[发明专利]一种直升机地面开车方法

说明书

本发明公开了一种直升机地面开车方法，包括：在分析确定直升机地慢转速的前提下，计算地慢转速时发动机的最小输出功率，计算分析在不同总距下全机的需用功率，通过对比输出功率和需用功率，确定满足匹配发动输出功率和旋翼系统需用功率的总距值；在直升机地慢开车时，在地慢状态下，将总距提到相应位置，使得地慢运转时的全机功率输入输出平衡；在发动机从地慢到飞慢过程中，将总距放低，降低需用功率，从而完成地面开车流程。本发明方法可以有效地避免在直升机地慢运转中由于发动机输出功率和旋翼系统吸收功率不匹配可能对发动机和直升机造成损伤。

技术领域

本发明涉及涡轴发动机的直升机研发设计，具体涉及一种直升机地面开车方法，保证了在发动机地面暖车阶段，发动机输出功率和旋翼系统输入功率相匹配，避免由于功率不匹配带来的发动机进入二阶临界区域破坏发动机以及进入旋翼和尾减的不允许停留转速区域损坏直升机。

背景技术

大部分安装涡轴发动机的直升机在进行飞行前，都在进行地慢开车，目的是进行发动机暖车、实现高转速与低转速间的缓冲，最终使得发动机在最小状态下各系统工作正常。通常，发动机在常温条件下地慢状态暖机时间为3min左右，低温条件下暖机时间为5min，暖机主要是为了避免发动机叶尖间隙、轴承及篦齿间隙、封严等不均匀而导致刮磨或附加阻力等导致的发动机损伤问题。

在发动机暖车时，由于输出功率较低，发动机动力涡轮转速(Np)、旋翼系统和传动系统的转速都维持在某个相对于飞行时较低的转速(相对于飞行时的转速)，称为地慢转速，而地慢转速的制定需要避开发动机一阶和二阶临界转速范围以及直升机旋翼和尾桨不允许停留转速，另外还需考虑全机动力学等因素，最终地慢转速的选择范围可能会极小，而且地慢转速可能会较低。

发动机在保持地慢转速运转时会输出一定的功率给旋翼系统和传动系统，而一般情况下，直升机在地面启动时，旋翼的总距会在低位，而旋翼系统在地慢转速情况时吸收的功率有限，很有可能无法完全可以吸收发动机地慢运转时输出的功率。在这种情况下，发动机无法稳定在地慢转速(为了维持地慢转速，即使发动机动力涡轮转速(Ng)降到最低正常工作转速仍存在输出功率大于直升机需求功率)，发动机动力涡轮转速(Np)转速将上升到发动机二阶临界转速区域以及直升机旋翼和尾桨的不允许停留转速区域，Np转速处于发动机二阶临界转速区域会造成发动机振动大甚至损坏发动机，Np转速处于直升机旋翼和尾桨不允许停留转速区域会造成旋翼/尾桨损坏，损坏直升机。

发明内容

本发明的目的是提供一种直升机地面开车方法，可以有效地避免在直升机地慢运转中由于发动机输出功率和旋翼系统吸收功率不匹配可能对发动机和直升机造成损伤。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种直升机地面开车方法，包括以下步骤：

在分析确定直升机地慢转速的前提下，计算地慢转速时发动机的最小输出功率，计算分析在不同总距下全机的需用功率，通过对比输出功率和需用功率，确定满足匹配发动输出功率和旋翼系统需用功率的总距值；在直升机地慢开车时，在地慢状态下，将总距提到相应位置，使得地慢运转时的全机功率输入输出平衡；在发动机从地慢到飞慢过程中，将总距放低，降低需用功率，从而完成地面开车流程。

进一步地，所述分析确定直升机地慢转速，包括：

根据发动机提供的临界转速范围，结合旋翼和尾桨的不允许停留转速以及考虑全机动力学因素，确定地慢转速可停留范围；所述可停留范围不与所述临界转速范围、不允许停留转速重叠；在保证可以满足发动机暖车需求的前提下，从所述可停留范围内选择地慢转速。

进一步地，所述计算分析在不同总距下全机的需用功率，包括：

计算发动机提供的在地慢转速运转时输出的最小功率为P_out。