航空发动机出厂性能检验方法与流程

本发明涉及发动机性能检验，特别地，涉及一种航空发动机出厂性能检验方法

背景技术：

1、在航空发动机新机出厂交付前，通常需要进行性能检验，以确定是否满足规定的性能指标要求以及外场装机后的安全使用。而准确且有效的性能检验不仅可以提前将后续飞机飞行过程中的安全威胁提前扼杀在摇篮之中，同时也可以及时发现设计中隐藏的缺陷和风险，进而倒逼设计优化。最后，精准的出厂机群性能排序以及质量分类，不仅可以满足飞机厂商对品质多样化的差异需求，同时对于军用领域而言，可以从众多发动机中挑选性能最佳的进行特殊的重要作战任务。

2、如中国发明专利申请cn115965280a公开了一种用于航空发动机及燃气轮机性能评估的数字化方法，通过现有的数字化智能化评估方法搭建数字化评价体系，可以丰富健全航空发动机/内燃机的性能评价体系和标准，还可以增加评价等级的细化度，满足不同客户的差异化等级需求。

3、然而，有部分航空发动机在外场使用一段时间后，会因为出现故障而返厂进行了修理，在修理完成后仍需要再次进行出厂交付性能检验，但由于修理后的航空发动机已经在外场使用了一段时间，航空发动机已经出现了一定程度上的不可恢复的性能衰退，很难满足航空发动机新机出厂交付的性能检验要求，使得航空发动机修理机的出厂交付十分困难。

技术实现思路

1、本发明提供了一种航空发动机出厂性能检验方法，以解决现有的航空发动机返厂修理后的出厂交付十分困难的技术问题。

2、根据本发明的一个方面，提供一种航空发动机出厂性能检验方法，具体包括以下步骤：s1，根据发动机出厂交付性能检验程序对航空发动机进行试验，并通过数据采集系统采集航空发动机试验状态下的性能试验数据，航空发动机的性能试验数据至少包括燃气发生器转速、发动机输出功率、发动机涡轮出口温度和发动机耗油率；s2，通过数据拟合分析分别建立航空发动机使用寿命和燃气发生器转速增量之间的关联公式、航空发动机使用寿命和发动机涡轮出口温度增量之间的关联公式，以及航空发动机使用寿命和发动机耗油率增量之间的关联公式，再根据燃气发生器转速增量、发动机涡轮出口温度增量和发动机耗油率增量建立发动机出厂交付性能检验标准，且使发动机出厂交付性能检验标准与发动机出厂交付性能检验程序相匹配；s3，分析性能试验数据，并将性能试验数据和发动机出厂交付性能检验标准进行对比，以判断是否满足发动机出厂交付性能检验标准的要求，若满足要求则允许出厂交付，若不满足要求则不允许出厂交付。

3、作为上述技术方案的进一步改进：

4、进一步地，步骤s2中的航空发动机使用寿命和燃气发生器转速增量之间的关联公式为：

5、stbo＝100+0.4×(△n/100)3-6×(△n/100)2；

6、其中，stbo为航空发动机的剩余寿命百分比，△n为燃气发生器转速增量。

7、进一步地，步骤s2中航空发动机使用寿命和发动机涡轮出口温度增量之间的关联公式为：

8、stbo＝100-0.002×△t3-0.0185×△t2；

9、其中，stbo为航空发动机的剩余寿命百分比，△t为发动机涡轮出口温度增量。

10、进一步地，步骤s2中航空发动机使用寿命和发动机耗油率增量之间的关联公式为：

11、△sfc＝0.005×ytbs；

12、其中，ytbs为航空发动机的已使用寿命百分比，△sfc为发动机耗油率增量。

13、进一步地，步骤s2中的发动机出厂交付性能检验标准为：

14、当n＝n0+△n时，若p≥p0，t≤t0+△t，sfc≤sfc0+(sfc0×△sfc)，则航空发动机出厂交付的性能指标满足要求；

15、其中，n为燃气发生器转速，n0为航空发动机不同工作状态下的对应的燃气发生器转速，△n为燃气发生器转速增量，p为发动机输出功率，p0为与n0相对应的发动机输出功率设计额定值，t为发动机涡轮出口温度，t0为与n0相对应的发动机涡轮出口温度设计额定值，△t为发动机涡轮出口温度增量，sfc为发动机耗油率，sfc0为与n0相对应的发动机耗油率设计额定值，△sfc为发动机耗油率增量。

16、进一步地，步骤s1中发动机出厂交付性能检验程序具体包括以下步骤：s11，起动航空发动机至地面慢车状态，稳定运行预设时间；s12，上推航空发动机至空中慢车状态，稳定运行预设时间；s13，在航空发动机空中慢车状态对应的燃气发生器转速和航空发动机起飞状态对应的燃气发生器转速之间平均设置预设数量的转速段，然后上推航空发动机至预设转速段对应的燃气发生器转速，稳定运行预设时间，再依次下拉或者上推航空发动机至与不同转速段对应的燃气发生器转速，稳定运行预设时间，最后上推航空发动机至起飞状态对应的燃气发生器转速，稳定运行预设时间，其中预设转速段对应的燃气发生器转速接近航空发动机起飞状态下的燃气发生器转速；s14，下拉航空发动机至空中慢车状态，稳定运行预设时间；s15，下拉航空发动机至地面慢车状态，稳定运行预设时间后停机。

17、进一步地，步骤s13中预设数量的取值为6-10。

18、进一步地，在步骤s1中，发动机电子控制器采用闭环控制模式。

19、进一步地，在步骤s1中，数据采集系统采集的航空发动机进口大气温度与航空发动机上温度传感器测量的进口大气温度差异≤±1℃。

20、进一步地，在步骤s1中，数据采集系统采集的航空发动机进口大气压力与航空发动机上温度传感器测量的进口大气压力差异≤±2kpa。

21、本发明具有以下有益效果：

22、本发明的航空发动机出厂性能检验方法，首先根据动机出厂交付性能检验程序对航空发动机进行试验，并通过数据采集系统采集航空发动机试验状态下的性能试验数据，航空发动机的性能试验数据至少包括燃气发生器转速、发动机输出功率、发动机涡轮出口温度和发动机耗油率，以通过燃气发生器转速、发动机输出功率、发动机涡轮出口温度和发动机耗油率等参数对航空发动机的性能进行检验；再通过数据拟合分析分别建立航空发动机使用寿命和燃气发生器转速增量之间的关联公式、航空发动机使用寿命和发动机涡轮出口温度增量之间的关联公式，以及航空发动机使用寿命和发动机耗油率增量之间的关联公式，再根据燃气发生器转速增量、发动机涡轮出口温度增量和发动机耗油率增量建立发动机出厂交付性能检验标准，以使发动机出厂交付性能检验标准和航空发动机使用寿命相互关联，以可实现对航空发动机全寿命周期出厂交付性能检验，且使发动机出厂交付性能检验标准与发动机出厂交付性能检验程序相匹配，确保性能试验数据和发动机出厂交付性能检验标准相匹配，以便于后续的分析比对；最后通过分析性能试验数据，并将性能试验数据和发动机出厂交付性能检验标准进行对比，以判断是否满足发动机出厂交付性能检验标准的要求，若满足要求则允许出厂交付，若不满足要求则不允许出厂交付，需要返厂检查，从而完成航空发动机出厂交付性能检验；本方案通过建立全新的发动机出厂交付性能检验标准，以使发动机出厂交付性能检验标准与使用寿命相互关联，实现了航空发动机全寿命周期出厂交付性能检验，而不管是航空发动机新机，还是航空发动机修理机，其使用寿命均是明确可知的，因而相对于现有技术，在实现了航空发动机新机出厂交付性能检验的同时，还实现了航空发动机修理机出厂交付性能检验，大大降低了航空发动机返厂修理后的出厂交付的难度，且满足了规定的性能指标要求，并确保航空发动机装机后的安全使用，提高了航空发动机出厂交付性能检验的合理性，实用性强，适于广泛推广和应用。

23、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。