我们不一样,不一样——N1速度配平

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小学我们就学过达芬奇画鸡蛋的故事,一千个鸡蛋里面,没有形状完全相同的。包含万千零件、无尽工序的发动机自然也会有细小的差别,加上工作时间、条件的不同,发动机之间的推力性能更是会出现很大的分化。

那我们的飞机是怎么保证发动机推力符合我们的要求呢?这篇文章里我们就737NG上的CFM56-7B发动机为例子,介绍N1转速配平

CFM56-7B

CFMI公司研发

737NG御用发动机

高涵道比、双转子、轴流式涡轮风扇发动机

背景介绍

发动机的推力管理系统使用风扇速度N1来表征推力大小,而N1在驾驶舱采用百分比形式显示。图中显示的71表示当前N1转速为额定转速的71%;我们也以此表征发动机的推力。

发动机推力为何不一样

但是在N1相等的条件下,两台发动机的推力就会完全相同吗?

由于发动机制造装配过程中的差异,或者不同使用时长、工作条件造成的发动机的性能衰退都会导致发动机在性能上的个体差异。

而这些差异会造成N1转速相同时,两台发动机推力不一致,这就会对机组产生困扰并增加操纵的难度。

一鹭高飞分割线

如何使不一样变为一样

因为上诉可能产生的性能差异,所以发动机在设计上留有剩余推力裕度,来包容这些差异。采用的方法是把不同发动机的推力性能下调到同一个基准值,使双发在相同的油门杆角度下,产生相同的推力。

发动机在组装完成或是大修完成后,在试车台上会测试其推力性能,并分为8个性能等级,对应8个配平等级。配平等级以插针的形式体现在发动机的ID plug上。不同配平等级对N1转速的调整值不同,具体的数据如下

N1配平的8个等级分别定义为N1 trim 0到N1 trim 7,以最小配平值和最大配平值为例子:

在一定的N1值下,配平等级0代表不用调整,作为基准;配平等级7,则发动机EEC接收到N1转速数据后,使N1下调1.51%,使得发动机产生的推力与基准值相同。

值得一提的是,调整后N1指令值相同时,推力相同,但是N1的实际转速不同。为了不给驾驶员的操作造成困扰,因此EEC会对N1转速传感器的信号进行反向修正。因此驾驶舱指示的N1值并不会受到配平的影响,使得双发的N1指示保持一致。

如上图所示,在未配平的情况下,双发油门解析角度同样在TO/GA位时,N1指示值相同,都为96%。但是由于双发性能差异,导致双发推力不一致。

配平后,双发推力一致,显示的N1转速也一致。这很好地解决了双发推力不一致的问题,同时也不会给飞行员带来感官上的困扰。

一鹭高飞分割线

我们有时也一样

在转速较低的情况下,双发由于个体差异导致的推力差较小,N1配平只有在发动机转速超过3900RPM时才会生效,并且在以下任意情况,EEC也会停止N1转速配平:

(1)当N1转速临近N1红线值

(2)飞行高度大于等于15000英尺

(3)马赫数大于等于0.40

关于N1转速配平就介绍到这里了,感谢大家的耐心阅读,不足的地方欢迎大家留言讨论

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