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压气机流量控制系统主要由可调静子叶片(Variable Stator Vane,VSV)和可变放气活门(Variable Bleed Valve,VBV)组成,其性能好坏会直接影响到发动机能否稳定可靠地工作。在美国联邦航空条例(Federal Aviation Regulation,FAR)33.28条款和33.75条款中对发动机控制系统的安全性均提出了明确要求。为了在系统安全性分析过程中对VSV和VBV系统进行故障等级评估,并避免依靠经验、逻辑推断分析时量化评估上的不足,本文基于发动机整机模型对VSV和VBV控制系统的功能危险性评估(Functional Hazard Assessment,FHA)分析展开研究工作,研究结果可为压气机流量控制系统的安全性评估提供支持。本文的主要研究内容如下:第一,基于发动机部件特性数据,采用部件法建立了某型大涵道比涡扇发动机稳态整机模型,并对模型有效性进行了验证。本文首先由GSP软件获取航空发动机的部件通用特性数据,经缩放得到了某型发动机的部件特性,从而构成建模的基础。其次,基于Matlab/Simulink仿真平台,采用部件法构建了某型发动机的整机模型。再次,选用Newton-Raphson法求解了航空发动机功率平衡和流量平衡所组成的非线性方程组,得到了某型发动机稳态模型。最后,将不同稳态点所组成的稳态求解结果与试车数据对比,验证了所建模型的有效性。本部分构建的发动机稳态整机模型为后续研究工作奠定了仿真基础。第二,基于已建立的某型发动机整机模型,对VSV系统可调静子叶片角度和VBV系统可变活门开度进行了仿真研究。在某型发动机整机模型基础上,分别加入VSV和VBV模块,仿真得到发动机起飞、巡航和慢车状态下,不同静子叶片角度以及不同放气活门开度对发动机性能参数的影响,为VSV和VBV系统的FHA分析提供仿真依据。第三,以得到的仿真结果为依据,开展了VSV和VBV控制系统的FHA分析研究工作。通过梳理FAR适航规章和汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers,SAE)文件对FHA工作的要求和建议,确定了VSV和VBV控制系统的失效影响等级,最终得到FHA分析结果,从而为进行压气机流量控制系统的系统安全性分析提供参考和支持。