叶巍，祝剑虹，肖大启，车杰先，任雄

涡扇发动机进气畸变容限控制研究

叶巍1，祝剑虹2，肖大启1，车杰先1，任雄1

(1.中国燃气涡轮研究院，四川成都610500；2.清华大学航天航空学院，北京100084)

对某型涡扇发动机风扇，建立进气畸变下的准一维气动稳定性分析模型。利用该模型的计算结果，训练一个基于BP神经网络的畸变估算模型，并嵌入到0维发动机实时仿真程序，以实现进气畸变容限控制。结果表明：在无畸变或小畸变情况下，通过收缩喷口来提高风扇工作点挖掘发动机潜力的作用有限；放开喷口临界面积能有效容忍高畸变指数进气；主燃油与主控制器强烈耦合，使得其难以稳定控制风扇裕度。

航空发动机；进气畸变容限控制；畸变指数；BP神经网络；稳定性

1 引言

现代战斗机的主要特征，包括高机动性/敏捷性、垂直/短距起落、隐身和超声巡航等。在飞推综合和矢量推进技术推动下的高机动有着极大的攻角和侧滑角，垂直起降飞机的升力风扇旋涡极易被吸入发动机，为了隐身进行进气道遮盖或进气道上置导致进口气流畸变，这些都对推进系统稳定性提出了更为苛刻的要求。按传统方法进行大畸变容忍度的预留难以发挥发动机潜力，也难以实现超声巡航非加力推力最大化要求。为此，各国都积极开展了大量的推进系统扩稳研究。

美国早在20世纪80年代进行先进发动机控制技术论证时，就提出了包括智能控制、性能寻优控制、稳定性寻求控制、主动失速/喘振控制四个未来发动机先进控制发展方向[1，2]。……