飞机使用升限对增压活塞发动机的匹配要求.pdf

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1、2014年12月北京航空航天大学学报December2014第40卷第12期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．40No．12飞机使用升限对增压活塞发动机的匹配要求徐斌谭龙兴杨世春姬芬竹4(北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191)摘要：发动机工况调节范围对无入机的安全运行具有重要影响．通过对增压活塞发动机与飞机的动力学分析，得到了使用升限上最大爬升率对螺旋桨和发动机的动力要求，提出了使用升限上发动机可调范围与剩余功率的要求．对增压器匹配提出了新的要求，即使用升限范围内保证飞机巡航工况能够恢复海平面功

2、率．通过某发动机的仿真分析，确定了其使用升限高度的可调工况范围，理论分析了增压器参数对可调范围的影响，给出了匹配原理与建议．该过程也可用来校验使用升限高度下安全性可调裕度，有助于安全操控．关键词：航空活塞发动机；使用升限；涡轮增压；匹配；可调范围中图分类号：V234．1文献标识码：A文章编号：1001．5965(2014)12．1643-05RequirementfrommaximumrateofclimbingofaircraftserviceceilingtoturbochargedreciprocatingengineXuBinTanLongxingYangShichunJiFenzh

3、u+(SeheolofTransparlalinnScienceandEngineering，BeringUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191。China)Abstract：Awideoperatingrangeofengineisofvitaltothesafetyoperationofaircraft，especiallyatserviceceiling．Throughthedynamicanalysisofthematchingprocessbetweentheaircraftandpowerplantwhichisc

4、omposedoftheturbochargedreciprocatingengineandpropeller，quantitativeperformancerequire—mentforenginefromtheserviceceilingwasproposed，whichprovedtoassociatewiththeoperatingrangeandsurpluspowerofengine．Theoperatingrangecanalsobeusedtoevaluatethematchingresultbesidesthede—signpointperformance．Thismean

5、sthattheconditionsofcruisingshouldguaranteetheenginepowerrecoverytosealevel．AcalibratedsimulationmodelwascreatedbyGT-power．Itsoperatingrangewasobtainedbysim·ulationandthefactorsinfluencingoperatingrangewereanalyzedintheory．Theadviceofmatchingturhocharg—ersbasedonthewideoperatingrangewasgivenconside

6、ringthesafety．Thisprocesscanalsobensedtoverifythemarginofadjustmentatserviceceilingtoensurethesafety．Keywords：aircraftpistonengine；serviceceiling；turbocharging；matching；operatingrange航空活塞发动机设计与选型要考虑飞机性能要求及飞机和发动机一螺旋桨动力平台的匹配¨。-．发动机通过螺旋桨将输出轴扭矩转化为飞机所需推力，而飞机的飞行高度、速度、姿态又对发动机的迸排气产生影响．飞机、螺旋桨、发动机的匹配是设计工作中的重

7、要过程．活塞发动机作为小型飞机的主要动力装置，增压器与发动机的匹配对输出性能具有重大影响Ho．目前匹配增压器时，主要参照匹配点性能要求¨。．考虑到航空发动机需要满足不同高度的使用要求，并对可靠性有更高的要求，本文由最大爬升率所限定的使用升限出发，分析了对活塞发动机的动力要求，提出了增压器匹配过程中可调范围的要求．可调范围关乎到发动机安全运行边界，对飞机的安全性具有重要意义，在设计与选型时应予以重视．收稿日期：