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doi :10.3969/j. issn. 1009 3230. 2016. 05.004
应用能源技术
2016年第5期（总第221期）
基于转子应力的APU起动控制策略
赵振可
（上海飞机设计研究院，上海20040）
摘要：文中介绍了APU起动控制系统的现状、背景，分析、说明了APU转子应力计算的步骤，并给出了具体的计算应力方法和公式，最后给出了APU起动控制策略，根据转子应力是否超限来控制APU起动阶段的加速率和燃油控制流量。
关键词：辅助动力装置；转子应力；起动；控制
中图分类号：TK263.6文献标志码：B文章编号：1009-3230(2016)05-0010-04 ControlStrategyofAPUStartBasedontheRotorStress
ZHAO Zhen-ke
(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)
Abstract: This paper introduces the auxiliary power unit control system's status, background. The eaaekeesssunaod eod calculation and equations were provided. In the end, control strategy of APU start based on the rotor stress was designed. The rate of APU speed and fuel flow in the APU start depends on whether the APU rotor stress was exceed the limit.
Keywords:APU;Auxiliary power unit;Start;Rotor stress
0引言
APU是一台不提供推力的燃气涡轮发动机，向飞机提供辅助动力源，可用于机内照明、空调供气、起动主发动机等。随着航空工业的飞速发展， APU的安全性与可靠性越来越引起人们的重视。
APU的起动过程是APU从静止状态的零转速在外界动力源的帮助下加速到可加载状态。 APU能否安全可靠和快速的起动，对民用客机迅速地执行预期的航线运营时至关重要的。一般是起动机带动APU转子到一定的点火转速，再向燃烧室供油点火，从而使涡轮投入工作，为发动机加速提供功率，APU靠自身加速至额定转速。对于
收稿日期：2016-0305
修订日期：201603-29
作者简介：赵振可（1982~），男，工程师，从事民用飞机辅助
动力装置的控制和电气系统设计。
万方数据
起动时间则要求保证APU稳定工作和不影响 APU使用寿命的情况下尽可能地缩短。这要求在APU靠自身加速阶段，APU供油的控制应保证 APU有足够的剩余功率用于加速APU。同时过多的燃油供油会导致涡轮人口温度的超温、转子应力的超限，进而影响APU的寿命。为了使APU 能够安全可靠、快速的起动成功，需要利用转子应力的大小来决定燃油供油量。
应力的基本原理 1
1.1应力的定义
物体的界面上受到外力或热的作用时，这种作用的影响要传递到物体的内部，于是在物体内产生了抵抗外部作用的内力，这个内力称之为应力。在通常的材料力学中，作为应力产生的根本原因只考虑外力的作用，然而变形不仅仅是由于