全權數位發動機控制系統 - Wikiwand
For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for 全權數位發動機控制系統.

全權數位發動機控制系統

維基百科,自由的百科全書

本條目翻譯自其他語言維基百科,需要精通本領域的編者協助校對翻譯。如果您精通本領域,又能清楚地將來源語言翻譯為中文,歡迎您協助參與校對與修訂,原文參見維基數據。

全權數位發動機控制系統(英語:full authority digital engine control,簡稱FADEC)是一種控制飛機引擎各方面性能的組件,它是由數字計算機組成的一個系統,這些計算機被稱為電子引擎控制器(electronic engine controller,縮寫EEC)或引擎控制單元(縮寫ECU)。FADEC已被生產用於活塞引擎噴射引擎[1]

用於活塞引擎的FADEC
用於活塞引擎的FADEC

歷史

任何引擎控制系統的目標都是使引擎在給定條件下最高效的運轉。在最初,引擎控制系統由與引擎物理連接的簡單機械連杆機構組成。機師或飛行工程師可以通過移動這些槓桿控制燃料流量、功率輸出等許多引擎參數。

引擎控制的機械手段——第二次世界大戰中德國的BMW 801發動機的機械/液壓引擎控制單元是一個值得注意的例子[2],其推出了模擬電子英語Analog device引擎控制。模擬電子控制改變電子訊號以傳達期望的引擎設置。該系統較機械控制有明顯改善,但也有其缺點,包括常見的電子噪聲干擾和可靠性問題。1960年代,超音速和諧式客機中採用和引入了全權模擬控制作為奧林匹斯593引擎的一個組件。[3]

1968年,勞斯萊斯Elliott Automation英語Elliott Brothers (computer company)合作建立國家燃氣渦輪研究院英語National Gas Turbine Establishment,研製了一台數位式引擎控制系統,在一架勞斯萊斯奧林匹斯英語Rolls-Royce OlympusMk 320上完成了數百小時的運轉。[4]

繼模擬電子控制後,下一步就是數位式電子控制系統。1970年代末期,NASA普惠公司試驗了首個實驗性FADEC,首次飛行在一架F-111上進行,它搭載了一台高度改裝的普惠TF30英語Pratt & Whitney TF30左引擎。此實驗使F100渦輪風扇引擎普惠PW2000英語Pratt & Whitney PW2000成為首個裝有FADEC的軍民兩用引擎,並且之後的普惠PW4000是第一款商用「雙FADEC」引擎。首個服役的FADEC是由Dowty英語Dowty GroupSmiths Industries Controls英語Smiths Group鷂II開發的勞斯萊斯飛馬引擎英語Rolls-Royce Pegasus[5]

於2010年代尾,由中國航空發動機集團研製的渦扇-20,成為中國首款採用全權數位發動機控制系統的渦輪風扇發動機。

優勢

  • 更好的燃油效率英語Fuel efficiency
  • 引擎自動保護,避免超範圍操作
  • 多通道FADEC計算機可在發生故障時提供冗餘,從而更加安全
  • 無需擔憂的引擎操控,保證推力的設置
  • 通過對FADEC程式更新,可以使用一種引擎滿足廣泛的推力要求
  • 提供半自動引擎啟動
  • 引擎與飛機系統有更好的系統整合
  • 可以提供引擎長期健康監測和診斷
  • 減少機組人員需監視的參數數量
  • 由於監測的參數數量很大,FADEC使得「容錯系統」成為可能(系統在某些存有故障的配置下,仍在要求的可靠性和安全限制內運轉)
  • 減輕重量

劣勢

  • 全權數位式引擎控制裝置沒有手動介入設計,引擎的操作參數被完全交由電腦計算。
    • 如果發生FADEC全面失效,則引擎失效。
    • 在FADEC全面失效後,機師無法手動操控引擎的重啟、油門等功能。
    • 餘裕FADEC可以緩解單點故障風險(假設故障是隨機硬件故障,而不是設計或製造錯誤的結果。否則相同的所有餘裕組件中可能出現相同的故障)。
  • 與流體力學、模擬或手動控制系統相比,系統複雜性高。
  • 高度複雜的系統開發和檢查工作。
  • 在危機事件(例如臨近撞地)中,非FADEC引擎可以輸出比額定推力大得多的推力,而FADEC引擎始終在其極限內運轉。

參見

參考資料

  1. ^ Chapter 6: Aircraft Systems (PDF). Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge. Federal Aviation Administration英語Federal Aviation Administration: 6–19. 2008 [2013-12-18]. (原始內容 (PDF)存檔於2013-12-10). 
  2. ^ Gunston, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. Cambridge, UK: Patrick Stephens Ltd. 1989: 26. ISBN 1-85260-163-9. 
  3. ^ Pratt, Roger W. Flight Control Systems: Practical Issues In Design and Implementation. Institute of Electrical Engineers. 2000: 12 [2017-11-21]. ISBN 0852967667. (原始內容存檔於2017-01-18). 
  4. ^ 存档副本. [2017-11-21]. (原始內容存檔於2017-11-07). 
  5. ^ Gunston (1990) Avionics: The story and technology of aviation electronics Patrick Stephens Ltd, Wellingborough UK.[頁碼請求], ISBN 1-85260-133-7.

外部連結

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
全權數位發動機控制系統
Listen to this article