[发明专利]在非驻留区中航空器的发动机和推力控制

说明书

提供了航空器、发动机电子控制器系统和用于控制在非驻留区中的推力的方法。在一个示例中，航空器包括第一发动机和第二发动机，第一发动机包括以第一速度旋转的第一压缩机风扇，第二发动机包括以第二速度旋转的第二压缩机风扇。第一和第二发动机电子控制器接收发动机推力命令并分别与第一和第二发动机通信。当所述发动机推力命令对应于非驻留区内的发动机响应时，第一发动机电子控制器指示第一发动机使第一速度处于或低于压缩机风扇速度下边界，并且第二发动机电子控制器指示第二发动机使第二速度处于或高于压缩机风扇速度上边界，以在非驻留区内产生总体平均推力。

技术领域

本技术领域一般涉及控制航空器的发动机和推力，更具体地，涉及在由航空器发动机的压缩机转子的一个或多个振动共振模式限定的非驻留区中控制航空器的发动机和推力。

背景技术

许多航空器使用涡轮喷气发动机产生推力。涡轮喷气发动机是通过用入口和旋转压缩机风扇压缩空气、将燃料与压缩空气混合、使混合物在燃烧器中燃烧、然后使热的高压空气通过涡轮和喷嘴以产生推力而工作的燃气涡轮发动机。

在一定旋转速度和相应的推力水平下，涡轮喷气发动机的压缩机转子(spool)将经历在发动机怠速和最大推力之间的一个或多个运行范围或区中发生的一个或多个振动共振模式。如果涡轮喷气发动机在这些振动共振模式之一中驻留(dwell)或继续运行一段时间，则发动机可能开始逐渐增加振动，潜在地引起问题。例如，在结冰条件下，在入口周围形成的冰可能因振动而脱落或破裂并导致发动机的损坏。例如，从入口周围破裂的冰在低压转子上引起不平衡，并且旋转的压缩机风扇尖端可能摩擦风扇壳体中的耐磨层，从而引起风扇尖端间隙的增加和发动机推力的减小。根据天气和飞行条件，飞行员通常避免其发动机在这些振动共振区内运行一段时间，因此，这些振动共振区被称为“非驻留区”(nodwell zone,NDZ)。然而，FAA法规要求航空器发动机能够在发动机怠速和最大推力之间的范围内的任何区域连续运行。

因此，希望提供一种航空器、用于在非驻留区中运行时控制发动机和推力的一种系统和方法。此外，本文描述的各种实施例的其它期望特征和特点将从以下结合附图和该背景技术的详细描述和所附权利要求书而变得显而易见。

发明内容

本文提供了航空器、发动机电子控制器系统和用于在非驻留区(NDZ)中控制航空器推力的方法的各种非限制性实施例。

在第一非限制性实施例中，所述航空器包括但不限于机身，所述机身具有第一侧和与所述第一侧相对设置的第二侧。所述航空器还包括但不限于邻近所述机身的第一侧设置的第一发动机。所述第一发动机包括第一压缩机风扇，所述第一压缩机风扇以第一速度旋转，以与所述第一发动机协作产生第一推力。所述航空器还包括但不限于第一发动机电子控制器，所述第一发动机电子控制器与所述第一发动机通信并且被配置为控制所述第一发动机。所述航空器还包括但不限于邻近所述机身的第二侧设置的第二发动机。所述第二发动机包括第二压缩机风扇，所述第二压缩机风扇以第二速度旋转，以与所述第二发动机协作产生第二推力。所述航空器还包括但不限于第二发动机电子控制器，所述第二发动机电子控制器与所述第二发动机通信并且被配置为控制所述第二发动机。所述航空器还包括但不限于与所述第一和第二发动机电子控制器通信以提供发动机推力命令的油门弧座组件(throttle quadrant assembly,TQA)和自动推力控制器中的至少一个。当所述发动机推力命令对应于由从压缩机风扇速度下边界到压缩机风扇速度上边界限定的非驻留区(NDZ)内的发动机响应时，所述第一发动机电子控制器可操作以指示所述第一发动机使所述第一压缩机风扇的所述第一速度为处于和低于所述压缩机风扇速度下边界之一。所述第二发动机电子控制器可操作以指示所述第二发动机使所述第二压缩机风扇的所述第二速度为处于和高于所述压缩机风扇速度上边界之一，使得所述第二发动机的所述第二推力大于所述第一发动机的所述第一推力，以产生对应于所述非驻留区(NDZ)内的所述发动机响应的总体平均推力。