[发明专利]一种将发动机空中性能参数校准至相同工况点的计算方法

权利要求书

1.一种将发动机空中性能参数校准至相同工况点的计算方法，其特征在于，包括：

选取飞机常用的典型工况点作为高空性能参考点，并设置高空性能参考点的具体参数值，包括高度、马赫数、环境温度偏差和发动机状态；

选取并处理当前试验工况点发动机不同工作状态的稳态性能数据；

根据当前试验工况点的性能参数试验结果随转速的变化关系，插值计算出高空性能参考点转速状态下的性能参数试验结果；

基于发动机工作包线内不同高度、马赫数和发动机状态的稳态性能试验结果，辨识计算出每个工况点试验数据对应的各部件性能修正因子；

计算不同试验工况点与高空性能参考点试验数据所对应的各部件性能修正因子相对关系，并形成关于高度、马赫数和发动机转速的3维数值表单；

根据不同工况点部件性能修正因子的相对关系，计算出当前工况点试验结果所对应在高空性能参考点的各部件性能修正因子；

输入高空性能参考点的高度、马赫数、环境温度偏差、发动机状态、转换后的各部件性能修正因子，通过稳态性能模型计算出当前工况点试验结果在高空性能参考点的性能参数值。

2.如权利要求1所述的将发动机空中性能参数校准至相同工况点的计算方法，其特征在于：所述通过均值计算的方式得到工况参数、控制参数、总体性能参数和截面温度压力等参数的稳态性能试验结果。

3.如权利要求1所述的将发动机空中性能参数校准至相同工况点的计算方法，其特征在于，所述获取发动机高空性能参考点转速状态对应的当前试验工况点性能参数试验结果的计算公式为：

公式(1)中，Y表示发动机性能参数，N1r表示低压转子换算转速，下标start表示插值计算起点转速，下标end表示插值计算终点转速，下标current表示当前插值转速。

4.如权利要求1所述的将发动机空中性能参数校准至相同工况点的计算方法，其特征在于，所述不同工况点与高空性能参考点各部件性能修正因子相对关系的计算方法为：

在发动机工作包线内选取不同高度、马赫数和发动机状态的稳态性能试验数据，辨识计算出不同试验工况点对应的各部件性能修正因子；根据参考工况点试验数据辨识计算出高空性能参考点对应的各部件性能修正因子，结合公式(2)计算出不同试验工况点和高空性能参考点各部件性能修正因子相对关系，并形成环境压力、马赫数和发动机状态3个维度的数值表单。

公式(2)中，AnsynCurrent为根据当前工况点试验数据辨识计算出的各部件性能修正因子，AnsynReference为根据参考工况点试验数据辨识计算出的各部件性能修正因子，AnsynRelative为当前试验点和高空性能参考点的各部件性能修正因子相对比值。

5.如权利要求4所述的将发动机空中性能参数校准至相同工况点的计算方法，其特征在于，所述各部件性能修正因子的计算方法为：

进行发动机气路性能计算分析，具体公式为：

Z＝h(X)(3)

公式(3)中，h表示测量参数和部件性能修正因子间的函数关系，用稳态性能模型进行表述，Z表示测量参数向量，X表示部件性能修正因子向量；

若部件性能发生变化，则用δ表示参数变化程度，在给定工况点对h(x)进行1阶泰勒级数展开，得到：

h(X+δX)＝h(X)+H·δX+HOT(4)

得到影响参数矩阵H，其数学表达式为：

忽略影响参数矩阵H的高次项影响，得到：

h(X+δX)＝h(X)+H·δX(6)

通过矩阵转换计算得到：

δX＝(H^TH)^-1H^TδZ(7)

通过牛顿-拉夫逊算法对非线性方程组进行求解，得到满足目标函数测量参数计算精度要求的各部件性能修正因子计算值。