控制结构简单、鲁棒性好等优点的直接转矩控制(direct torque control,DTC)适合作为航空飞轮电机的起动算法。直接转矩控制的一个核心环节是磁链估算器,它主要受磁链初值、直流偏移、电阻变化、逆变器非线性等的影响。为了解决这一问题,该文设计了一种改进的低通滤波式磁链估算器,通过对航空飞轮电机的转子进行定位来确定磁链初值,并把逆变器非线性的影响转换为对电阻实时补偿的问题,并基于改进的磁链估算器进行了航空飞轮电机起动仿真。结果表明:改进的磁链估算器改善了航空飞轮电机起动瞬间的收敛性,并降低了电磁转矩和直轴电流波动。

航空活塞发动机高空特性研究

作者： 张成成   孙跃   孟飞飞   来源： 内燃机与配件 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空活塞发动机   仿真   高空长航时   安全边界   飞行  

描述： 针对高空长航时无人机动力需求，以某型一级涡轮增压航空活塞发动机为研究对象，建立仿真模型，并根据测功机台架试验数据及手册提供数据对仿真模型校核，验证模型准确性，在此基础上，通过仿真模型探索发动机高空安全使用边界及发动机高空性能，最后通过装机飞行验证高空发动机工作稳定性及安全性。结果表明：仿真模型准确性较高，可以用于发动机高空性能研究；仿真模型可以给出发动机不同海拔高度下的可用工作范围及性能参数；同时通过装机飞行，在高空安全边界可用工作范围内，发动机运行稳定。

航空活塞发动机爆震抑制方法

作者： 孟现召   来源： 航空发动机 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 全油门燃油流量   发动机巡航转速   航空活塞发动机   EGView软件   爆震抑制  

描述： 某型航空活塞发动机在运行中多次发生爆震故障，已有研究认为该型发动机全油门燃油流量低于64 L/h是其爆震的主要诱因，但实践中将该型发动机全油门燃油流量增大至71.9 L/h后仍然有爆震故障出现，表明该型发动机的爆震并非单一诱因。为探索该型发动机爆震的可靠抑制方法，利用EGView软件分析典型故障例数据，查找可能的隐藏诱因并采用控制变量法进行实践测试，结果表明：发动机巡航转速偏低是该型发动机爆震的另一重要诱因，并证实了全油门偏富油对该型发动机的大功率爆震倾向具有抑制作用。根据实践测试结果提出控制该型发动机全油门燃油流量不低于66 L/h和发动机巡航转速不低于手册规定2500～2525 r/min（推荐按上限设置）的解决方案，经6万余飞行小时的实践验证表明该型发动机的爆震故障已被可靠解决。

航空活塞发动机起动故障分析

作者： 张翼   龚智   来源： 西安航空学院学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 淹缸   故障树   烧蚀   航空活塞发动机   起动故障  

描述： 为了解决某飞行器平台多次出现航空活塞发动机起动故障，首先梳理故障树，逐级逐项对潜在失效原因进行排查，分析定位出起动故障原因，然后研究起动系统和点火系统对起动性能的影响，通过改进起动电路、起动控制逻辑和起动操作流程等方面优化了起动性能，最后验证了改进措施的有效性。研究结果为解决此类故障提供了可行的思路和方法。

航空活塞发动机起动故障分析

作者： 张翼   龚智   来源： 西安航空学院学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 淹缸   故障树   烧蚀   航空活塞发动机   起动故障  

描述： 为了解决某飞行器平台多次出现航空活塞发动机起动故障，首先梳理故障树，逐级逐项对潜在失效原因进行排查，分析定位出起动故障原因，然后研究起动系统和点火系统对起动性能的影响，通过改进起动电路、起动控制逻辑和起动操作流程等方面优化了起动性能，最后验证了改进措施的有效性。研究结果为解决此类故障提供了可行的思路和方法。

电动增压航空活塞发动机进排气系统设计研究

作者： 王成东   魏民祥   李冰林   徐志欣   魏伊阳   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 排气背压阀   电动增压   航空活塞发动机   进气不均匀度   功率恢复  

描述： 针对无人机高空巡航动力性不足的问题，对某电动增压航空活塞发动机进排气系统进行了分析研究。建立了增压发动机一维仿真模型并进行了试验验证；为了提高发动机的进气均匀性，在进气系统中基于DoE（design of experiment）方法对进气稳压箱进行了优化改进，对比分析了改进前后进气稳压箱流场性能，流量测试结果表明：优化后的进气稳压箱最大可降低2.06g/s的流量差异以及9.45%的进气不均匀度；为减小航空活塞发动机增压后导致的进排气短路损失，提出了排气背压阀控制策略，通过分析排气背压阀对发动机工作性能的影响得出排气背压阀开度控制MAP，结果表明：全负荷工况下基于排气背压阀控制策略发动机在海拔7000m时功率恢复至70.9%，比未加排气背压阀控制的发动机功率恢复效果提升了7%。

中冷压降对多级增压航空活塞发动机性能影响研究

作者： 任正敏   秦彪   卢康博   姚晔   石磊   邓康耀   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 多级中冷   压降   航空活塞发动机   发动机性能   多级增压  

描述： 为了提高航空用活塞发动机升限和高空性能，本文基于仿真方法，建立了带有三级增压中冷的复合增压系统GT/POWER计算模型，并研究了不同飞行高度下各级中冷器的压降对增压系统及发动机性能参数的影响。研究表明，级后中冷器的压降会改变不同飞行高度下的增压系统中涡轮增压器的效率及实际总压比，进而影响发动机的动力性能和燃油经济性。其中，低压级中冷器的压降影响最为显著。在海拔20km，当中冷器压降增大至6kPa时，低压级中冷压降导致增压系统实际总压比下降了28.9%。同时，低压级中冷压降造成的航空活塞发动机功率损失约是同工况高压级造成的4倍、机械级的8.3倍。

二冲程航空活塞发动机增压匹配研究和优化

作者： 张朔   赵振峰   董雪飞   叶莹   来源： 兵工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡轮增压   二冲程   高空功率恢复   无人机   航空活塞发动机   增压匹配  

描述： 针对二冲程航空活塞发动机高空功率下降问题开展增压匹配的相关研究。建立二冲程非增压航空活塞发动机的一维仿真模型,并对仿真模型进行了实验验证;以校验后的非增压发动机模型为基础匹配了增压器,建立增压发动机模型。通过废气涡轮增压匹配进行不同海拔高度条件下的匹配计算;研究高空环境下二冲程增压发动机的工作情况,提出利用排气系统结构优化拓宽增压器的工作范围,利用废气旁通阀控制增压程度方法对增压系统进行优化。获得了在7 000 m海拔高度能够实现76%功率恢复的增压型二冲程航空活塞发动机,满足某无人机平台飞行任务剖面对发动机的需求。

二冲程航空活塞发动机增压匹配研究和优化

作者： 张朔   赵振峰   董雪飞   叶莹   来源： 兵工学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡轮增压   二冲程   高空功率恢复   无人机   航空活塞发动机   增压匹配  

描述： 针对二冲程航空活塞发动机高空功率下降问题开展增压匹配的相关研究。建立二冲程非增压航空活塞发动机的一维仿真模型,并对仿真模型进行了实验验证;以校验后的非增压发动机模型为基础匹配了增压器,建立增压发动机模型。通过废气涡轮增压匹配进行不同海拔高度条件下的匹配计算;研究高空环境下二冲程增压发动机的工作情况,提出利用排气系统结构优化拓宽增压器的工作范围,利用废气旁通阀控制增压程度方法对增压系统进行优化。获得了在7 000 m海拔高度能够实现76%功率恢复的增压型二冲程航空活塞发动机,满足某无人机平台飞行任务剖面对发动机的需求。

基于ANSYS的某航空活塞发动机凸轮轴模态分析

作者： 魏武国   冯浩阳   来源： 机械工程师 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 有限元分析   固有模态   Lanczos法   航空活塞发动机   Block   凸轮轴  

描述： 选取某水平对置四缸航空活塞发动机的凸轮轴为分析对象,在介绍模态分析基本理论的基础上,采用ANSYS Workbe nch软件平台对凸轮轴进行三维实体建模和有限元分析,选取Block Lanczos法计算了该凸轮轴前10阶固有频率和振型,对计算结果进行分析发现了该凸轮轴固有模态的规律。为该凸轮轴的后续结构分析和排除故障提供依据的同时,也为其他多汽缸活塞发动机凸轮轴的固有模态分析提供了便于工程应用的方法。