飛機發動機電子控制 劉岱 荊濤 李強 9787030818690 【台灣高等教育出版社】

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書名：飛機發動機電子控制
ISBN：9787030818690
出版社：科學
著編譯者：劉岱 荊濤 李強
頁數：xxx
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書號：1741248
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內容簡介
《飛機發動機電子控制》主要以CFM56系列、IAE V2500系列、GE系列為例介紹民用高涵道比飛機發動機，對單元體和各系統的結構、工作原理、控制邏輯、維修方法及常見故障等相關內容逐一講解。其中，飛機發動機電子控制是重點講述內容，主要包含：全權限數字式電子控制系統組成和技術要求、典型民航發動機FADEC系統的發動機電子控制器設計與維修。

目錄

目錄

第1章 飛機發動機綜述 001
1 1 概述 001
1 2 飛機發動機發展史 001
1 3 飛機發動機分類 006
1 3 1 火箭發動機 007
1 3 2 活塞式發動機 007
1 3 3 衝壓噴氣發動機 009
1 3 4 燃氣渦輪發動機 010
1 3 5 渦輪風扇發動機 013
1 3 6 渦輪螺旋槳發動機 016
1 3 7 渦軸發動機 019
1 3 8 槳扇發動機 021
1 4 世界各大發動機廠商 023
1 4 1 通用電氣（GE） 024
1 4 2 普惠（PW） 024
1 4 3 羅羅（RR） 025
1 4 4 賽峰（CFM） 026
1 4 5 國際飛機發動機公司（IAE） 027
思考題 027
第2章 飛機發動機基礎知識 028
2 1 熱力學基礎 028
2 1 1 熱力學基本參數 028
2 1 2 功和熱 029
2 2 氣體力學基礎 029
2 2 1 氣體動力學 029
2 2 2 聲速 031
2 3 燃氣渦輪發動機工作原理 032
2 3 1 飛機發動機組成與占位 032
2 3 2 發動機主要參數 036
2 3 3 發動機推力 036
2 3 4 發動機效率與性能指標 038
思考題 038
第3章 飛機發動機部件與附件 039
3 1 進氣道 039
3 1 1 概述 040
3 1 2 進氣道分類 040
3 2 壓氣機 044
3 2 1 離心式壓氣機 044
3 2 2 軸流式壓氣機 046
3 2 3 壓氣機流動損失 049
3 2 4 軸流式壓氣機喘振和防喘措施 050
3 3 燃燒室 058
3 3 1 燃燒基本原理 058
3 3 2 燃燒室點火 065
3 3 3 燃燒室分類 066
3 3 4 燃燒室基本性能 072
3 4 渦輪 074
3 4 1 燃氣渦輪效率 074
3 4 2 渦輪組成 077
3 4 3 渦輪葉片冷卻 088
3 5 尾噴管 094
3 5 1 概述 094
3 5 2 噪聲控制 097
3 5 3 尾噴管的結構形式 097
3 6 飛機發動機附件 099
3 6 1 附件驅動系統 099
3 6 2 主軸承 103
3 6 3 封嚴 104
3 6 4 轉子支承結構 107
思考題 109
第4章 飛機發動機系統 110
4 1 功率管理 110
4 1 1 推力設定計算 110
4 1 2 推力額定值Ｎ1 計算 111
4 1 3 N1 轉速調節 112
4 1 4 A／T系統 114
4 2 燃油分配及控制系統 115
4 2 1 概述 116
4 2 2 燃油分配 118
4 2 3 燃油控制 118
4 3 起動系統 123
4 3 1 概述 123
4 3 2 發動機起動程序 126
4 3 3 起動控制 127
4 4 點火系統 130
4 4 1 概述 130
4 4 2 點火系統部件 131
4 4 3 點火控制 133
4 5 空氣系統 136
4 5 1 發動機冷卻分系統 136
4 5 2 壓氣機控制分系統 138
4 5 3 渦輪間隙控制分系統 146
4 5 4 液壓機械組件（HMU） 151
4 6 排氣系統 157
4 6 1 概述 157
4 6 2 渦輪排氣系統 158
4 6 3 消音措施 159
4 6 4 發動機危險區域 161
4 7 反推系統 162
4 7 1 概述 162
4 7 2 反推的形式 163
4 7 3 反推的控制 163
4 7 4 CFM56 7發動機反推系統 166
4 8 指示系統 175
4 8 1 指示系統組件 175
4 8 2 指示系統警報信息 179
4 8 3 飛機狀態監測系統 184
思考題 185
第5章 飛機發動機控制系統 187
5 1 發動機控制系統的主要任務 187
5 2 轉速和推力控制 187
5 2 1 轉軸轉速控制 187
5 2 2 推力控制 188
5 3 發動機液壓機械控制系統數學建模與性能分析 190
5 4 控制器參數選擇與系統性能計算 192
5 4 1 控制器參數選擇 192
5 4 2 系統性能計算 192
思考題 194
第6章 飛機發動機電子控制 196
6 1 概述 196
6 1 1 飛機發動機電子控制技術發展概況 196
6 1 2 航空電子控制器的類型 197
6 2 全權限數字式電子控制系統 198
6 2 1 主要技術要求 198
6 2 2 系統組成 200
6 2 3 發動機FADEC 系統的優越性 202
6 3 飛機發動機數字式電子控制器硬件 203
6 3 1 控制器組成 203
6 3 2 電子控制器硬件關鍵設計 207
6 4 飛機發動機數字式電子控制器軟件 208
6 4 1 控制模式與控制算法 208
6 4 2 軟件設計與測試 210
6 4 3 容錯軟件 212
6 5 故障檢測與餘度技術 212
6 5 1 故障檢測 212
6 5 2 餘度技術 213
6 6 典型的渦噴發動機全權限數字式電子控制系統 217
6 6 1 系統總體介紹 217
6 6 2 發動機控制規律 218
6 6 3 控制算法 218
6 6 4 控制模式 221
6 6 5 數字式電子控制器 223
6 6 6 機械液壓裝置 224
6 6 7 數控系統試驗及結果 224
6 7 民機FADEC系統 225
6 7 1 系統設計 227
6 7 2 發動機電子控制器 231
6 7 3 傳感器 238
6 7 4 發動機線束接口 243
6 7 5 發動機FADEC系統實例 245
6 8 基於模型的飛機發動機控制方法 250
6 8 1 發動機喘振邊界基線控制架構 251
6 8 2 MBEC控制架構 252
思考題 262
參考文獻 263
國際標準單位與英制單位換算表 264
英文縮寫全稱對照表 265

精彩書摘
第1章 飛機發動機綜述
1 1概述
飛機發動機的主要功用是為飛機提供推進動力，是飛機的心臟。近年來隨著航空器的發展，航空燃氣渦輪發動機成為現代商用飛機、通用飛機和直升機的主要動力裝置，主要分為：燃氣渦輪噴氣發動機（以下簡稱渦噴發動機）、燃氣渦輪風扇發動機（以下簡稱渦扇發動機）、燃氣渦輪螺旋槳發動機（以下簡稱渦槳發動機）和燃氣渦輪軸發動機（以下簡稱渦軸發動機），以及在20世紀80年代開始研發的槳扇發動機。
飛機需要推力來產生足夠的速度，從而使機翼提供升力或足夠的推力來克服飛機起飛的重量。為了使飛機保持水平飛行必須提供與飛機所受阻力相等且方向相反的推力。該推力由合適類型的熱機提供，所有熱機的共同點是能夠通過一些流體質量（通常是空氣）流過發動機將熱能轉化為機械能。推進是指向前推動或推動物體向前。推進系統是一種產生推力以推動物體前進的機器。推力是使發動機向前的力，推動飛機前進。推力是通過牛頓作用和反作用第三定律的某種應用產生的，對於每一個動作都有一個相等和相反的反應，發動機使用此原理。發動機需要大量的空氣且空氣被加熱、壓縮並減速，空氣被迫通過許多旋轉的葉片，通過將這種空氣與噴射的燃油混合後的燃油進行燃燒，空氣的溫度可以高達3000℃，這些空氣的動力用於轉動渦輪，*後當空氣離開時，它向後推出，導致飛機向前移動。這種發動機上產生的推力取決於通過發動機的氣流質量和氣流的出口速度，不同的推進系統產生推力的方式略有不同。
飛機問世以來，發動機得到了迅速的發展，從早期的低速飛機上使用的活塞式發動機，到可以推動飛機以超聲速飛行的噴氣式發動機，還有運載火箭上可以在外太空工作的火箭發動機等，時至今日飛機發動機已經形成了一個種類繁多、用途各不相同的大家族。
1 2飛機發動機發展史
早在18世紀80年代，美國人詹姆斯 瓦特就設計並製造了蒸汽機，這些蒸汽機在推動輪式陸地車輛方面非常實用。19世紀中期的典型蒸汽機基本上是瓦特簡單外燃蒸汽鍋爐的改進版本，由英國人威廉 塞繆爾 漢森和約翰 斯特林費羅開發設計。通過在鍋爐中產生蒸汽，能量被轉化為有用的功，鍋爐通常以精煉油為燃油。氣缸活塞裝置內蒸汽的膨脹將往復式活塞轉換為軸旋轉，軸旋轉驅動一個螺旋槳（或多個螺旋槳）或通過傳動系統。此外，這種類型的發動機需要單*的水箱和燃油箱，這使得這些發動機對於當時的飛機設計來說過於沉重，動力嚴重不足。斯特林費羅在1848年的實驗模型使用了一台重達約4 0823kg的微型蒸汽機，包括兩個螺旋槳和傳動裝置。在1868年開始的大規模實驗中，斯特林費羅在成功的發動機模型基礎上使用了一台更大的蒸汽機。1869年，法國米肖兄弟在自行車上安裝了蒸汽機，創造了他們的第1輛摩托車。1879年，俄羅斯帝國海第1程師亞歷山大 費奧多羅維奇 莫紮伊斯基前往美國和英國，在那裡他*終找到了兩台適用於飛行實驗的蒸汽機。直到1884年7月，莫紮伊斯基成功地駕駛了他設計的蒸汽動力全尺寸飛機，實現了”動力跳躍”，而不是真正的動力飛行。法國發明家克萊門特 阿德爾也於1890年10月在他的蒸汽動力Eole飛機上進行了飛行實驗，甚至聲稱自己是第1個成功駕駛飛行器的人。他後來的努力也得到了法國戰爭部的資助，導致了1897年10月Avionill的飛行。飛行器為一架蝙蝠翼飛機，由兩台20hp的蒸汽機提供動力，儘管再次宣佈成功，但目擊者對這一事件的描述往往低估了其實際的成功，再次抹黑了阿德爾。19世紀90年代，塞繆爾 皮爾龐特 蘭利在模型機場實驗使用了小型蒸汽機，同年5月他在5號模型機場成功飛行中，使用了一台高壓蒸汽機。然而，他後來在全尺寸機場的載人飛行中使用了汽油發動機。在無數發明者的多次嘗試之後，隨著時間的推移，蒸汽動力發動機變得明顯太重，為了給飛機提供充足動力，必須找到另一種能源。儘管蒸汽機的開發和生產持續到下一個世紀，但不久之後，功率更大、重量更輕的汽油動力內燃機的開發將使蒸汽機很快在航空領域中被快速淘汰。
早在1808年，英國人喬治 凱利爵士就設計並試驗了一種以火藥為燃料的發動機。燃燒的氣體產生物驅動氣缸內的活塞，將活塞的往復運動轉化為機械功，如果這種典型的發動機被證明是成功的，凱利可能會使用它來推動他早期設計的直升機或他的BoyCarrier飛機。1857年，法國的費利克斯 杜 坦普爾成功地駕駛了單架發條（螺旋彈簧）動力模型，該模型具有現代結構、後尾翼、三輪車齒輪和機頭螺旋槳的現代特徵。在1874年準備他的全尺寸單翼飛機時，坦普爾對理想動力裝置的追求導致他拒絕了當時可用的蒸汽機和汽油機，相反使用了一台”熱空氣發動機”，據報道，這種發動機的運行方式類似蒸汽機，但不幸的是，動力不足的發動機無法推動飛機超過”動力跳躍”階段。*終這些早期努力沒有取得成功，其他發明者和實驗者繼續尋求利用其他發動機的設計開發所需動力的載人飛行。
隨著對載人飛行的探索進入19世紀後半葉，人類仍然沒有對發動機所有原理有足夠的科學理解，載人飛行仍然被許多人認為是異想天開和浪費時間的追求。當時飛機的方向控制系統功能尚未開發出來，甚至只實現了部分控制的滑翔，而不是完全控制的持續飛行。儘管自21世紀初以來，滑翔機的科學設計和測試取得了有限的成功，但很明顯，人類的持續動力飛行需要足夠的動力來源。然而，當時的發動機仍然設計粗糙、效率低下。當時一些*早的飛機設計展示了成功實現受控動力飛行的潛力，並結合了時尚新穎的外觀設計，但依舊使用原始的發動機設計作為推進系統。
飛機發動機發展歷史如下：
1848年，約翰 斯特林費羅為一架翼展約3 048m飛機製造了蒸汽機，該飛機實現了第1次動力飛行，有效載荷可以忽略不計。
1903年，查理 泰勒為萊特飛機製造了直列式航空發動機。同年，曼麗巴澤爾（ManlyBalzer）發動機為後來的星形發動機設定了標準。
1906年，萊昂 勒瓦瓦瑟成功生產了用於飛機的水冷V8發動機。

大陸簡體正版圖書，訂購後正常情形下約兩周可抵台。