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机空中停车故障树如图2,故障分析如下:对回收无人机记录数据进行检查,发现飞控系统未给出会导致发动机停车的指令,机上通讯及供电等均正常。因此无人机熄火故障可以排除无人机其他系统异常引起。动力系统主要由发动机本体、控制系统、燃油系统、进气系统组成。其中,燃油系统包括油箱、燃油泵及各连接管路。气体经无人机进气道进入发动机本体,经压缩变成高压、高温气体进入发动机燃烧室,与由燃油系统供给的燃油混合、燃烧,最终通过燃气高速排入大气产生反作用力,实现推动无人机前进。
图2空中停车故障树
按熄火故障无人机原始状态,对发动机本体进行检查,均正常,可以排除发动机机体故障。通过分析发动机空中停车时刻的遥测数据,发现在停车时刻后,排气温度、燃烧室压力、转速均在同一时刻下降,ECU发现转速下降及时做出反应使油门值加大,调节油泵的驱动电压上升,力求使发动机加速,这说明ECU的控制逻辑是正确的,运行正常。
f采用熄火停车故障无人机,保持原有状态,进行控制匹配试车,运行正常,说明电控系统硬件和燃油系统工作正常。进气道总压恢复系数σ和畸变指数DC两个参数可衡量进气道的设计好坏4。一般航
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空涡喷发动机进气道设计应保证σ大于097、DC小于035。该型无人机进发匹配点进
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气道的总压恢复系数和畸变指数满足设计要求。可以排除进发匹配问题。该型无人机在总体布局设计时选择了背部进气的进气道形式,这是由于该型无人机的大长径比的机体形式决定不能采用头部进气,而且背部进气和腹部进气的抗侧滑能力优于两侧进气,再考虑到两侧进气对机身空间的占用率较大,所以不选用两侧进气形式。背部进气的主要缺点在于大迎角飞行状态下,机身对进气道遮挡明显。考虑到该型无人机平飞设计点为小迎角状态,而且没有机动性要求,背部进气可满足飞行包线范围的使用要求。进气稳定性主要受发动机自身的稳定裕度和外界的进气变化两方面的影响。该型无人机在爬升改平飞时发动机转速较高,稳定裕度较低;同时,爬升改平飞时的过渡时间为05s,姿态迎角波动较大,会引起发动机来流波动,以上两点均可能导致发动机熄火。结合以上分析将故障定位在发动机进气不稳。造成进气不稳的原因有两点:一是发动机爬升改平飞时稳定裕度降低,二是爬升改平飞时进气畸变较大。
3故障原因分析
31转速提高稳定裕度降低发动机工作稳定性评定过程需要利用稳定裕度,定量描述发动机在不同转速下的工作点与稳定边界的差距r
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