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如何让发动机更加智能化

2019-06-24 3人读过

如何让发动机更加智能化?

智能发动机就是能够在整个寿命期内,通过智能控制系统,根据外部环境和自身状态,重新规划、布设、优化、控制和管理自身性能、可靠性、任务、健康等状况的发动机。具体地讲,就是指发动机主动控制系统和健康管理系统能够依靠传感器数据和专家模型全面了解发动机和(或)部件的工作环境与发动机状态,调整或修改发动机的燃油流量和空气流量等,实现对发动机性能和状态的主动和自我管理。

同时,并根据环境因素平衡任务要求,提高发动机的性能、可操纵性和可靠性,延长发动机的寿命,降低发动机的使用与维修成本,进而改善发动机的耐久性和经济可承受性。这正是多用途、经济可承受的先进涡轮发动机(VAATE)计划的核心内容,也是世界其他几个发动机技术计划的核心内容。

代表智能发动机最突出特征的是发动机智能控制系统,其研究工作始于20世纪80年代,美国航空航天局(NASA)开展的可重复使用的空天推进系统的研究。90年代末,NASA实施的超级高效发动机(UEET)计划的7大技术领域之一就是推进系统智能控制,其目标是着重探索、开发和验证叶轮机、燃烧室部件和发动机系统级的智能控制技术,延长发动机部件寿命、提高发动机的安全性,使推进系统得到前所未有的增益。

智能发动机关键技术有:压气机、燃烧室、间隙和振动等的主动控制,以提高性能、耐久性和生存性;带有专门诊断传感器的精确的实时性能和寿命模型,以实现自动故障诊断和维修预报;磁性轴承、内装式整体起动/发电机和模型基分布式主动控制系统。

微机电技术传感器和作动器;信息融合技术,能够在问题出现时及时发现,根据余度信息作出正确决策,允许所有用户接近;先进非线性技术,能够实现自设计、“无程序”的自适应控制,这种控制系统可以自动重构,以优化性能并适应损伤和性能恶化;灵巧结构。可以预见智能发动机将渐行渐近,其发展和应用前景非常广阔。

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