专利名称：用于双发动机旋翼飞行器的涡轮发动机的健康状况检查的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够对安装在双发动机旋翼飞行器上的涡轮发动机的健康状况进行检查的方法和装置。
背景技术：
驾驶旋翼飞行器时需要监视仪表板上的许多仪表，这些仪表中的大多数是用于指示旋翼飞行器的动力装置的工作状态。出于实际原因，在飞行过程中，飞行员需要时刻注意各种限制值。这些限制值一般取决于飞行阶段和外界条件。
大多数现在制造的双发动机旋翼飞行器装有两个自由涡轮发动机，用于驱动主升力旋翼和推进旋翼。然后从每个自由涡轮发动机的低压级获取功率，这个低压级机械地独立于压气机组件以及也独立于涡轮发动机的高压级。各涡轮发动机的每个自由涡轮的转速在20,000到50,000转每分钟(rpm)范围内，而主旋翼的转速一般是在200到400rpm范围内，所以，它们之间需要连接一个减速齿轮箱，这个齿轮箱是主传动齿轮箱。
涡轮发动机的热限制值和主传动齿轮箱可以承受的扭矩限制值使得可以给涡轮发动机的正常使用定义三个功率额定值●起飞额定值，这个额定值可以用5到10分钟，对应于在一个限制的时间长度内齿轮箱可以承受的扭矩量值和涡轮发动机内可以承受的发热量值，而性能不会有明显的下降，这是最大起飞功率(PMD)；●最大连续功率额定值，在这一额定值下，各性能参数任何时间都不会超过，这一额定值既适用于传动齿轮箱的各项性能也适用于从涡轮机的第一级的高压叶片能够连续承受的最大热负荷得出的各项性能，这个额定值是最大连续功率(PMC)；以及●最大瞬时额定值，这是一个可以通过调节任选地确定的额定值，通常称为最大瞬时功率(PMT)。
还有各个超紧急极端功率额定值，只有在两台涡轮发动机之一因故障而停机时才能应用这样的极端功率额定值●第一种超紧急额定值，在这一额定值下，传动齿轮箱的输入级的性能和涡轮发动机的热性能都用到最大值；这个被称为超应急功率(PSU)，其可被连续使用最多30秒，并且在一次飞行中只能用3次。如果用了PSU，那么随后必须把发动机拆下来进行大修；●第二种超紧急额定值，在这一额定值下，传动齿轮箱的输入级的性能和涡轮发动机的性能都用到一个很大的程度这个被称为最大应急功率(PMU)，其可在紧随PSU之后使用2分钟或连续使用最多2分30秒；以及●第三种超紧急额定值，在这一额定值下，传动齿轮箱的输入级的性能和涡轮发动机的热性能都可以无损伤地应用，这个被称为中间应急功率(PIU)，其可被使用30分钟或在一台涡轮发动机故障停机之后的剩余航程被连续使用。
在这样的一些条件下，涡轮发动机制造厂商通过计算或通过试验确定出涡轮发动机的可用功率与飞行高度和温度的关系曲线，并且对以上定义的每个额定值都这样做。类似地，制造厂商还确定出对每一额定值保证的涡轮发动机寿命时间和最小功率，其中保证的最小功率对应于在涡轮发动机使用寿命终了时其能够发出的功率，并且在下文中为了方便，把这样的涡轮发动机称为“用旧了的”涡轮发动机。
为了验证涡轮发动机是否是在正确地工作，恰当的作法是对其进行健康检查，以确保涡轮发动机的输出性能优于或相当于一台“用旧了的”涡轮发动机的性能。
对于检查涡轮发动机的性能，两个监测参数是特别重要的。
由于涡轮发动机有位于自由涡轮的上游的高压涡轮，所以一个监测参数是高压涡轮的燃气进口处的涡轮进口温度(TET)。
涡轮发动机的高压涡轮的叶片承受离心力和温度TET。超过一定的限度，叶片的材料就会发生蠕变，因而会使叶片伸长。这种伸长的叶片会开始触及高压涡轮的机壳，它们会因此而受到损伤。这样，温度TET就与涡轮发动机的性能恶化直接联系起来了。
可是，要想测量温度TET是很难的，因为这个温度非常不均匀，所以，第一个监测参数最好是取为自由涡轮进口处的燃气温度，熟悉本技术领域的人把这个温度称为T45。这个温度是温度TET的一个很好的象征，因而它可以表征涡轮发动机的性能恶化。
另一个监测参数与涡轮发动机发出的功率有关，熟悉本技术领域的人称之为W，或等同地，与涡轮发动机发出的扭矩有关，因为发动机的功率和扭矩是紧密相关的。然而，涡轮发动机气体发生器的转速，熟悉本技术领域的人称之为Ng，是与涡轮发动机发出的功率成比例，所以，实际采用的第二个监测参数也可以是气体发生器的转速。
下面说明，验证涡轮发动机的健康状况包括以下两项中的任一项●控制涡轮发动机，使第一个监测参数达到一个给定的数值，然后验证第二个参数的数值是小于还是等于在同样的条件下在一台用旧了的涡轮发动机中第二个监测参数能达到的数值；或●控制涡轮发动机，使第二个监测参数达到一个给定的数值，然后验证第一个参数的数值是小于还是等于在同样的条件下在一台用旧了的涡轮发动机中第一个监测参数能达到的数值。
健康检查必须严格地进行，因为如果进行得不好，也就是上述验证不能给出满意的结果，那将对旋翼飞行器的潜在的活动能力丧失以及对其维修费用有不可忽视的影响。
在这一构思中，恰当的是，首先要确定健康检查的不良结果是否是由于动力装置故障而不是涡轮发动机的问题。其次，可能需要随后拆下涡轮发动机，以便操作人员，例如涡轮发动机的制造厂家的人员能够在试验台上验证其性能的下降程度，然后更换已失效的零部件。
因此应能理解，以最大的谨慎进行健康检查是特别重要的，以避免旋翼飞行器丧失活动能力而又找不出真正的原因。遗憾的是，要对一架处于良好状态的双发动机旋翼飞行器进行健康检查是极难的。
对于这样的飞机，第一个办法是在其巡航飞行中对其进行健康检查，这样做的优点是，检查是在没有扰动的飞行阶段进行，此时涡轮发动机是处于非常稳定的状态。
然而，在这样的飞行过程中涡轮发动机发出的功率远在各参照功率，例如最大起飞功率(PMD)以下。遗憾的是，已经发现，如果被检查的涡轮发动机发出的功率不是很接近其参照功率，那么进行的健康检查是不精确的。
而且，在双发动机旋翼飞行器上，恰当的作法是确保每台发动机能够发出在各超紧急额定值过程中保证的最小功率。因此，以发出的功率来说，最好是在一个尽可能接近这样的超紧急额定值的功率额定值下进行健康检查。这样，健康检查最好是在一个接近最大起飞功率PMD的功率下进行，但这个功率是与巡航飞行不相容的。
第二个办法是在高速巡航时进行健康检查，例如把涡轮发动机发出的功率增大到接近PMD。尽管这种作法是有效的，但它可能引起旋翼飞行器的乘客的抱怨，因为他们要承受由这种飞行状态引起的座舱强烈振动的煎熬。
第三个办法是只增加被检查涡轮发动机发出的功率。虽然这种办法看起来简单诱人，但是它有一些缺点。
由于旋翼飞行器是双发动机的，它的两个涡轮发动机就功率而言是不匹配的。因此，可用现代的涡轮发动机的计算机检测功率损失。在这样的条件下，计算机可发出红色警报而通知飞行员飞机必须迫降。而且，这样的检测可能导致达到紧急功率额定值。
某些飞行员的确尝试过这样的情况，他们试图进行涡轮发动机的健康检查，但是如果旋翼飞行器上有乘客，航空主管当局是禁止这样做的。很容易理解，必须保证没有危险，以及在发出了最严重类型的主动警报时还以降低的安全裕度进行飞行是不可接受的，这种情况将导致旋翼飞行器飞行员的工作负荷严重增加，这对他是很有害的。
因此，迄今双发动机旋翼飞行器的拥有者只能有一种用于检查旋翼飞行器的涡轮发动机的健康状况的办法，那就是专为健康检查而进行专门的技术飞行。进行这样的飞行对旋翼飞行器的维护费用的影响是不可小视的，因为涡轮发动机的制造厂商一般要求每飞行25小时进行一次健康检查。类似地，每次这样的技术飞行将占用营业飞行的时间，那些看似零星的消耗将构成旋翼飞行器拥有者的一大笔费用。
发明内容
本发明的目的是提出一种能够对双发动机旋翼飞行器的涡轮发动机进行健康检查的方法和装置，这种方法不要求进行专门的技术飞行。
按照本发明，提出一种对旋翼飞行器的至少第一涡轮发动机进行健康检查的方法，这种旋翼飞行器有第一和第二涡轮发动机，它们在健康检查之前分别有监测参数的第一和第二常态数值，以及在健康检查过程中有监测参数的实时第一和第二最终数值，这种方法的特征在于，连续地进行以下步骤a)确定为精确地进行所述健康检查所述第一涡轮发动机应达到的所述监测参数的实时第一最终数值；b)假定所述第二涡轮发动机的所述监测参数的所述实时第二最终数值等于所述第二涡轮发动机的所述第二常态数值；c)确定所述实时第一最终数值和所述实时第二最终数值之间的差值；d)如果在健康检查过程中所述差值大于预定的界限值，就重新调整所述实时第二最终数值，使所述实时第一最终数值和所述实时第二最终数值之间的差值小于所述预定的界限值；以及e)控制所述第一涡轮发动机，使在所述健康检查之前的所述第一常态数值在所述健康检查过程中达到所述实时第一最终数值，以及控制所述第二涡轮发动机，使在所述健康检查之前的所述第二常态数值达到所述实时第二最终数值。
这样，这种方法包括确定由第一涡轮发动机达到的这一监测参数的实时第一最终数值，以便正确地检查它，以及然后可能需要修改由第二涡轮发动机达到的这一监测参数的实时第二最终数值，以避免触发红色警报。
在这种方法的第一实施方式中，监测参数是由所述第一涡轮发动机发出的功率W。例如，可增加第一涡轮发动机的功率的第一常态数值使之达到所述功率的实时第一最终数值。然后，假定第二涡轮发动机的功率的最终第二数值等于第二常态数值，并且取这两个实时第一和第二最终数值之间的差值。如果发现差值大于预定的界限值，那么就增大第二最终数值直到所述差值变成小于所述预定的界限值。很容易理解，这一例子对应于本发明的一个方案，以及应用以下将解释的各方案可使执行这种方法的方式有某些改变。
在这种方法的第二实施方式中，第一涡轮发动机有气体发生器，以及监测参数是气体发生器的转速Ng。
还有，参照本发明的第一方案，其可以达到很好的重现性并可比较多次健康检查的结果，在这种方法的第一实施方式中，在步骤a)过程中，监测参数的实时第一最终数值是通过根据旋翼飞行器周围的外界温度来调制给定的降低的最终数值来确定，熟悉本技术领域的人把这个降低的最终数值称为Ng’，而把外界温度称为T0。然后用下列第一关系式确定这一监测参数的实时最终数值Ng=Ng′T0288]]>在这种方法的第二实施方式中，在步骤a)过程中，监测参数亦即功率W的实时第一最终数值是通过根据飞机周围的外界压力和外界温度T0来调制给定的降低的数值来确定，熟悉本技术领域的人把飞机的外界压力称为P0。然后用下列第二关系式确定监测参数W的实时第一最终数值W=W′((P01013.25)α(T0288.15)β)]]>式中α和β是在-1到+1范围内，是涡轮发动机的函数。
以这种方式，可以确保从而进行健康检查的监测参数的实时第一最终数值对应于与外界条件无关的并且在进行的所有各次健康检查过程中完全相同的降低的最终数值。然后很容易比较所得到的所有结果。
有利的是，本发明的第二方案考虑了附加单元即功率传递齿轮箱的各种限制，这个齿轮箱把涡轮发动机发出的功率传递到旋翼，通过驱使旋翼飞行器的旋翼转动来产生旋翼飞行器的升力和推进力。在双发动机旋翼飞行器上，功率传递齿轮箱为每个涡轮发动机设置一个输入口，并且每个输入口能够无损坏地承受不超过制造厂商给定的最大功率的功率，否则，就会出现机械性能下降。
因此，在跟随步骤a)之后的步骤a’过程中，可连续地进行以下各步骤a’1)确定所述第一涡轮发动机应输出的中间功率，使所述监测参数达到所述实时第一最终数值；以及a’2)如果所述中间功率是小于所述功率传递齿轮箱可承受的最大功率，那么就保持所述实时第一最终数值不变；或者a’3)如果所述中间功率是大于所述功率传递齿轮箱可承受的最大功率，那么就使所述实时第一最终数值等于为使所述第一涡轮发动机的所述最终第一功率等于所述最大功率这一监测参数需要达到的数值。
这样，就不可能超过功率传递齿轮箱的机械性能。于是，第一涡轮发动机的在健康检查过程中第一最终功率就等于最佳数值，亦即这一中间功率，或换言之，等于齿轮箱的输入口能够承受的最大功率。
此外，按照本发明的第三方案，在步骤a’)过程中，尤其是在步骤a’1)和a’3)过程中，包括了发动机安装因素的影响，例如由涡轮发动机空气进口里的压头损失造成的影响，或者由压力分布甚至喷嘴造成的影响。这些发动机安装因素的影响可能是第一涡轮发动机安装在试验台上时和它安装在旋翼飞行器上时的各参数的各数值之间的差值的成因。所以把它们考虑进来是有利的，以便在把健康检查结果与例如在试验台上得到的一台“用旧了的”涡轮发动机的试验结果进行比较时能够提高精度。
还有，在可行的情况下，有一个用于进行健康检查的第四方案，它无需改变旋翼飞行器的一般飞行姿态，以及无需改变旋翼的转速，因而也无需改变第一和第二涡轮发动机发出的总功率。
因此，在步骤c)之前，使第一和第二涡轮发动机一起发出总功率，让这个总功率等于在健康检查之前由第一和第二涡轮发动机分别发出的第一和第二常态功率之和，并且以这样的方式重新调整在步骤b)过程中估计的实时第二最终数值，就是使健康检查之前发出的总功率等于在健康检查过程中发出的总功率。
这样，第一和第二最终功率之和就等于由第一和第二涡轮发动机在健康检查过程中发出的总功率，亦即等于由第一和第二涡轮发动机在健康检查之前发出的第一和第二常态功率之和。
应能理解，可以采用以上各个方案中的一个或几个，这取决于要求而与实施方式无关。
此外，本发明还提供一种能够通过实施上述方法对旋翼飞行器的至少第一涡轮发动机进行健康检查的装置，这种旋翼飞行器设有用于分别控制第一和第二涡轮发动机的第一和第二控制装置。
这种装置的特点是它包括设有主装置的检查装置，主装置控制着第一和第二控制装置，以使第一和第二涡轮发动机的各监测参数可分别达到按照本发明的方法所确定的实时第一和第二最终数值。
还有，这种装置包括集成在检查装置中的或控制装置中的辅助装置，它接收用于进行检查和诊断第一和第二涡轮发动机的健康状况的多个信息项目。
这些信息项目最好是来自测量被检查的第一涡轮发动机的各个参数的各主传感器，这些参数包括涡轮发动机发出的最终功率、第一涡轮发动机的自由涡轮的气体发生器进口处的燃气温度、自由涡轮的转速、以及第一涡轮发动机的扭矩，熟悉本技术领域的人把最后这三个参数分别称为T45、NTL和C。
此外，主装置和辅助装置都考虑了发动机安装因素的影响，以提高健康检查结果的精度。
还有，在这种装置的第一实施例中，在这种方法的步骤a)中，主装置自动地确定第一涡轮发动机的监测参数为精确地进行健康检查应达到的实时第一最终数值。因此，制造厂商把应达到的实时第一最终数值包括在主装置中，或者，如果应用上述第一方案，就把降低的实时第一数值包括在主装置中。
在这种装置的第二实施例中，旋翼飞行器的飞行员把第一涡轮发动机的监测参数应达到的第一最终数值规定给主装置，以确保精确地进行健康检查。这里同样，这个数值可以就是实时的最终数值，或者是降低的最终数值，这取决于所用的方案。
在这样的各情况下，由于由第一涡轮发动机的监测参数可达到的用以确保精确地进行健康检查的第一最终数值是借助降低的第一最终数值确定的，而降低的第一最终数值是用旋翼飞行器周围的至少外界压力以及可能还有外界温度调制的，所以旋翼飞行器的飞行员可把降低的最终数值规定给主装置，以使主装置能够确定第一涡轮发动机的这个监测参数应达到的实时第一最终数值。
本发明及其优点将在下面参照附图进行的不以限制性的字符给出的各优选实施例的详细说明中显现出来，各附图中图1是描绘本发明的装置的简图；以及图2表示出本发明的方法的各个步骤。
具体实施例方式
各图中的相同的构成要素给以相同的标注。
通常，双发动机旋翼飞行器包括第一和第二涡轮发动机M1和M2，它们分别由第一和第二控制装置MC1和MC2控制。在健康检查开始之前，第一和第二涡轮发动机M1和M2分别发出被称为W1c和W2c的第一和第二常态功率，并且在健康检查过程中，它们发出被称为W1f和W2f的第一和第二最终功率。此外，由于第一和第二涡轮发动机各有一个自己的气体发生器，第一和第二常态功率分别使两个气体发生器有第一和第二常态转速。类似地，第一和第二最终功率分别使两个气体发生器有第一和第二最终转速。
在第一方案中，控制两个涡轮发动机的功率。为使两个涡轮发动机之一增速或降速，可以提高或降低那个涡轮发动机的功率，从而增高或降低其气体发生器的转速。
在第二方案中，用对应的气体发生器的转速控制每个涡轮发动机。为使一个涡轮发动机增速或降速，可提高或降低它的气体发生器的转速，从而增高或降低涡轮发动机的功率。
这两个能够用以控制涡轮发动机的参数被称为监测参数。在这种方法的第一实施方式中，该监测参数是涡轮发动机的功率。在这样的情况下，监测参数的以V1c和V2c表示的第一和第二常态数值以及以V1f和V2f表示的第一和第二最终数值分别是第一和第二常态功率以及第一和第二最终功率。
对比而言，在这种方法的第二实施方式中，监测参数是涡轮发动机的转速。因此，这一监测参数的第一和第二常态数值V1c和V2c以及第一和第二最终数值V1f和V2f分别是气体发生器的第一和第二常态转速以及气体发生器的第一和第二最终转速。
此外，旋翼飞行器包括一个用于检查每个涡轮发动机的健康状况的装置D。为了方便，在以下的说明中，假定只检查第一涡轮发动机M1，但是应能理解，本发明的这种装置和方法可以以同样的方式用于检查第二涡轮发动机M2。
因此，装置D包括检查装置C，而装置C有主装置C1和辅助装置C2。在另一个方案中，辅助装置C2是集成在第一和第二控制装置MC1和MC2里，每个控制装置有其自己的辅助装置。
主装置C1可确定在健康检查过程中应达到的监测参数的实时第一和第二最终数值V1f和V2f。然后，主装置C1命令第一和第二控制装置MC1和MC2作用于第一和第二涡轮发动机M1和M2，使它们在健康检查过程中达到监测参数的实时第一和第二最终数值V1f和V2f。
在监测参数的实时第一和第二最终数值V1f和V2f达到了时，辅助装置C2借助来自各传感器1的信号，可能还考虑发动机安装因素的影响，进行健康检查。例如各传感器1测量由被检查涡轮发动机发出的最终功率、第一涡轮发动机的自由涡轮的入口处的燃气温度、第一涡轮发动机的自由涡轮的转速、第一涡轮发动机的扭矩、以及它的气体发生器的转速。
图2用于说明本发明的方法，用这种方法能够检查第一涡轮发动机M1在健康检查过程中是否达到实时第一最终数值，这种方法足以得到精确的结果。这种方法是用装置D来实现。
在步骤a)过程中，检查装置C的主装置C1或自动地或在飞行员的参与下确+定为了精确地进行第一涡轮发动机M1的健康检查这一第一涡轮发动机M1的监测参数必须达到的实时第一最终数值V1f。
在这种方法的第一实施方式中，监测参数是第一涡轮发动机M1发出的功率W，而在这种方法的第二实施方式中，监测参数是第一涡轮发动机M1的气体发生器的转速Ng。
为了更好地理解这种方法，用一个具体的例子来说明它，这个例子中，考虑的监测参数是第一涡轮发动机的转速Ng。因此，下面说明第二实施方式。
在这种方法的第一方案中，是通过用外界温度T0以及可能还用外界压力P0调制出一个降低的数值来确定监测参数的实时最终数值。
以这种方式，就可以进行各种健康检查的互相比较，也可以把在健康检查过程中所测得的第一涡轮发动机M1的性能与一台“用旧了的”涡轮发动机的性能进行比较，因为各项初始假定不再取决于那些外界条件，这是由于调制的结果。
从在健康检查过程中第一涡轮发动机M1应该达到的监测参数Ng的一个降低的最终数值出发，例如一个等于气体发生器在功率PMD情况下的转速的99.7％的数值，最终可借助考虑外界条件的第一关系式得到实时最终数值V1f，该数值等于例如99.3％。应能理解，这是在所考虑的功率下，也就是这一例子中的功率PMD下，气体发生器的转速的99.3％。然而，为了方便以及为了简化说明，下面将不再说这是气体发生器在所考虑的功率下的转速的百分比。
可以用主装置C1设定降低的数值，或者也可以由飞行员用数字键盘之类的接口规定给实时主装置C1。很容易理解，如果不采用这种方法的上述第一方案，可用主装置C1设定或可由飞行员规定的是实施最终数值V1f。
接在这一步骤a)之后，第二方案还实施一个步骤a’)，该步骤考虑一个附加部件即功率传递齿轮箱的各个限制。从第一常态数值V1c到实时第一最终数值V1f可能导致功率增加，而如果实时最终功率W1f是大于连接于第一涡轮发动机M1的功率传递齿轮箱的输入口能够承受的最大功率，这种功率增加就成为难题。
为了说明这一例子，假定功率传递齿轮箱的两个输入口都能承受556kW的最大功率。
随后，步骤a’)从步骤a’1)开始，在步骤a’1)中，为确保该监测参数达到例如它的最终数值即618kW，主装置C1确定第一涡轮发动机M1应该发出的中间功率。
按照步骤a’2)，如果该中间功率小于那个最大功率，则不必改变实时第一最终数值V1f，也就是，在这一例子中，Ng等于99.3％。
但是，这不适用于这个例子，因为该中间功率是618kW，而那个最大功率是556kW。因此，参照步骤a’3)，当中间功率大于功率传递齿轮箱可承受的那个最大功率时，实时第一最终数值V1f则变成等于为确保第一涡轮发动机的第一最终功率等于这一最大功率监测参数需要达到的数值。以这种方式，可保护功率传递齿轮箱不遭受潜在的损坏。然后，恰当的作法是确定实时第一最终数值V1f，使得在该实时第一最终数值V1f下第一最终功率等于556kW，最好还按照第三方案考虑发动机安装因素的损失。这将得到一个例如97.7％的实时第一最终数值V1f。
从这一点开始，所达到的该实时第一最终数值在这种方法的全部后面的步骤中一直保持相同。
然后开始步骤b)，在这一步骤中，主装置C1假定第二涡轮发动机M2的监测参数的实时第二最终数值V2f是等于第二涡轮发动机M2的第二常态数值V2c，第二常态和最终数值V2c和V2f对应于第二涡轮发动机M2的在健康检查之前和过程中的监测参数的这些数值。
可是，在第四方案中，在步骤c)之前，在步骤b)中估计的实时第二最终数值将被重新调整，以避免打扰旋翼飞行器的一般飞行姿态，尤其是它的前进速度。
在健康检查之前，第一和第二涡轮发动机M1和M2分别发出第一和第二常态功率W1c和W2c，例如都是478kW，这样，它们发出的总功率等于第一和第二常态功率W1c和W2c之和，即956kW。
为确保旋翼飞行器的前进速度不变，特别是在健康检查过程中为恒定，以避免打扰旋翼飞行器的任何乘客，主装置C1重新调整实时第二最终数值V2f，使总功率保持不变并同样地等于第一和第二常态功率W1c和W2c之和，以及等于第一和第二最终功率W1f和W2f之和。
在所描述的这一例子中，第一最终功率是556kW，所以第二最终功率等于956kW减去556kW，即400kW。因此，在把发动机安装因素的任何损失考虑进来之后，主装置C1得到一个例如93.6％的实时第二最终数值。
然后可开始步骤c)。主装置C1确定实时第一最终数值和实时第二最终数值之间的差值。在这一例子中，主装置随后确定第一涡轮发动机的气体发生器的转速的第一最终数值V1f即97.7％和第二涡轮发动机的气体发生器的转速的第二最终数值V2f即93.6％之间的差值，得到一个4.1％的差值。
为了符合现行的各种规定，应避免触发红色警报，所以该差值必须小于一个预定的界限值。
按照步骤d)，如果情况不是这样，主装置C1就重新调整实时第二最终数值，例如使它增大，以使差值最终降低到低于那个预定的界限值。
因此，如果在这一例子中预定的界限值是约3％，那么应把实时第二最终数值V2f提高(4.1％-3％)，即1.1％，以便最终得到93.35％+1.1％，即94.4％。
最后，在步骤e)，主装置C1通过控制装置MC1和MC2命令第一和第二涡轮发动机M1和M2达到第一和第二最终功率。然后，辅助装置C2可接收来自各传感器1的为进行健康检查所需要的信息。
这一方法大致等同于监测参数是涡轮发动机功率的第一实施方式。然而，它略微简化了，因为它不需要有从气体发生器的功率到转速的步骤。
主装置C1在步骤a)中通过从618kW的一个降低的最终数值W’出发，利用第二关系式，确定一个例如600kW的实时最终数值而开始，并随后进行步骤a’)。那么这一中间功率等于这一实时最终数值即600kW，其大于功率传递齿轮箱可承受的最大功率。
那么这一实时最终数值等于例如最大功率，即556kW。
按照步骤b)，主装置C1评估实时第二最终数值是否等于例如常态第二数值，即478kW。
可是，在应用第二方案时，为了保持总功率恒定，主装置C1把实时第二最终数值重新调整到一个等于总功率即956kW减去前已确定的实时第一最终功率即556kW的数值，得出400kW。
在步骤c)过程中，主装置C1确定实时第一最终数值和实时第二最终数值之间的差值，该差值是156kW，随后在步骤d)过程中，主装置把它与一个预定的界限值进行比较，以避免触发红色警报。
如果差值大于那个预定的界限值，例如等于120kW，那么主装置C1就重新调整第二最终数值，把它增加36kW，使所述差值不再大于那个预定的界限值。
最后，主装置C1控制第一和第二涡轮发动机M1和M2，使它们达到实时第一和第二最终数值。
当然，本发明在其实施方式方面可以有许许多多改变。尽管上面描述了几种实施方式，但是应能理解，不能认为这已是说尽了所有可能的实施方式。在本发明的范围内，当然能够想象出用等同的装置描述的许多替换装置。
权利要求
1.一种用于对旋翼飞行器的至少一第一涡轮发动机(M1)进行健康检查的方法，所述旋翼飞行器有第一和第二涡轮发动机(M1和M2)，它们在所述健康检查之前分别有监测参数的第一和第二常态数值(V1c和V2c)，以及在所述健康检查过程中有所述监测参数的实时第一和第二最终数值(V1f和V2f)，这种方法的特征在于，连续地进行以下步骤a)确定为精确地进行所述健康检查所述第一涡轮发动机(M1)应达到的所述监测参数的实时第一最终数值(V1f)；b)假定所述第二涡轮发动机(M2)的所述监测参数的所述实时第二最终数值(V2f)等于所述第二涡轮发动机(M2)的所述第二常态数值(V2c)；c)确定所述实时第一最终数值(V1f)和所述实时第二最终数值(V2f)之间的差值；d)如果在所述健康检查过程中所述差值大于预定的界限值，就重新调整所述实时第二最终数值(V2f)，使得所述实时第一最终数值(V1f)和所述实时第二最终数值(V2f)之间的差值小于所述预定的界限值；以及e)控制所述第一涡轮发动机(M1)，使在所述健康检查之前的所述第一常态数值(V1c)在所述健康检查过程中达到所述实时第一最终数值(V1f)，以及控制所述第二涡轮发动机(M2)，使所述健康检查之前的所述第二常态数值(V2c)达到所述实时第二最终数值(V2f)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述第一涡轮发动机(M1)设有气体发生器以及所述监测参数是所述气体发生器的转速(Ng)的情况，在所述步骤a)过程中，通过借助所述旋翼飞行器的周围的外界温度(T0)调制出给定的降低的最终数值来确定所述监测参数的所述实时第一最终数值(V1f)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述监测参数是所述涡轮发动机发出的功率的情况，在所述步骤a)过程中，通过借助所述旋翼飞行器的周围的外界压力(P0)和温度(T0)调制出给定的降低的最终数值来确定所述监测参数的所述实时第一最终数值(V1f)。
4.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，对于所述旋翼飞行器设有功率传递齿轮箱，且所述功率传递齿轮箱有两个分别连接于所述第一和第二涡轮发动机(M1和M2)的输入口，每个输入口适于承受最大功率的情况，在接在步骤a)之后的步骤a’)过程中，连续地执行以下步骤a’1)确定为使所述监测参数达到所述实时第一最终数值(V1f)所述第一涡轮发动机(M1)应输出的中间功率；以及a’2)如果所述中间功率小于所述功率传递齿轮箱可承受的最大功率，那么就将所述实时第一最终数值(V1f)保持不变；或者a’3)如果所述中间功率大于所述功率传递齿轮箱可承受的最大功率，那么就使所述实时第一最终数值(V1f)等于为使所述第一涡轮发动机(M1)的所述最终第一功率等于所述最大功率所述监测参数需要达到的数值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤a’)过程中，考虑发动机安装因素造成的损失。
6.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤c)之前，所述所述第一和第二涡轮发动机(M1和M2)一起发出总功率，并且在步骤b)过程中以这样的方式重新调整所述实时第二最终数值(V2f)，使在所述健康检查之前发出的总功率等于在所述健康检查过程中发出的总功率。
7.一种用于对双发动机旋翼飞行器的至少一个涡轮发动机(M1)实施健康检查的装置，所述双发动机旋翼飞行器设有分别由第一和第二控制装置(MC1和MC2)控制的第一和第二涡轮发动机(M1和M2)，所述装置的特征在于，它包括设有主装置(C1)的检查装置(C)，所述主装置(C1)用于连续地●确定为精确地进行所述第一涡轮发动机(M1)的健康检查所述第一涡轮发动机(M1)的监测参数需要达到的实时第一最终数值(V1f)；●假定所述第二涡轮发动机(M2)的监测参数的实时第二最终数值(V2f)等于所述第二涡轮发动机(M2)的第二常态数值(V2c)；●确定所述实时第一最终数值(V1f)和所述实时第二最终数值(V2f)之间的差值；●如果所述差值大于预定的界限值，就重新调整所述实时第二最终数值(V2f)，使所述差值变成小于所述预定的界限值；以及●控制所述第一和第二控制装置(MC1和MC2)使所述第一和第二涡轮发动机(M1和M2)的所述监测参数分别达到所述实时第一和第二最终数值(V1f和V2f)。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，它包括接收多个信息项目的辅助装置(C2)，这些信息项目用于进行所述第一和第二涡轮发动机(M1和M2)的健康检查以及用于建立它们的健康诊断。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述辅助装置(C2)集成在所述检查装置(C)里。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，每个所述控制装置(MC1和MC2)包括辅助装置(C2)。
11.如权利要求8-10中的任一项所述的装置，其特征在于，所述信息项目来自测量所述第一涡轮发动机(M1)的各参数数值的主传感器(1)。
12.如权利要求8-11中的任一项所述的装置，其特征在于，所述辅助装置(C2)结合发动机安装因素的影响，这些影响可能会使安装在旋翼飞行器上的涡轮发动机的参数与安装在试验台上的同一涡轮发动机相比会改变。
13.如权利要求7-12中的任一项所述的装置，其特征在于，所述主装置(C1)结合发动机安装因素的影响，这些影响可能会使安装在旋翼飞行器上的涡轮发动机的参数与安装在试验台上的同一涡轮发动机相比会改变。
14.如权利要求7-13中的任一项所述的装置，其特征在于，所述主装置(C1)自动地确定为了确保精确地进行健康检查所述第一涡轮发动机(M1)的监测参数需要达到的实时第一最终数值(V1f)。
15.如权利要求7-13中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括接口，所述接口使所述旋翼飞行器的飞行员能够把为了精确地进行健康检查所述第一涡轮发动机(M1)的监测参数应该达到的实时第一最终数值(V1f)规定给所述主装置(C)。
16.如权利要求7-14中的任一项所述的装置，其特征在于，所述为了确保精确地进行健康检查所述第一涡轮发动机(M1)的监测参数应该达到的所述实时第一最终数值(V1f)是借助降低的最终数值确定的，而所述降低的最终数值是至少用所述旋翼飞行器周围的外界压力调制的，所述旋翼飞行器的飞行员可利用接口把所述降低的最终数值规定给所述主装置(C)，使得所述主装置(C)确定所述第一涡轮发动机(M1)的所述监测参数应该达到的所述实时第一最终数值(V1f)。
全文摘要
本发明涉及能够对一种旋翼飞行器的至少第一涡轮发动机(M1)进行健康检查的方法和装置(D)，这种旋翼飞行器设有分别由第一和第二控制装置(MC1和MC2)控制的第一和第二涡轮发动机(M1和M2)。这种装置的特点是，它包括设有主装置(C1)的检查装置(C)，主装置(C1)可控制第一和第二控制装置(MC1和MC2)，以使第一和第二涡轮发动机(M1和M2)的各监测参数分别达到按照本发明的方法所确定的实时第一和第二最终数值(V1f和V2f)。
文档编号G01M15/14GK101055229SQ20071009682
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月4日 优先权日2006年4月5日
发明者F-X·果尔民, L·依拉奥多 申请人:尤洛考普特公司