[发明专利]一种加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法

权利要求书

1.一种加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法，其特征在于，包括：

步骤S1、通过气源控制装置驱动空气涡轮起动机转动，由所述空气涡轮起动机驱动附件传动装置的齿轮轴旋转，所述附件传动装置分别连接不同负载元器件，并通过功率传动轴连接发动机传动装置，从而带动发动机传动装置及各负载元器件按设定时序启动及工作，所述功率传动轴上设置有扭矩测量装置；

步骤S2、标定发动机起动过程的气源条件，并利用已标定的气源条件，进行发动机起动试验；

步骤S3、在发动机起动成功至起动完成的时间段T₀～T内，记录不同负载元器件开始加载时间T₁,T₂...T_n，将T₀～T分为(T₀，T₁)，(T₁，T₂)...(T_n，T)不同时间段，在各时间段内分别获取功率传动轴若干个时间节点的剩余扭矩，以及若干个时间节点的发动机转速；

步骤S4、确定发动机转动惯量为各时间段转动惯量的平均值。

其中，各时间段转动惯量J_P为：

其中，f(n_i)为所对应时间段第i个时间节点的剩余扭矩；g(t_i)为所对应时间段第i个时间节点的发动机转速，N为对应时间段时间节点数。

2.如权利要求1所述的加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法，其特征在于，步骤S2中，获取发动机起动控制计划和时序，按照所述发动机起动控制计划和时序进行发动机起动试验。

3.如权利要求2所述的加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法，其特征在于，步骤S2中，标定发动机起动过程的气源条件包括标定环境压力、环境温度、气源设备压力、气源设备温度、空气涡轮起动机效率、空气管路效率、空气管路控制阀响应情况。

4.如权利要求1所述的加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：

步骤S31、获取所述扭矩测量装置按采样频率采集的多个剩余扭矩；

步骤S32、获取发动机转速随时间变化的第一关系曲线n＝g(t)；

步骤S33、拟合所述剩余扭矩与转速的第二关系曲线M＝f(n)；

步骤S34、在所述第一关系曲线上离散出s*N个时间节点的发动机转速，在所述第二关系曲线上离散出所述s*N个时间节点的剩余扭矩，s为时间段，每个时间段包括N个时间节点。

5.如权利要求4所述的加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法，其特征在于，在步骤S33之前，进一步包括去除采集的多个剩余扭矩中的野值点。

6.如权利要求1所述的加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法，其特征在于，步骤S3中，N取值为30～50。

7.如权利要求4所述的加载条件下的航空发动机转动惯量测量方法，其特征在于，步骤S4中：T₀取值为0，所述负载元器件为发电机和液压机。在发动机起动成功至起动完成时间段0～t内，记录发电机开始加载时间T₁，液压机开始加载的时间T₂，分别获取功率传动轴不同时间段的N个时间节点的剩余扭矩，以及获取对应时间段的N个时间节点的发动机转速；

确定发动机转动惯量为：

J＝(J₁+J₂+J₃)/3

其中

其中t₁₁,t₁₂,…,t_1N∈(0,T₁)，

其中t₂₁,t₂₂,…,t_2N∈(T₁,T₂)，

其中t₃₁,t₃₂,…,t_3N∈(T₂,t)。