用于空中客车A319、A320、A321、A330和A340的辅助电源部件(APU)控制

BodenseeewerkGeratetechnik在空中客车A319、A320、A330和A340中为APU开发提供了电子控制盒（ECB）。随着地面飞机和主发动机的关闭，需要APU为空气调整和发动机启动提供电源和排气。在飞行期间，APU的重新起动必须能达到飞机的最大飞行高度，外部气温降到－60℃。在飞行中，在象发动机失效这样的应急情况下，APU提供备份电源。用于空中客车APU的ECB是一种完全规范的电子控制器（FADEC）。它允许无人进行APU操作。ECB的重要功能就是减轻飞行员的工作负载。它自动排序、自动监控发动机起动和自动监控速度、温度和排气。它也…     

波音737NG飞机APU引气工作详解与地面应用分析

介绍了APU的工作原理以及在不同工作模式下如何对IGV、SCV、Fuel进行调节控制,分析了使用双空调组件和单空调组件时APU各参数的相关变化,从而帮助机务人员更加深入地理解APU如何使用才能更加高效节能。     

辅助动力装置N-Dot加速控制研究 及试车验证

在辅助动力装置(APU)全权限数字电子控制系统研制中,为保证同一型号APU加速性能不受APU加工误差、部件性能衰退等的影响,采用基于N-Dot的加速控制方法对APU的过渡态加速控制律进行设计。在控制算法实现过程中,为避免纯微分在实际工作中带来的数值干扰和稳定性问题,对设计的控制回路进行了等效变换,得到了基于纯积分的加速度闭环控制的等价形式。通过台架试车,对基于N-Dot的加速控制律进行验证。试车结果表明,所设计的N-Dot加速控制律能有效防止APU在加速过程中超转、超温,且加速性能一致性良好,能有效发挥其加速性能。     

APU飞机级控制系统设计研究

为充分发挥APU（辅助动力装置）在民用飞机上的作用,设计一个好的APU控制系统显得尤为重要。对APU飞机级控制系统的设计进行了相关研究,论述了APU控制板、APU控制器供电、燃油控制、应急停车、APU引气、起动／发电、风门控制和指示告警等控制子系统在设计时所要考虑的因素,并给出了相应的设计样例,然后从功能实现和电气原理的角度进行了详细地分析,可为APU飞机级控制系统的方案设计提供参考。     

基于PEM的辅助动力装置系统辨识与仿真

辅助动力装置（APU）是一个复杂的非线性系统,为了研究APU的工作特性,必须对其进行数学建模。本文依据某型APU地面试车数据,采用基于预测误差法（PEM）的输出误差模型进行系统辨识,建立了APU某一稳态点的＂小偏差＂数学模型,以满足后续控制规律的设计和研究。MATLAB仿真结果表明,此方法对APU模型辨识可行。验模表明,所建模型精度很高,且能实时准确反映APU性能,因而可在该状态下基于此模型进行控制器设计。     

APU失效模式分析与维修方案优化研究

以APU翻修经验为基础，分析了APU失效的原因，并通过以经验为基础的失效模式分析。建立了APU故障、零部件损伤与TSO的近似定量关系：并以降低综合成本为目的，建立了各种情况下APU修理范围。及单元体、附件修理深度的确定依据和方法：为APU修理方案制订、承修商的监督、转包修理成本的控制和机队工程管理提供了理论和工程实践依据.     

B737-300飞机在高原机场运行时APU起动运转过程

<正>本文以B737-300为例,分析了APU起动运转的过程,为更准确、更及时地排除B737-300飞机APU起动故障提供参考。我公司B737-300飞机时有APU起动故障,由于监控APU运转的仪表较少,且控制组件并不储存故障记录,给排故造成很大不便,现对APU整个起动、运转过程进行简要分析,以便在以后的排故工作中能更准确、更及时地排除故障。B737-300飞机使用的     

APU空中起动性能及其控制规律试验研究

APU空中起动性能匹配设计是APU系统设计与集成的重要内容。本文提出了一种针对带有冲压进气门的APU系统的空中起动性能匹配试验方法,并结合其在实际工程中的应用,对APU空中起动控制规律的选择进行了验证与分析。     

基于状态维修的APU涡轮热段性能评估研究

由于当前没有评估APU的涡轮效率较好的手段,以致对APU性能衰退的评估只停留在整体,对于运行控制和APU大修无法预先估计。本文阐述了一种通过观察和处理APU参数NPA的趋势和数值来判断APU涡轮效率的方法。以不同累计运行时间的APU在启动阶段参数的变化和实际案例论证了参数NPA可以表征涡轮效率的性能,通过研究NPA的发展趋势可预测APU的在翼运行状况。     

辅助动力装置喘振控制方法

以带负载压气机的辅助动力装置(APU)为研究对象,分析了其引气工作特点及负载压气机喘振机理,提出采用出口换算流量小于最小稳定工作流量的方法来控制负载压气机稳定工作,当APU出口换算流量小于最小稳定工作流量2%时,通过打开喘振控制阀(SCV)防止APU喘振.设计了比例积分微分(PID)控制器控制SCV开度,试车数据与相同条件下的逼喘仿真试验结果对比表明,所提出的方法既可避免负载压气机喘振,又可保证出口压力满足引气要求.      

飞机辅助动力装置引气特性计算方法

作为飞机环控系统与主发动机起动的气源,以目前广泛应用的带负载压气机结构APU(Auxiliary Power Unit)为研究对象,进行引气特性计算模型与计算方法研究.首先介绍了APU结构与引气工作特点,然后分析了建模时喘振控制阀SCV (Surge Control Valve)控制方法与APU共同工作机理,最后采用部件法建立了该类型APU引气计算数学模型.以某型APU为对象进行数值仿真并与实际试车数据比较,计算误差小于3％,表明所采用的建模方法是正确的,所建立的模型能够满足工程需求.     

辅助动力装置系统空中起动设计和验证

辅助动力装置(Auxiliary Power Unit,简称APU)系统空中起动设计和验证共涉及APU 本体研制、APU 系统进排气冲压恢复计算分析、APU 系统进排气和APU 本体性能匹配计算分析、APU 系统进气风门设计、进气风门气动载荷计算分析、进气风门作动机构设计、进气风门控制逻辑设计、本体起动控制逻辑设计、冲压恢复测量试飞、适航验证试验试飞等内容,这对飞机主制造商的系统集成能力和适航验证能力提出了很高要求。APU 系统空中起动设计直接影响系统起动性能和起动包线,对某型飞机的辅助动力装置系统空中起动设计和验证进行了介绍,在型号研制经验的基础上,对APU 系统空中起动设计和验证流程和方法进行总结,对后续型号研制具有较强的指导性。     

应用于APU电起动的分段式控制策略

民用飞机辅助动力装置（APU）是保证飞机安全和舒适性的重要系统。大电流长时放电对蓄电池的使用寿命有不利影响．同时起动时间过长对APU也有不利影响。在使用蓄电池作为起动APU的功率来源时,为了减小对蓄电池和APU的损害,需要使用较小的蓄电池输出电流在较短的时间内将APU起动。采用功率-电流分段式控制的起动方式可以在较短的时间内,以对蓄电池和APU损伤最小的方式实现APU的起动。对延长蓄电池和APU使用寿命具有重要意义。     

APU非正常自动停车的讨论

APU是飞机的辅助动力装置,它主要是向飞机提供电、气源。在航线维护当中,85-129(H)型APU的主要故障常常反映在启动慢或者是启动悬挂以及在运行阶段时APU非正常自动停车。在APU非正常自动停车方面有两种情况,一种是由滑油系统的故障所引起的,它主要体现在滑油冷却系统出现问题导致的滑油温度过高、或滑油系统的渗漏导致的滑油量过低引起APU非正常自动停车。另一种情况就是在APU系统上的部件也有可能影响到它的非正常自动停车,例如,APU控制组件M280、APU三速电门(E3SS)、APU燃调上的电磁活门、APU转速表等。一般来说,APU非正…     

大型民用飞机辅助动力装置性能仿真

分析典型辅助动力装置(APU)系统的结构和气动热力学过程,采用面向对象的数值仿真方法,利用C++程序建立了APU各部件类;针对某150座级民用飞机选用的APU型号,将部件类组成具体的APU整机数学模型.依照此型APU的运行工况,完成了气动热力计算和非设计点性能计算,得到其设计点性能参数及用于飞机环境控制和主发起动模式下的工作包线及高度-速度特性、温度特性、负载特性.      

利用信息化技术优化737NG飞机辅助动力装置在翼性能管理

针对波音737NG飞机131-9B型APU滑油温度与滑油散热器清洁效果的联系,以及利用QAR数据分析APU滑油温度变化趋势开展探索性研究,以提升APU在翼管理能力。研究内容包含APU滑油温度的数据分析、季节性清洁工作的效果评价、定期离位清洁工作的效果评价、性能参数监控平台的组织建立、视情工作闭环流程的组织设立、视情性清洁工作的效果评价。     

民用飞机辅助发电机多功能试验装置的设计与实现

根据民用飞机辅助发电机(APU GEN)试验需求,设计并实现了专用于APU GEN试验的APU GEN多功能试验装置,该装置可远程操控,不仅具有冷却功能和加热保温功能,而且还具有润滑油流量连续可调节功能、联锁控制以及保护功能,能较好地满足APU GEN的试验需求。该装置的成功实现,不仅保障了民用飞机电源系统设计验证工作,而且还积累了我国民用飞机电源系统试验配套设施研制经验,对我国民用飞机电源系统试验具有重要的指导意义。     

增程式APU混沌退火混合粒子群优化模糊PID动态控制

针对增程式辅助动力单元(APU)工作点切换过程的控制,提出了一种混沌退火混合粒子群(CAHPSO)算法优化模糊比例积分微分(PID)控制的增程式APU动态控制策略。该算法将标准粒子群(PSO)算法与混沌搜索和退火机制融合,强化全局寻优能力,并采用该算法离线优化模糊PID控制参数。为验证该控制策略的有效性,本文建立了APU仿真模型。仿真结果表明:该控制策略可使APU在工作点从热机点逐步切换至高负荷点的过程中稳定时间短,在三个工作点切换控制过程中稳定时间分别为2.92 s,2.88 s,2.79 s;可使APU转速超调率小,在小负荷点向中负荷点切换时超调约0.95%,在其余过程未出现超调;可使APU转矩变化平缓,在中负荷点向高负荷点切换时转矩仅超调0.16 N·m,具有良好的动态控制效果。      

民用飞机辅助动力装置进气系统防火适航条款解读及试验研究

民用飞机辅助动力装置(简称APU)安装在飞机后机身APU舱内。APU舱作为民用飞机适航审查过程中的指定火区,需要经过严格的防火密封性验证。确保APU舱火区内可能发生的火灾危险不会传播到飞机的其他区域,影响到APU系统乃至整个飞机的安全运行。APU系统通过进气系统穿越APU舱防火墙与外界大气连通,为APU正常工作提供新鲜空气。进气系统穿越防火墙对APU舱的防火密封能力提出了很大考验。民用飞机适航审定也对APU进气系统防火性能提出了详细的适航条款要求。从APU进气系统防火适航条款解读入手,通过某型民用飞机APU进气系统防火适航审定实例,对进气系统防火从设计角度进行了研究,并且对适航审查时需要重点关注的防火密封区域进行了试验研究。     

辅助动力装置导叶调节规律及对性能影响研究

以带负载压气机的辅助动力装置(APU)为研究对象,为实现进口导向叶片(IGV)在不同角度下引气流量与负载压气机出口流量的匹配设计,根据已有的IGV在30°,50°,75°和90°时对应的负载压气机特性,建立引气特性插值表,设计IGV开环控制规律,并在此基础上完成了引气量稳态变化、动态变化以及卸载过程数值仿真,分析了引气量改变对动力段压气机工作点和APU性能参数的影响。仿真结果表明,引气量在0.6~1.8kg/s范围内变化时,IGV开环控制规律能够根据引气量和环境大气调节IGV角度,确保负载压气机始终处于稳定、高效的工作状态。该控制规律在全包线范围内均适用,可以应用于APU引气匹配设计。