[发明专利]计算和评估发动机排放的运行支持系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机的运行支持，更具体地，涉及计算和评估发动机排放的运行支持系统和方法。

背景技术

确定和燃气涡轮发动机的运行相关的排放是期望的。这些排放目前是根据发动机制造商提供的信息来估计，通常是针对发动机额定工况和运行进行估计。或者，可以根据排气系统中排放传感器的采样进行估计。传统的排放估计不够精确。发动机的实时排放和许多参数相关，包括燃料、运行速度和其他运行特征，以及各个发动机特征。常规的估计可能未捕获所有的这些参数。

如果飞行员能知道关于发动机排放的实时信息，那么驱动飞行器的燃气涡轮发动机的运行将得到明显的改善。例如，知道所述排放可以实现运行改变以改善排放、提供关于发动机的健康信息、和/或能够更好地符合环境规范。

所以，期望能提供产生改进的排放信息的改进的运行支持系统和方法。另外，通过后面结合附图和背景技术对本发明进行的详细描述以及权利要求，本发明的其他期望的特征和特质会更加明显。

发明内容

根据一个示例性实施例，一种发动机的运行支持系统被提供。一个诊断单元被构造为接收来自发动机的发动机数据并采用热动力模型根据所述发动机数据产生状况指示，所述热动力模型基于和发动机相关的部件映射。排放计算单元被连接到诊断单元并被构造为根据所述状况指示计算发动机排放信息。图形用户界面被连接到排放计算单元并被构造为显示所述排放信息。

根据另一个示例性实施例，提供一种支持发动机运行的方法。该方法包括收集发动机数据；根据发动机数据采用基于与发动机相关联的部件映射的热动力模型产生状况指示；根据状况指示产生发动机排放信息；在图形用户显示器上显示排放信息。

附图说明

本发明将结合下面的附图被详细描述，图中相同的数字表示相同的零件，其中：

图1是根据示例性实施例的飞行器系统的框图；

图2是根据示例性实施例的支持和维持发动机运行的运行支持系统的框图；

图3是根据示例性实施例呈现在图2的运行支持系统的图形用户界面上的可视显示的示意图。

具体实施方式

下面的详细说明仅仅是本质上的示范，并不表示限制本发明或者本发明的应用与使用。另外，不受在前面背景技术或者后面详细说明中出现的理论的约束。

大致上本文所讨论的示例性实施例涉及运行支持系统和方法。特别地，该实施例包括从飞行器发动机接收发动机数据并采用热动力模型根据发动机数据生成发动机排放信息的发动机诊断单元。所述热动力模型基于部件映射并可以根据标量被修正。排放信息被用于改变发动机运行和/或减少发动机排放。

图1是根据示例性实施例的飞行器系统100的框图。总体上，飞行器系统100包括发动机系统110和运行支持系统120。发动机系统110包括燃气涡轮发动机，比如飞行器发动机。在一个示例性实施例中，发动机系统110包括给燃烧室供应压缩空气的压缩机。压缩空气在燃烧室内和燃料混合并被点燃以产生燃烧气体。燃烧气体被导向抽取能量的高压和低压涡轮机例如以提供马力。总体上，本文公开的所述系统100可以与任意的燃气涡轮机配置一起使用。在一个示例性实施例中，发动机系统110是飞行器比如直升机的燃气涡轮发动机。如下面详细所述，运行支持系统120被用于支持单个发动机系统110或多个发动机比如一队飞行器。

运行支持系统120通常支持并维持发动机系统110的运行。例如，运行支持系统120处理来自发动机系统110的发动机数据；为飞行员、维修组和其他感兴趣方提供关于发动机系统110的信息；任选地，控制发动机系统110的运行。如下面所述，运行支持系统120还提供关于排放的信息，包括实时或当前的排放信息和排放预测。

通常，运行支持系统120是机载设置。但是运行支持系统120的任意部件可以替换地是非机载的，或者机载和非机载的组合。在一个示例性实施例中，运行支持系统120被嵌载在飞行器上的全权限数字发动机控制（FADEC）、发动机控制单元（ECU）或健康与使用监视系统（HUMS）单元内。