一种航空涡扇发动机典型任务剖面构建方法与流程

本申请属于航空发动机试验，特别涉及一种航空涡扇发动机典型任务剖面构建方法。

背景技术：

1、根据航空发动机通用规范，典型任务剖面及其机动过载谱代表了批量飞机在多服役地域、多使用场景、全寿命周期、全飞行过程飞机参数、发动参数的统计表达，对新机研制、寿命管理有深远意义，其描述了飞机从起飞、爬升、巡航、执行任务、返航、降落、着陆全过程中，所经历的一系列典型工作过程(任务段)；通常由飞机参数(飞行高度、飞行马赫数)和发动机工作参数(发动机工作状态、油门杆角度)组成，这些参数是表达发动机外部工作条件(进气条件)和内部工作条件(离心/气动/热载荷环境)的必要参数，用于发动机及其零部件寿命设计和试验。

2、根据航空发动机通用规范，发动机及其零部件寿命设计和试验需要典型任务剖面，以及由典型任务剖面导出的用法参数作为设计输入——包括典型工况及其累计工作时间、各类循环数；在型号研制初期，需要通过基准机使用调研、飞行仿真等综合手段确定典型任务剖面，作为发动机的研制输入。然而，在部分新研发动机研制初期，由于技术跨代、基准机使用样本少、用法差异大等因素，存在未能找到合理的典型任务剖面的情况，一定程度上制约了新机研制。

3、此前在有使用任务/产品特征相似基准机时，通过实测飞行数据及仿真分析得到，在缺乏相应输入的情况下，只能参考发动机通用规范规定的设计使用寿命等用法参数，工作点按照工作包线边界点确定，与实际使用用法存在较大差异，难以保证设计载荷准确程度，也不能提供详细的载荷匹配关系。

4、因此，需要一种适用新研飞机或发动机的航空涡扇发动机典型任务剖面构建方法，以克服上述问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种航空发动机典型任务剖面构建方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

2、本申请的技术方案是：一种航空发动机典型任务剖面构建方法，包括如下过程：

3、步骤一、识别跨代新研航空发动机的利益攸关者，获取需求源文件，确定典型任务剖面的关键特征；

4、步骤二、根据确定的新研发动机代次及产品选取细则选取相应的产品类型，收集用于构建典型任务剖面的旁证依据，进行要素完整性分析；

5、步骤三、评判步骤二中旁证依据的设计使用寿命合理性；

6、步骤四、评判步骤二中旁证依据的工作点在包线内分布合理性；

7、步骤五、评判步骤二中典型任务剖面旁证依据用法参数的合理性；

8、步骤六、对照步骤一中使用方提出的3类特殊工作特性需求，分析步骤二中选出的典型任务剖面旁证依据的油门杆图谱，评判工作特性合理性；

9、步骤七：列出步骤三～步骤六的合理性评价结果，从多个维度选取能够最多维度上反映使用方需求的典型任务剖面旁证依据，作为构建新研机型典型任务剖面的优选旁证基准方案；

10、步骤八、当步骤七中得到的典型任务剖面旁证依据与步骤一中使用方需求存在差别时，对新研机型典型任务剖面的优选旁证基准方案进行调整；

11、步骤九：对步骤八调整完成的典型任务剖面进行分析，列出各类用法参数，与用户方协调一致后，得到应用于发动机及其主要零部件寿命设计和试验的航空发动机典型任务剖面。

12、本申请针对使用方或用户方未提供新研发动机详细典型任务剖面及使用混频输入的情况，以需求分析为技术手段起点，分析用法等典型任务剖面的关键特征，给出典型任务剖面及使用混频构建方法，解决由于其统计学复杂性、研制“事前急需”与服役“事后才有”的固有矛盾带来的设计和试验载荷谱输入来源缺乏问题，为发动机及零部件寿命分析和试验提供依据。本申请的方法给出了新研发动机典型任务剖面及其使用频次构建方法，其典型工况及在发动机工作包线内的分布、各类用法参数统计结果，都能够反映新机使用特点，体现了特色任务特点，为发动机设计和试验提供了合理输入，确保最终交付产品满足用户方使用寿命需求。

技术特征：

1.一种航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，包括如下过程：

2.如权利要求1所述的航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，步骤一包括如下过程：

3.如权利要求2所述的航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，步骤二包括如下过程：

4.如权利要求3所述的航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，步骤三包括如下过程：

5.如权利要求1所述的航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，步骤四包括如下过程：

6.如权利要求5所述的航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，步骤五包括如下过程：

7.如权利要求6所述的航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，步骤六包括如下过程：

8.如权利要求7所述的航空发动机典型任务剖面构建方法，其特征在于，步骤八包括如下过程：

技术总结本申请提供了一种航空发动机典型任务剖面构建方法，包括：识别跨代新研航空发动机的利益攸关者，获取需求源文件，确定典型任务剖面的关键特征；根据确定的新研发动机代次及产品选取细则选取相应的产品类型，收集用于构建典型任务剖面的旁证依据；评判设计使用寿命合理性；评判旁证依据的工作点在包线内分布合理性；评判典型任务剖面旁证依据用法参数的合理性；评判工作特性合理性；从多个维度选取能够最多维度上反映使用方需求的典型任务剖面旁证依据，作为新研机型典型任务剖面优选方案；当典型任务剖面旁证依据与使用方需求存在差别时，对典型任务剖面进行调整；列出各类用法参数，与用户方协调一致后，得到航空发动机典型任务剖面。技术研发人员：郑茂军,张勇,宋洋,程荣辉,丛佩红,曹茂国受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所技术研发日：技术公布日：2024/12/2