CN113891988A - 用于对涡轮机排放阀的死区进行估计的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对涡轮机的排放阀(VBV1)的瓣阀(P1)关闭时的死区进行估计的方法，其中，针对瓣阀(P1)的设定点关闭信号来测量致动器(V1)的实际位置，从实际位置确定静态角度，通过死区等于参考死区的事实来确定关闭死区，该关闭死区对应于垫片(J1)被压缩以不让主流通过孔口(O1)进入到次级流中的事实，该参考死区已经在地面上运行的参考涡轮机上预先确定，测量静态角度已经加到该参考死区，并且从该测量静态角度已经加到该参考死区中减去在飞行中运行的参考涡轮机上预先确定的参考静态角度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对涡轮机排放阀的关闭死区进行估计的方法和装置。
一个应用领域涉及飞行器涡轮机，例如飞行器涡轮喷气发动机。
背景技术
文献US2007/240677描述了一种用于对用于气体再流通的瓣阀进行控制的方法，其中考虑了死区。
排放阀(“可变排出阀(variable bleed vanne，VBV)”)使得能够将主流的一部分排放到次级流中。
本发明特别适用于排放阀，每个排放阀包括闸门，该闸门由致动器致动而在铰链上枢转，以打开和关闭设置在壳体的壁上的孔口，该孔口部分地界定了涡轮机的主流的流道的外壁。闸门通常安装在涡轮机的结构壳体的内护罩上，该结构壳体例如可以是中间壳体，该中间壳体特别可以构成用于将涡轮机悬挂在例如吊架的飞行器结构上的负载路径。结构壳体的内护罩具有壁，该壁在内部面向主流的流道。闸门的打开使得能够将主流的一部分流量排放到涡轮机的次级流的流道中，同时使主流的一部分流量穿过将主流的流道与次级流的流道分开的流道间隔室。每个闸门配备有密封垫片，该密封垫片压靠在孔口上，使得孔口能够以良好的密封性关闭。
然而，闸门存在被称为关闭死区的角度运动范围，在该角度运动范围期间，垫片在打开闸门期间保持压缩，并因此不允许主流进入到次级流中。换言之，只要闸门的位置保持在死区范围内，即使闸门没有完全关闭，闸门也保持密封。
由于每个涡轮机上的死区特别是因组装和制造的偏差而不同，则需要估计每个涡轮机上的死区是多少。
一种可能性是进行测试，以通过确定涡轮机的排放阀的渗透性(即闸门密封的起始角度)来表征每个涡轮机的死区。这些测试包括以固定速度扫过闸门的不同角度。这些测试很费时，并且必须针对希望知道死区的每个运行点进行。
发明内容
本发明的目的是获得一种用于对死区进行估计的方法和装置，该方法和装置不需要在每个涡轮机上进行特定测试。
为此，本发明的第一主题是一种用于对第一排放阀的安装在待研究的涡轮机的第一壳体上的第一闸门的关闭死区进行估计的方法，该涡轮机可以在飞行中运行以推进飞行器，第一壳体在其内部界定涡轮机的主气流，第一闸门被设计成能够通过第一致动器根据第一致动器的第一控制信号在以下一个位置和另一个位置之间成角度地移动：
-第一壳体的第一孔口的第一打开位置，该第一打开位置被配置为通过该第一孔口来将主流的一部分排放到位于第一壳体外部的次级气流中，以及
-第一孔口的第一关闭位置，该第一关闭位置被配置为防止主流通过该第一孔口，
第一闸门设置有第一气体密封垫片，该第一气体密封垫片能够在第一关闭位置来压靠第一孔口的第一边缘，以使第一孔口的关闭密封，
其特征在于，
当第一控制信号等于第一闸门的第一设定点关闭信号时，为在飞行中运行的待研究的涡轮机测量第一致动器的第一实际位置，
基于第一实际位置来确定第一闸门相对于第一壳体的测量下垂角度，
通过以下事实来为在飞行中运行的待研究的涡轮机确定第一闸门的测量关闭死区，在测量关闭死区中，第一垫片保持压缩并因此使第一孔口的关闭密封，该事实即该测量关闭死区等于参考死区，该参考死区在可以在飞行中和地面上运行的参考涡轮机在地面上运行期间预先确定，该参考死区加上测量下垂角度，并从该参考死区加上测量下垂角度中减去在飞行中运行以推进飞行器的参考涡轮机上预先确定的参考下垂角度。
因此，本发明限定了一种基于静态测量的死区估计器，该静态测量可以作为其他测试的“乘客”获得，并因此不需要特定测试。
根据可应用于估计方法和/或估计装置的本发明的一个实施例，参考涡轮机具有第二排放阀的安装在参考涡轮机的第二壳体上的第二闸门，第二壳体在其内部界定参考涡轮机的主气流，第二闸门被设计成能够通过第二致动器根据第二致动器的第二控制信号在以下一个位置和另一个位置之间成角度地移动：
-第二壳体的第二孔口的第二打开位置，以通过该第二孔口来将主流的一部分排放到参考涡轮机的位于第二壳体外部的次级气流中，以及
-第二孔口的第二关闭位置，以防止主流通过该第二孔口，
第二闸门设置有第二气体密封垫片，该第二气体密封垫片能够在第二关闭位置来压靠第二孔口的第二边缘，以使第二孔口的关闭密封。
根据本发明的一个实施例，为在地面上运行的参考涡轮机确定参考死区，该参考死区是第二闸门的第二角度关闭范围，在该第二角度关闭范围期间，在第二关闭位置和第二打开位置之间，第二垫片保持压缩，并因此使第二孔口的关闭密封。
根据本发明的一个实施例，为在飞行中运行的待研究的涡轮机确定待研究的涡轮机的第一高压压缩机的第一旋转速度，以及包括从第一大气压力和第一高度中选择的至少一个参量的测量运行参数，
根据参考涡轮机的第二高压压缩机的第二旋转速度和参考涡轮机的第二大气压力或参考涡轮机的第二运行高度，基于参考涡轮机的模型来确定参考下垂角度，该参考涡轮机的模型给出参考涡轮机相对于参考涡轮机的第二壳体的第二闸门角度，该参考下垂角度是参考涡轮机的第二闸门角度，根据模型，该参考涡轮机的第二闸门角度对应于测量运行参数，
当第二控制信号等于第二闸门的第二设定点关闭信号时，对应于第二闸门相对于第二壳体的角度的第二闸门角度已经基于第二致动器的第二实际位置被确定，该第二实际位置本身已经针对在飞行中运行的参考涡轮机进行了测量。
为此，本发明的第二主题是一种用于对第一排放阀的安装在待研究的涡轮机的第一壳体上的第一闸门的关闭死区进行估计的装置，该涡轮机可以在飞行中运行以推进飞行器，第一壳体在其内部界定涡轮机的主气流，第一闸门被设计成能够由第一致动器根据第一致动器的第一控制信号在以下一个位置和另一个位置之间成角度地移动：
-第一壳体的第一孔口的第一打开位置，该第一打开位置被配置为通过该第一孔口来将主流的一部分排放到位于第一壳体外部的次级气流中，以及
-第一孔口的第一关闭位置，该第一关闭位置被配置为防止主流通过该第一孔口，
第一闸门设置有第一气体密封垫片，该第一气体密封垫片能够在第一关闭位置来压靠第一孔口的第一边缘，以使第一孔口的关闭密封，
其特征在于，该估计装置包括：
测量装置，该测量装置用于在第一控制信号等于第一闸门的第一设定点关闭信号时，为在飞行中运行的待研究的涡轮机测量第一致动器的第一实际位置，
计算器，该计算器被配置为：
-基于第一实际位置来确定第一闸门相对于第一壳体的测量下垂角度，
-通过以下事实来为在飞行中运行的待研究的涡轮机确定第一闸门的测量关闭死区，在测量关闭死区中，第一垫片保持压缩并因此使第一孔口的关闭密封，该事实即该测量关闭死区等于参考死区，该参考死区在可以在飞行中和地面上运行的参考涡轮机在地面上运行期间预先确定，该参考死区加上测量下垂角度，并从该参考死区加上测量下垂角度中减去在飞行中运行以推进飞行器的参考涡轮机上预先确定的参考下垂角度。
根据本发明的一个实施例，估计装置包括测量装置，该测量装置用于为在地面上运行的参考涡轮机确定参考死区，该参考死区是第二闸门的第二角度关闭范围，在该第二角度关闭范围期间，在第二关闭位置和第二打开位置之间，第二垫片保持压缩并因此使第二孔口的关闭密封。
根据本发明的一个实施例，估计装置包括第一涡轮机的机载测量传感器，该机载测量传感器用于为在飞行中运行的待研究的涡轮机确定涡轮机的第一高压压缩机的第一旋转速度，以及包括从第一大气压力和第一高度中选择的至少一个参量的测量运行参数，
计算器被配置为根据参考涡轮机的第二高压压缩机的第二旋转速度和参考涡轮机的第二大气压力或参考涡轮机的第二运行高度，基于参考涡轮机的模型来确定参考下垂角度，该参考涡轮机的模型给出参考涡轮机相对于参考涡轮机的第二壳体的第二闸门角度，该参考下垂角度是参考涡轮机的第二闸门角度，根据模型，该参考涡轮机的第二闸门角度对应于测量运行参数，
测量装置用于在第二控制信号等于第二闸门的第二设定点关闭信号时，为在飞行中运行的参考涡轮机测量第二致动器的第二实际位置，
计算器被配置为基于所测量的第二致动器的第二实际位置，确定与第二闸门相对于第二壳体的角度对应的第二闸门角度。
附图说明
在阅读以下仅作为非限制性示例给出并参照附图进行的描述时，本发明将被更好地理解，在附图中：
-图1以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的涡轮机的示例，
-图2以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的图1的涡轮机的中间壳体的闸门的关闭位置的放大视图，
-图3以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的图1的涡轮机的中间壳体的闸门的关闭位置的放大视图，
-图4以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的图1的涡轮机的中间壳体的闸门的关闭位置的放大视图，
-图5以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的图1的涡轮机的中间壳体的闸门的关闭位置的放大视图，
-图6以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的图1的涡轮机的中间壳体的闸门的打开位置的放大视图，
-图7示意性地示出了出现在图6的中间壳体的闸门上的力，
-图8以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的图1的涡轮机的中间壳体的闸门的关闭位置的放大视图，
-图9示意性地示出了出现在图8的中间壳体的闸门上的力，
-图10是分别示出在控制根据图1至图5的涡轮机的闸门期间可能出现的力的图示，
-图11是分别示出在控制根据图1至图5的涡轮机的闸门期间可能出现的闸门角度的图示，
-图12是示出在控制根据图1至图5的涡轮机的闸门期间可能出现的压力差的图示，
-图13以纵向截面示意性地示出了根据本发明的估计装置和方法可以应用到的图1的涡轮机的中间壳体的闸门的关闭位置的放大视图，
-图14示意性地示出了出现在图13的中间壳体的闸门上的力，
-图15示意性地示出了可以由根据本发明的估计装置和方法使用的参考死区的映射，
-图16和图17示意性地示出了第一涡轮机和第二涡轮机的死区的组成，
-图18是实现根据本发明的估计装置和方法的死区估计器的示例的模块化概要，
-图19是根据本发明的估计方法的流程图的示例。
具体实施方式
双流涡轮机的示例在图1和图2中示出。涡轮机10、1、2旨在安装在未示出的飞行器上，以在空气中推进该飞行器。涡轮机10或燃气涡轮发动机组件具有纵向轴线24。从内部延伸到外部的方向是从纵向轴线24开始的径向方向。涡轮机10例如是两个主体类型的涡轮机。涡轮机10包括风扇组件28和用于产生燃烧气体及其用途的也被称为“气体发生器”的组件13。气体发生器13沿着气体的流动方向，从上游到下游包括低压压缩机12、高压压缩机14、燃烧室16、高压涡轮18和低压涡轮20，这些限定了主气流22。风扇组件28包括从转子盘25径向向外延伸的一排风扇叶片。涡轮机10具有进气侧29和排气侧30。涡轮机10还包括一组壳体，这组壳体限定了位于双流涡轮机的主流道和次级流道之间的也被称为“核心区”的流道间隔室36。流道间隔室36的上游部分由结构壳体26形成，该结构壳体通过臂34连接到管道30的内壁201，该内壁穿过次级流32的旁路通道39。该结构壳体26例如是中间壳体，并且将在下文的示例性实施例的描述中被指定，但是其它类型的结构壳体也是可能的，例如插入在低压压缩机12和高压压缩机14之间的压缩机间壳体。
在运行中，空气流动穿过风扇组件12，并且空气流的第一部分22(主流22)被引导穿过高压压缩机14，其中空气流被压缩并送到燃烧室16。来自燃烧室16的热燃烧产物(图中未示出)用于驱动涡轮18和20，并且低压涡轮20连接到风扇组件28，以产生涡轮机10的大部分推力。涡轮机10还包括旁路通道39，该旁路通道用于使空气流的从风扇组件28排出的第二部分32(次级流32)围绕中央燃气涡轮发动机13通过。更确切地，旁路通道39在风扇管道30或机舱30的内壁201和流道间隔室36的外壳202之间延伸，也被称为“内风扇管道(innerfan duct，IFD)”。
在图2至图5中，中间壳体26包括在内部界定主流22的流动空间的内壁38、连接到内壁38的外表面的上游凸缘40和下游凸缘42、以及在外部连接上游凸缘40和下游凸缘42的外壁44。臂34紧固到上游凸缘40和下游凸缘42的外端部。中间壳体26配备有排放阀48，或者配备有多个排放阀48。
考虑被称为待研究的涡轮机的第一涡轮机1，该第一涡轮机类似于如上所述的涡轮机10，将为该第一涡轮机确定关闭死区ZMRECH。以下以1结尾的附图标记表示由形容词“第一”引入的该第一涡轮机1的部分和变量，回想上述在图1至图5中提到的那些第一涡轮机的部分和变量。
还考虑被称为参考涡轮机的第二涡轮机2，该第二涡轮机类似于如上所述的涡轮机10，将为该第二涡轮机确定参考死区ZMREF。以下以2结尾的附图标记表示由形容词“第二”引入的该第二涡轮机2的部分和变量，回想上述在图1至图5中提到的那些第二涡轮机的部分和变量。当然，下文对第一涡轮机1的描述对第二涡轮机2同样有效。当然，参考涡轮机2或第二涡轮机2可以与下文和上文描述的参考涡轮机或第二涡轮机不同。
在第一涡轮机1中，每个第一排放阀VBV1、48包括安装在第一中间壳体26、C1上的第一闸门50、P1。第一壳体26、C1在内部界定第一主气流22、FP1。第一闸门50、P1枢转地安装在铰链51上，并连接到第一致动器V1，该第一致动器被设计成能够根据第一致动器V1的第一控制信号SC1来使第一闸门50、P1成角度地移动。第一中间壳体26、C1的第一内壁38、381包括第一孔口O1，该第一孔口的形状对应于第一闸门50、P1。一定数量N的第一闸门50、P1可以设置在第一中间壳体26、C1上，并且由一定数量M的第一致动器致动，其中，例如M<N。例如，一个或多个第一致动器V1致动一个或一些第一闸门50、P1，所述第一闸门被驱动，并且所有第一闸门50、P1通过使得第一闸门50、P1能够被均匀致动的环来连接。对第一低压压缩机12、CBP1进行排放的需要体现在保护定律中。这些定律是根据发动机的构型和条件的实际排放的流量的表示，这些定律必须考虑第一闸门的有效横截面，并因此也考虑影响该流量的死区的有效横截面。
第一致动器V1包括相对于第一中间壳体26、C1固定的第一致动器主体CV1和相对于第一致动器主体CV1可平移移动的第一轴T1。例如包括连接杆BI1和铰接装置的至少一个第一连接构件BI1安装在第一轴T1和第一闸门P1之间，以通过第一轴T1相对于第一致动器主体CV1的平移运动来使第一闸门P1成角度地移动。第一致动器V1可以是液压致动器，该第一致动器的可移动轴T1的平移运动由在主体CV1中滑动的活塞两侧的油压差控制。
在图6和图7中，第一闸门50、P1包括第一孔口O1的第一打开位置PO1，其中第一垫片J1在距第一边缘B1一距离处，以通过该第一孔口O1来将第一主流FP1、22的一部分排放到位于第一中间壳体26、C1外部的第一次级气流FS1、32中。
在图8和图9中，第一闸门50、P1包括第一孔口O1的第一关闭位置PF1，以不能使得第一主流FP1、22穿过第一孔口O1进入到第一次级流FS1、32中。第一致动器V1使得第一闸门50、P1能够沿着关闭方向从第一打开位置PO1移动到第一关闭位置PF1，并且沿着打开方向从第一关闭位置PF1移动到第一打开位置PO1。
第一闸门50、P1设置有第一气体密封垫片J1，该第一气体密封垫片能够在第一关闭位置FP1压靠在第一孔口O1的第一边缘B1上，以不能让第一主流FP1穿过第一孔口O1进入到第一次级流FS1中。
在图3、图4、图5、图6、图8和图13中，每个第一闸门50、P1包括第一闸门铸件F1，第一垫片J1紧固在该第一闸门铸件上。
在图6和图7中，当第一闸门50、P1处于第一打开位置PO1时，第一致动器V1中的力FVBV平衡空气动力FAero。
在图8和图9中，当第一闸门50、P1处于第一关闭位置PF1时，第一垫片J1压靠在第一中间壳体26、C1的第一边缘B1上，以确保第一闸门50、P1的密封并在主流22的流动空间中提供更平滑的主流道，即第一闸门50、P1与第一内壁38、381对准。然后，第一致动器V1中的力FVBV平衡空气动力FAero和压缩垫片的力F垫片，该空气动力取决于运行点，该压缩垫片的力取决于第一闸门50、P1的角度位置，并因此取决于第一闸门50、P1在主流道中的压下。
第一闸门50、P1可以在第一关闭位置PF1相对于第一壳体26、C1、C2占据位于被称为测量关闭死区ZMRECH的一定角度范围内的多个不同角度，这是由于第一垫片J1的柔性，并且在此期间，第一垫片J1不能使得第一主流FP1穿过第一孔口O1进入到第一次级流FS1中(在这种情况下，第一闸门50、P1的有效横截面为零)。例如，在图3和图5中，第一闸门50、P1可以在第一关闭位置PF1相对于第一壳体26、C1、C2占据一定角度ANG1，这使得第一垫片J1具有抵靠第一边缘B1的一定压缩厚度EP1comp，其中第一垫片J1不能使得第一主流FP1穿过第一孔口O1进入到第一次级流FS1中。在图4和图5中，第一闸门50、P1可以在第一关闭位置PF1占据另一个角度ANG2，该角度比角度ANG1更压入主流道中，这使得第一垫片J1具有抵靠第一边缘B1的压缩厚度EP2comp，该压缩厚度小于压缩厚度EP1comp，并且其中第一垫片J1不能使得第一主流FP1穿过第一孔口O1进入到第一次级流FS1中。第一闸门50、P1的、对应于压缩厚度EP1comp和压缩厚度EP2comp之间的差值的角度范围包括在测量关闭死区ZMRECH中。
根据本发明，基于在地面上运行的参考涡轮机2上确定的参考死区ZMREF来计算测量关闭死区ZMRECH，通过在飞行中运行的第一涡轮机1的第一闸门P1上测量的下垂(或静止(statisme)或偏移(offset))StatMES与在飞行中运行的第二涡轮机2上预先确定的参考下垂角度StatREF之间的差值来校正该参考死区。
下文可以参照图16至图18。
根据本发明，在测量步骤E1期间，当第一控制信号SC1等于第一闸门P1的第一设定点关闭信号SCPF1时，例如通过第一致动器V1的位置传感器或通过其他测量装置来为在飞行中运行的第一涡轮机1测量第一致动器V1的第一实际位置PRV1。例如，相对于第一致动器主体CV1测量第一致动器V1的第一轴T1平移时的第一实际位置PRV1。
在测量步骤E1之后的确定步骤E2期间，例如由计算器CAL或其他测量装置基于第一实际位置PRV1来确定第一闸门P1相对于第一壳体C1的被称为测量下垂角度StatMES的第一角度StatMES。
在确定步骤E2之后的确定步骤E3期间，为在飞行中运行的第一涡轮机1确定第一闸门P1的被称为测量关闭死区ZMRECH的第一关闭角度范围ZMRECH，该第一关闭角度范围对应于以下事实：即第一垫片J1被压缩，以不能使得第一主流FP1穿过第一孔口O1进入到第一次级流FS1中，并因此使第一闸门P1的关闭密封。第一涡轮机1的测量关闭死区ZMRECH等于参考死区ZMREF，该参考死区在地面上运行的被称为参考涡轮机的第二涡轮机2上预先确定，根据以下方程，该参考死区加上测量下垂角度StatMES，并从该参考死区加上测量下垂角度中减去在飞行中运行的第二涡轮你2上预先确定的参考下垂角度StatREF：
ZMRECH＝ZMREF+StatMES-StatREF
因此，由于本发明，避免了用于测量在飞行中运行的每个第一涡轮机1的死区的测试，该第一涡轮机1的测量关闭死区ZMRECH取决于第一涡轮机1的运行点和高度。
排放阀VBV1、48的下垂是许多电机主要在高度处遇到的现象。排放阀的下垂体现为不能完全关闭第一闸门50、P1，其中，尽管第一控制信号SC1等于第一闸门P1的第一关闭设定点信号SCPF1，但测量下垂角度StatMES不是在0°时的设定点关闭位置处，而是在可以达到1.5°的不同值时的设定点关闭位置处，如图10、图11和图12中下垂的3个时段ST1、ST2和ST3的示例所示。下垂是连续的现象，并且例如可以具有介于0°到3°之间的不同值。
在图11中，在纵坐标上以度为单位的测量下垂角度StatMES根据曲线C10变化，而在纵坐标上以度为单位的第一控制信号SC1根据曲线C20变化，该测量下垂角度和第一控制信号作为在横坐标上以秒(s)为单位的时间t的函数。图10以对应于图11的方式示出了第一致动器V1中的在纵坐标上以牛顿(N)为单位的力FVBV和在纵坐标上以牛顿(N)为单位的空气动力FAero，第一致动器的该力和空气动力作为在横坐标上以秒(s)为单位的时间t的函数。图12以对应于图11的方式示出了第一伺服阀48、VBV1的端子处的压力差ΔPservo和第一致动器V1的端子处的压力差ΔPV，这两个压力差在纵坐标上以巴为单位，作为在横坐标上以秒(s)为单位的时间的函数。在这些下垂时段ST1、ST2和ST3期间，力FVBV变得小于空气动力FAero，并且第一致动器V1的端子处的压力差ΔPV变得等于第一伺服阀48、VBV1的端子处的压力差ΔPservo，这表明第一致动器V1的全部液压动力被消耗，并且不能使得第一闸门50、P1完全关闭。
该现象通过以下事实来解释：即第一垫片J1的压缩需要越来越大的力，因为第一闸门50、P1在第一关闭位置PF1被进一步压入到主流道中。因此，当可用的液压动力不再足够(特别是高度的影响)时，不能提供用于使第一闸门50、P1完全关闭的必要力，如图13和图14所示，并且在第一关闭位置PF1，第一垫片J1未被完全压缩，同时不让第一主流FP1、22穿过第一孔口O1进入到第一次级流FS1、32中，即使当第一致动器V1中的力FVBV等于最大力FmaxVBV时也是如此。然后，主流道不平滑，即第一闸门50、P1在第一关闭位置PF1与第一内壁38、381不对准，并且被第一主流22、FP1朝向第一次级流32、FS1略微提升。
根据一个实施例，对于作为参考的第二涡轮机2，在确定步骤E3之前和例如测量步骤E1之前的确定步骤E4期间，例如在地面上的测试台上通过测量装置来为在地面上运行的第二涡轮机2确定参考死区ZMREF，该参考死区是第二涡轮机的第二闸门50、P2的第二关闭角度范围ZMREF，在该第二关闭角度范围期间，在第二涡轮机的第二关闭位置PF2和第二打开位置PO2之间，第二涡轮机的第二垫片J2被压缩，以不能使得第二涡轮机的第二主流FP2穿过第二涡轮机的第二孔口O2进入到第二涡轮机的第二次级流FS2中。当然，参考死区ZMREF可以以与根据本实施例不同的另一种方式确定。
根据一个实施例，在确定步骤E3之前的确定步骤E5期间，例如通过在第一涡轮机1上和/或包括该第一涡轮机的飞行器上携带的测量传感器来为在飞行中运行的第一涡轮机1确定第一涡轮机1的第一高压压缩机14、CHP1的第一旋转速度N2_1、和第一大气压力Patm1或第一高度Alt1，该第一旋转速度、第一大气压力或第一高度被称为测量运行参数N2_1、Patm1或Alt1。
根据一个实施例，计算器CAL包括在飞行中运行的第二涡轮机2的模型MOD，该模型给出第二涡轮机2相对于该第二涡轮机的第二中间壳体26、C2的第二闸门角度StatREF，该第二闸门角度作为该第二涡轮机的第二高压压缩机14、CHP2的第二旋转速度N2_2、第二涡轮机2的第二大气压力Patm2或第二涡轮机2的第二运行高度Alt2的函数。
这通过图15中的示例来说明，其中第二角度StatREF在竖直纵坐标中以度为单位，第二旋转速度N2_2在横坐标上以每分钟转数(RPM)为单位的第一水平轴线上，第二高度Alt2在横坐标上以乘以104的英尺(104ft)为单位的第二水平轴线上，该第二水平轴线垂直于第一水平轴线。图17示出了第二涡轮机2的情况，其中在纵坐标上，参考死区ZMREF等于模型MOD的参考下垂角度StatREF＝f(Alt2，N2_2)与对应于第二垫片J2的压缩的第二角度间隙EA2垫片之和。
图16示出了第一涡轮机1的情况，其中在纵坐标上，测量关闭死区ZMRECH等于基于模型MOD确定的测量下垂角度StatMES＝f(Alt1，N2_1)与对应于第一垫片J1的压缩的第二角度间隙EA1垫片之和。
当然，在模型MOD中，变量“第二涡轮机2的第二运行高度Alt2”可以转换为变量“第二涡轮机2的第二运行压力Patm2”，并且相反，假设该第二运行高度与第二运行压力之间存在双射关系，如本领域技术人员所知。
根据一个实施例，在确定步骤E3之前和确定步骤E5之后的确定步骤E6期间，由计算器CAL基于在飞行中运行的第二涡轮机2的模型MOD来确定参考下垂角度StatREF，该参考下垂角度是第二涡轮机2的第二闸门50、P2的第二闸门角度StatREF，根据模型MOD，第二涡轮机的第二闸门的第二闸门角度对应于测量运行参数N2_1、Patm1或Alt1，即对于N2_2＝N2_1和Patm2＝Patm1或Alt2＝Alt1。
根据一个实施例，模型MOD的第二闸门角度StatREF对应于第二闸门50、P2相对于第二壳体26、C2的角度StatREF，并且在确定步骤E6之前和例如在测量步骤E1之前的确定步骤E7期间，例如由计算器或其他测量装置基于第二致动器V2的第二实际位置PRV2来确定，当第二致动器的第二控制信号SC2等于第二闸门P2的第二关闭设定点信号SCPF2时，例如在飞行时的测试台上通过第二致动器V2的位置传感器或其他测量装置来为在飞行中运行的第二涡轮机2测量其部件。
上述计算器CAL和测量装置或传感器可以是实现上述估计方法的估计装置或估计器的一部分。计算器CAL自动运行，并且可以由处理器、计算机或服务器来实现，该处理器或计算机或服务器设置有用于执行下述处理的计算机处理程序和用于在那里记录数据和执行处理的永久存储器。在图18中，这种类型的估计器300的示例包括用于接收测量下垂角度StatMES的第一输入301、用于接收第一高度Alt1的第二输入302、用于接收第一旋转速度N2_1的第三输入302和用于提供测量关闭死区ZMRECH的输出304。输入301、302和303可以呈数据引入接口的形式。输出304可以呈数据输出接口或显示屏的形式。用于第二涡轮机2的计算器CAL可以与用于第一涡轮机1的计算器CAL分开。
当然，上述实施例、特征、可能性和示例可以彼此组合或彼此独立地选择。
Claims (8)
1.一种用于对第一排放阀(VBV1)的安装在待研究的涡轮机(1)的第一壳体(C1)上的第一闸门(P1)的关闭死区(ZMRECH)进行估计的方法，所述涡轮机能够在飞行中运行以推进飞行器，所述第一壳体(C1)在所述第一壳体的内部界定所述涡轮机的主气流(FP1)，所述第一闸门(P1)被设计成能够通过第一致动器(V1)根据所述第一致动器(V1)的第一控制信号(SC1)在以下一个位置和另一个位置之间成角度地移动：
-所述第一壳体(C1)的第一孔口(O1)的第一打开位置(PO1)，所述第一打开位置被配置为通过该第一孔口(O1)来将所述主流(FP1)的一部分排放到位于所述第一壳体(C1)外部的次级气流(FS1)中，以及
-所述第一孔口(O1)的第一关闭位置(PF1)，所述第一关闭位置被配置为防止所述主流(FP1)通过所述第一孔口(O1)，
所述第一闸门(P1)设置有第一气体密封垫片(J1)，所述第一气体密封垫片能够在所述第一关闭位置(FP1)来压靠所述第一孔口(O1)的第一边缘(B1)，以使所述第一孔口(O1)的关闭密封，
其特征在于，
当所述第一控制信号(SC1)等于所述第一闸门(P1)的第一设定点关闭信号(SCPF1)时，为在飞行中运行的所述待研究的涡轮机(1)测量所述第一致动器(V1)的第一实际位置(PRV1)，
基于所述第一实际位置(PRV1)来确定所述第一闸门(P1)相对于所述第一壳体(C1)的测量下垂角度(StatMES)，
通过以下事实来为在飞行中运行的所述待研究的涡轮机(1)确定所述第一闸门(P1)的测量关闭死区(ZMRECH)，在所述测量关闭死区中，所述第一垫片(J1)保持压缩并因此使所述第一孔口(O1)的关闭密封，所述事实即所述测量关闭死区(ZMRECH)等于参考死区(ZMREF)，所述参考死区在能够在飞行中和地面上运行的参考涡轮机(2)在地面上运行期间预先确定，所述参考死区加上所述测量下垂角度(StatMES)，并从所述参考死区加上所述测量下垂角度中减去在飞行中运行以推进飞行器的所述参考涡轮机(2)上预先确定的参考下垂角度(StatREF)。
2.根据权利要求1所述的估计方法，其特征在于，
所述参考涡轮机(2)具有第二排放阀(VBV2)的安装在所述参考涡轮机(2)的第二壳体(C2)上的第二闸门(VBV2)，所述第二壳体(C2)在所述第二壳体的内部界定所述参考涡轮机(2)的主气流(FP2)，所述第二闸门(P2)被设计成能够通过第二致动器(V2)根据所述第二致动器(V2)的第二控制信号(SC2)在以下一个位置和另一个位置之间成角度地移动：
-所述第二壳体(C2)的第二孔口(O2)的第二打开位置(PO2)，以通过该第二孔口(O2)来将所述主流(FP2)的一部分排放到所述参考涡轮机(2)的位于所述第二壳体(C2)外部的次级气流(FS2)中，以及
-所述第二孔口(O2)的第二关闭位置(PF2)，以防止所述主流(FP2)通过所述第二孔口(O2)，
所述第二闸门(P2)设置有第二气体密封垫片(J2)，所述第二气体密封垫片能够在所述第二关闭位置(PF2)来压靠所述第二孔口(O2)的第二边缘(B2)，以使所述第二孔口(O2)的关闭密封。
3.根据权利要求2所述的估计方法，其特征在于，
为在地面上运行的所述参考涡轮机(2)确定所述参考死区(ZMREF)，所述参考死区是所述第二闸门(P2)的第二角度关闭范围(ZMREF)，在所述第二角度关闭范围期间，在所述第二关闭位置(PF2)和所述第二打开位置(PO2)之间，所述第二垫片(J2)保持压缩，并因此使所述第二孔口(O2)的关闭密封。
4.根据权利要求2或3所述的估计方法，其特征在于，
为在飞行中运行的所述待研究的涡轮机(1)确定所述待研究的涡轮机(1)的第一高压压缩机(CHP1)的第一旋转速度(N2_1)，以及包括从第一大气压力(Patm1)和第一高度(Alt1)中选择的至少一个参量的测量运行参数(N2_1，Patm1，Alt1)，
根据所述参考涡轮机(2)的第二高压压缩机(CHP2)的第二旋转速度(N2_2)和所述参考涡轮机(2)的第二大气压力(Patm2)或所述参考涡轮机(2)的第二运行高度(Alt2)，基于所述参考涡轮机(2)的模型(MOD)来确定所述参考下垂角度(StatREF)，所述参考涡轮机的模型给出所述参考涡轮机(2)相对于所述参考涡轮机(2)的所述第二壳体(C2)的第二闸门角度(StatREF)，所述参考下垂角度是所述参考涡轮机(2)的所述第二闸门角度(StatREF)，根据所述模型(MOD)，所述参考涡轮机的第二闸门角度对应于所述测量运行参数(N2_1，Patm1，Alt1)，
当所述第二控制信号(SC2)等于所述第二闸门(P2)的第二设定点关闭信号(SCPF2)时，对应于所述第二闸门(P2)相对于所述第二壳体(C2)的角度(StatREF)的所述第二闸门角度(StatREF)已经基于所述第二致动器(V2)的第二实际位置(PRV2)被确定，所述第二实际位置本身已经针对在飞行中运行的所述参考涡轮机(2)进行了测量。
5.一种用于对第一排放阀(VBV1)的安装在待研究的涡轮机(1)的第一壳体(C1)上的第一闸门(P1)的关闭死区(ZMRech)进行估计的装置，所述涡轮机能够在飞行中运行以推进飞行器，所述第一壳体(C1)在所述第一壳体的内部界定所述涡轮机的主气流(FP1)，所述第一闸门(P1)被设计成能够通过第一致动器(V1)根据所述第一致动器(V1)的第一控制信号(SC1)在以下一个位置和另一个位置之间成角度地移动：
-所述第一壳体(C1)的第一孔口(O1)的第一打开位置(PO1)，所述第一打开位置被配置为通过该第一孔口(O1)来将所述主流(FP1)的一部分排放到位于所述第一壳体(C1)外部的次级气流(FS1)中，以及
-所述第一孔口(O1)的第一关闭位置(PF1)，所述第一关闭位置被配置为防止所述主流(FP1)通过所述第一孔口(O1)，
所述第一闸门(P1)设置有第一气体密封垫片(J1)，所述第一气体密封垫片能够在所述第一关闭位置(FP1)来压靠所述第一孔口(O1)的第一边缘(B1)，以使所述第一孔口(O1)的关闭密封，
其特征在于，该估计装置包括：
测量装置，所述测量装置用于在所述第一控制信号(SC1)等于所述第一闸门(P1)的第一设定点关闭信号(SCPF1)时，为在飞行中运行的所述待研究的涡轮机(1)测量所述第一致动器(V1)的第一实际位置(PRV1)，
计算器(CAL)，所述计算器被配置为：
-基于所述第一实际位置(PRV1)来确定所述第一闸门(P1)相对于所述第一壳体(C1)的测量下垂角度(StatMES)，
-通过以下事实来为在飞行中运行的所述待研究的涡轮机(1)确定所述第一闸门(P1)的测量关闭死区(ZMRECH)，在所述测量关闭死区中，所述第一垫片(J1)保持压缩并因此使所述第一孔口(O1)的关闭密封，所述事实即所述测量关闭死区(ZMRECH)等于参考死区(ZMREF)，所述参考死区在能够在飞行中和地面上运行的参考涡轮机(2)在地面上运行期间预先确定，所述参考死区加上所述测量下垂角度(StatMES)，并从所述参考死区加上所述测量下垂角度中减去在飞行中运行以推进飞行器的所述参考涡轮机(2)上预先确定的参考下垂角度(StatREF)。
6.根据权利要求5所述的估计装置，其特征在于，所述参考涡轮机(2)具有第二排放阀(VBV2)的安装在第二壳体(C2)上的第二闸门(VBV2)，所述第二壳体(C2)在所述第二壳体的内部界定所述参考涡轮机的主气流(FP2)，所述第二闸门(P2)被设计成能够通过第二致动器(V2)根据所述第二致动器(V2)的第二控制信号(SC2)在以下一个位置和另一个位置之间成角度地移动：
-所述第二壳体(C2)的第二孔口(O2)的第二打开位置(PO2)，以通过该第二孔口(O2)来将所述主流(FP2)的一部分排放到所述参考涡轮机的位于所述第二壳体(C2)外部的次级气流(FS2)中，以及
-所述第二孔口(O2)的第二关闭位置(PF2)，以防止所述主流(FP2)通过所述第二孔口(O2)，
所述第二闸门(P2)设置有第二气体密封垫片(J2)，所述第二气体密封垫片能够在所述第二关闭位置(PF2)来压靠所述第二孔口(O2)的第二边缘(B2)，以使所述第二孔口(O2)的关闭密封。
7.根据权利要求6所述的估计装置，其特征在于，所述估计装置包括测量装置，所述测量装置用于为在地面上运行的所述参考涡轮机(2)确定所述参考死区(ZMREF)，所述参考死区是所述第二闸门(P2)的第二角度关闭范围(ZMREF)，在所述第二角度关闭范围期间，在所述第二关闭位置(PF2)和所述第二打开位置(PO2)之间，所述第二垫片(J2)保持压缩并因此使所述第二孔口(O2)的关闭密封。
8.根据权利要求6所述的估计装置，其特征在于，所述估计装置包括第一涡轮机(1)的机载测量传感器，所述机载测量传感器用于为在飞行中运行的所述待研究的涡轮机(1)确定所述涡轮机(1)的第一高压压缩机(CHP1)的第一旋转速度(N2_1)，以及包括从第一大气压力(Patm1)和第一高度(Alt1)中选择的至少一个参量的测量运行参数(N2_1，Patm1，Alt1)，
所述计算器(CAL)被配置为根据所述参考涡轮机(2)的第二高压压缩机(CHP2)的第二旋转速度(N2_2)和所述参考涡轮机(2)的第二大气压力(Patm2)或所述参考涡轮机(2)的第二运行高度(Alt2)，基于所述参考涡轮机(2)的模型(MOD)来确定所述参考下垂角度(StatREF)，所述参考涡轮机的模型给出所述参考涡轮机(2)相对于所述参考涡轮机(2)的所述第二壳体(C2)的第二闸门角度(StatREF)，所述参考下垂角度是所述参考涡轮机(2)的所述第二闸门角度(StatREF)，根据所述模型(MOD)，所述参考涡轮机的第二闸门角度对应于所述测量运行参数(N2_1，Patm1，Alt1)，
测量装置用于在所述第二控制信号(SC2)等于所述第二闸门(P2)的第二设定点关闭信号(SCPF2)时，为在飞行中运行的所述参考涡轮机(2)测量所述第二致动器(V2)的第二实际位置(PRV2)，
所述计算器(CAL)被配置为基于所测量的所述第二致动器(V2)的所述第二实际位置(PRV2)，确定与所述第二闸门(P2)相对于所述第二壳体(C2)的所述角度(StatREF)对应的所述第二闸门角度(StatREF)。
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