直升机供油系统恒压供油控制仿真研究

叶宁武，刘正胜，杨小龙，赵立飞

(1.中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001；2.32382部队，北京 100072)

0 引言

直升机供油系统主要是保证直升机在各种工作条件下向发动机可靠供油，在直升机所要求的工作包线内不应限制直升机的性能或给发动机的工作带来不利影响。发动机燃油入口压力受到大气压力、燃油温度、燃油流量、直升机过载、供油箱燃油位和飞行姿态等影响，当增压泵运转在一个固定的转速不能满足发动机燃油入口压力工作范围时，需采用可变转速的燃油增压泵以实现发动机入口压力可控，满足发动机燃油入口压力要求。另外，采用可变转速的增压泵，可根据直升机发动机工作功率的需求进行调整，节省增压泵功耗，优化直升机能源。本文针对某型直升机发动机燃油入口压力需求，根据直升机燃油流量和直升机过载等的变化，以发动机燃油入口压力作为控制输入，采用PID控制改变增压泵的转速，确保发动机燃油入口压力满足发动机的要求，在恒定的工作范围内。

1 燃油系统数学模型

1.1 供油系统构型

根据某型直升机发动机燃油入口压力需求，形成简化的直升机供油系统构型。该供油系统由燃油箱、增压泵、单向阀、燃油管路、截止阀、压力传感器、变频器和电机等组成。简化的构型如图1所示。

图1 简化的供油系统构型

1.2 燃油箱数学模型

燃油箱出口的压力可用方程(1)-(3)来描述。

P

P

P

P

(1)

P

ρngH

(2)

(3)

P

P

P