柳司方1,高为民2,任智博1,田方超1,孙志强3
摘要: 本文采用动态常微分方程求解技术对发动机动态模型进行实时求解,并结合二分法实现发动机稳定性的实时评估。通过飞/发一体化模型动态仿真数据和气动稳定性评估结果,得到了基于差分进化法并满足气动稳定性要求的最优发动机安装性能,初步验证了获取最优的A8控制规律和A9/A8面积比的优化方法。研究表明,与序列最小二乘规划法相比,基于差分进化法的优化方法具有全局最优性表现;完成了11km高度平飞状态0.9Ma加速至1.2Ma、11km高度下0.9Ma巡航和中间状态由5km高度爬升至11km高度三种典型工况下航空发动机喷管调节计划优化。与设计点相比,平飞状态和爬升状态下基于差分进化法的优化方法通过优化A8控制规律和A9/A8面积比值,实现了发动机基于时间平均的净推力分别增加15.38%和12.36%,巡航状态下燃油消耗量降低6.88%。本文的结果证明了基于差分进化法的优化方法可实现发动机安装推力的提升并减少燃油消耗,可为提升飞机安装推力提供理论方法和技术指导。