用於根據發動機健康的失速裕度調節的方法和系統與流程
2023-12-11 23:43:27
此發明在聯邦航空局(FAA)授予的合同號DTWAFA-10-C-00046下利用政府支持實現。美國政府可具有此發明中的某些權利。
技術領域
本公開的領域大體涉及燃氣渦輪發動機，且更具體而言涉及用於基於發動機健康更改壓縮機失速裕度(stall margin)的方法和系統。
背景技術：
在至少一些已知的發動機系統中，壓縮機指定和操作成甚至在「最壞情況」條件下避免壓縮機失速。發動機操作瞬態和潛在發動機退化「構成」操作條件，甚至對於新發動機，其增加所謂的「失速裕度」或可操作性裕度以避免壓縮機失速。然而，在較大失速裕度下操作導致降低的發動機性能，但安全性和穩定性必定優先於性能。此外，實際壓縮機可操作性裕度可與發動機的設計或預期的可操作性不同，這是由於設計假設中和/或操作條件的變化中的不準確和/或製造公差。因此，將有利的是具有能夠根據發動機的實際狀態變更失速裕度以及相應的操作條件的系統，以便在不犧牲穩定性的情況下改進性能和/或在不犧牲性能的情況下改進穩定性或在翼時間。
技術實現要素：
在一個方面，提供了一種基於包括壓縮機的燃氣渦輪發動機的健康調節壓縮機的壓縮機失速裕度的方法。該方法包括確定壓縮機的失速裕度，以及使用確定的失速裕度來操作燃氣渦輪發動機。該方法還包括評估壓縮機的健康，以及基於壓縮機的評估的健康更改失速裕度。
在另一個方面，提供了一種燃氣渦輪發動機，其包括核心發動機(包括多級壓縮機)，以及與核心發動機通信的失速裕度調節(SMM)控制系統。SMM控制系統包括與存儲器通信的處理器。處理器程序化以確定壓縮機的失速裕度，且在失速裕度下操作壓縮機。處理器進一步程序化以評估壓縮機的健康，且基於壓縮機的評估的健康更改失速裕度。
在還有另一個方面，提供了一種與包括壓縮機的燃氣渦輪發動機通信的失速裕度調節(SMM)控制系統。SMM控制系統包括與存儲器通信的處理器。處理器程序化以確定壓縮機的失速裕度，且在失速裕度下操作壓縮機。處理器進一步程序化以評估壓縮機的健康，且基於壓縮機的評估的健康更改失速裕度。
技術方案1. 一種基於包括壓縮機的燃氣渦輪發動機的健康調節所述壓縮機的壓縮機失速裕度的方法，所述方法包括：
確定所述壓縮機的失速裕度；
使用所述確定的失速裕度來操作所述燃氣渦輪發動機；
評估所述壓縮機的健康；以及
基於所述壓縮機的評估的健康更改所述失速裕度。
技術方案2. 根據技術方案1所述的方法，其中，所述評估所述壓縮機的健康包括使用壓縮機主動穩定性裕度(CASM)傳感器來估計所述壓縮機的健康。
技術方案3. 根據技術方案1所述的方法，其中，所述評估所述壓縮機的健康包括使用所述壓縮機的入口和出口處的壓力傳感器和溫度傳感器中的至少一者來估計所述壓縮機的健康。
技術方案4. 根據技術方案1所述的方法，其中，所述評估所述壓縮機的健康包括使用健康模型和參數估計算法來估計所述壓縮機的健康。
技術方案5.根據技術方案1所述的方法，其中，所述更改所述失速裕度包括使用所述燃氣渦輪發動機的可變幾何結構來更改所述失速裕度，其中所述可變幾何結構包括瞬態放出閥(TBV)、調節的渦輪冷卻(MTC)閥、可變定子導葉(VSV)以及壓縮機入口導嚮導葉(CIGV)中的至少一者。
技術方案6. 根據技術方案5所述的方法，其中，基於所述壓縮機的評估的健康更改所述失速裕度包括增加所述壓縮機的失速裕度。
技術方案7. 根據技術方案6所述的方法，其中，增加所述壓縮機的失速裕度包括使用所述增加的失速裕度來操作所述燃氣渦輪發動機。
技術方案8. 根據技術方案1所述的方法，其中，所述燃氣渦輪發動機包括馬力獲取(HPX)管理系統，且其中所述更改所述失速裕度包括使用所述HPX管理系統增加所述失速裕度。
技術方案9. 一種燃氣渦輪發動機，包括：
核心發動機，其包括多級壓縮機；和
與所述核心發動機通信的失速裕度調節(SMM)控制系統，所述SMM控制系統包括與存儲器通信的處理器，所述處理器程序化以：
確定所述壓縮機的失速裕度；
使用所述確定的失速裕度來操作所述燃氣渦輪發動機；
評估所述壓縮機的健康；且
基於所述壓縮機的評估的健康更改所述失速裕度。
技術方案10. 根據技術方案9所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述處理器進一步程序化以使用健康模型和參數估計算法來估計所述壓縮機的健康。
技術方案11. 根據技術方案9所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述處理器進一步程序化以使用所述壓縮機的入口和出口處的壓力傳感器和溫度傳感器中的至少一者來估計所述壓縮機的健康。
技術方案12. 根據技術方案9所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述燃氣渦輪發動機還包括壓縮機主動穩定性裕度(CASM)傳感器，其中所述處理器進一步程序化以使用所述CASM傳感器來估計所述壓縮機的健康。
技術方案13. 根據技術方案9所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述處理器進一步程序化以使用所述燃氣渦輪發動機的可變幾何結構來更改所述失速裕度，其中所述可變幾何結構包括瞬態放出閥(TBV)、調節的渦輪冷卻(MTC)閥、可變定子導葉(VSV)以及壓縮機入口導嚮導葉(CIGV)中的至少一者。
技術方案14. 根據技術方案13所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述處理器進一步程序化以使用所述可變幾何結構來增加所述壓縮機的失速裕度。
技術方案15. 根據技術方案14所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述處理器進一步程序化以使用增加的失速裕度來操作所述燃氣渦輪發動機。
技術方案16. 根據技術方案9所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述燃氣渦輪發動機還包括馬力獲取(HPX)管理系統，且其中所述處理器進一步程序化以使用所述HPX管理系統來增加所述失速裕度。
技術方案17. 一種與包括壓縮機的燃氣渦輪發動機通信的失速裕度調節(SMM)控制系統，所述SMM控制系統包括與存儲器通信的處理器，所述處理器程序化以：
確定所述壓縮機的失速裕度；
使用所述確定的失速裕度來操作所述燃氣渦輪發動機；
評估所述壓縮機的健康；且
基於所述壓縮機的評估的健康更改所述失速裕度。
技術方案18. 根據技術方案17所述的SMM控制系統，其中，所述處理器進一步程序化以使用健康模型和參數估計算法來估計所述壓縮機的健康。
技術方案19. 根據技術方案17所述的SMM控制系統，其中，所述SMM控制系統還包括壓縮機主動穩定性裕度(CASM)傳感器，其中所述處理器進一步程序化以使用所述CASM傳感器來估計所述壓縮機的健康。
技術方案20. 根據技術方案17所述的SMM控制系統，其中，所述處理器進一步程序化以使用所述壓縮機的入口和出口處的壓力傳感器和溫度傳感器中的至少一者來估計所述壓縮機的健康。
技術方案21. 根據技術方案17所述的SMM控制系統，其中，所述處理器進一步程序化以使用所述燃氣渦輪發動機的可變幾何結構來更改所述失速裕度，其中所述可變幾何結構包括瞬態放出閥(TBV)、調節的渦輪冷卻(MTC)閥、可變定子導葉(VSV)以及壓縮機入口導嚮導葉(CIGV)中的至少一者。
技術方案22. 根據技術方案21所述的SMM控制系統，其中，所述處理器進一步程序化以使用所述可變幾何結構來增加所述壓縮機的失速裕度。
技術方案23. 根據技術方案22所述的SMM控制系統，其中，所述處理器進一步程序化以使用所述增加的失速裕度來操作所述燃氣渦輪發動機。
技術方案24. 根據技術方案19所述的SMM控制系統，其中，所述SMM控制系統還包括馬力獲取(HPX)管理系統，其中所述處理器進一步程序化以使用所述HPX管理系統來增加所述壓縮機的失速裕度。
附圖說明
本公開的這些和其它特徵、方面和優點在參照附圖閱讀以下詳細描述時將變得更好理解，其中相似的符號貫穿附圖表示相似的部分，在附圖中：
圖1是根據本公開的示例性實施例的包括失速裕度調節(SMM)控制系統的示例性燃氣渦輪發動機的示意圖；
圖2是示出了未調節的失速裕度累積(stack)的線圖；
圖3是示出了圖1中所示的燃氣渦輪發動機中的失速裕度和操作條件之間的簡化關係的線圖；
圖4是圖1中所示的示例性SMM控制系統的示意圖；且
圖5是示出了由圖1和圖4中所示的SMM控制系統對可用的可變幾何結構的控制的示意圖。
除非另外指出，本文提供的附圖意在說明本公開的實施例的特徵。相信這些特徵可在包括本公開的一個或多個實施例的各類系統中應用。因而，附圖不意在包括由本領域的普通技術人員已知對於本文公開的實施例的實踐必需的所有常規特徵。
零件清單
100 燃氣渦輪發動機
112 縱向中心線
114 風扇組件
116 核心發動機
118 外殼
120 環形入口
122 低壓(LP)壓縮機
123 入口
124 高壓(HP)壓縮機
125 出口
126 燃燒區段
128 高壓(HP)渦輪
130 低壓(LP)渦輪
132 噴氣排氣噴嘴區段
134 HP軸或轉軸
136 LP軸或轉軸
137 核心空氣流路
138 風扇
140 風扇葉片
150 環形機艙
156 旁通空氣流通道
158 一定量空氣
160 入口
162 第一部分
164 第二部分
166 燃燒氣體
168 HP渦輪定子導葉
170 HP渦輪轉子葉片
172 LP渦輪定子導葉
174 LP渦輪轉子葉片
176 風扇噴嘴排氣區段
178 熱氣體通路
180 失速裕度調節(SMM)控制系統
200 線圖
202 未調節的失速裕度累積
204 失速裕度
208 操作條件
210 區域
300 線圖
304 失速裕度
306 失速條件
308 操作條件
402 處理器
404 存儲器
406 傳感器
408 通信接口
410 飛行器參數的源
412 發動機健康評估模塊
414 健康模型
415 跟蹤濾波器
416 學習模塊
418 控制模塊
420 變更的促動器命令
500 示意圖
502 可變幾何結構
504 瞬態放出閥(TBV)
506 調節的渦輪冷卻(MTC)閥
508 可變定子導葉(VSV)
510 壓縮機入口導嚮導葉(CIGV)
512 馬力獲取(HPX)管理系統。
具體實施方式
在以下說明書和權利要求中，將對若干用語進行參照，其應限定成具有以下意義。
單數形式「一個」、「一種」和「該」包括複數參照，除非上下文另外清楚地指出。
「可選」或「可選地」意指隨後描述的情況或情形可發生或可不發生，且描述包括情況發生的情形和其不發生的情形。
如本文貫穿說明書和權利要求使用的近似語言可用於修飾可允許在不導致其涉及的基本功能變化的情況下改變的任何數量表達。因此，由一個或多個諸如「大約」、「大概」和「大致」的用語修飾的值不限於指定的準確值。在至少一些情形下，近似語言可對應於用於測量值的器具的精度。這裡以及貫穿說明書和權利要求，範圍限制可組合和/或互換；此範圍是確定的且包括包含在其中的所有子範圍，除非上下文或語言另外指出。
本文描述的失速裕度調節(SMM)控制系統的實施例提供用於根據發動機健康調節失速裕度的方法。更特別地，SMM控制系統在較新發動機中促進降低失速裕度且改進發動機性能，在操作期間評估發動機健康，且當發動機健康退化時增加失速裕度。因此，帶有減小的渦輪流函數的較新和較小發動機可設計成帶有初始較小失速裕度操作，其降低燃料消耗率。當發動機退化時，SMM控制系統啟用發動機系統的可變幾何結構(例如，渦輪放出閥、調節的渦輪控制等)以操作性地增加失速裕度。
圖1是根據本公開的示例性實施例的燃氣渦輪發動機100的示意性截面視圖。在示例性實施例中，燃氣渦輪發動機100體現在高旁通渦扇噴氣發動機中。如圖1中所示，渦扇發動機100限定軸向方向A(平行於為了參考提供的縱向中心線112延伸)和徑向方向R。大體上，渦扇發動機100包括風扇組件114和布置在風扇組件114下遊的核心發動機116。
在示例性實施例中，核心發動機116包括限定環形入口120的大致管狀的外殼118。外殼118以串流關係包圍：包括增壓器或低壓(LP)壓縮機122和高壓(HP)壓縮機124的壓縮機區段；燃燒區段126；包括高壓(HP)渦輪128和低壓(LP)渦輪130的渦輪區段；以及噴氣排氣噴嘴區段132。高壓(HP)軸或轉軸134將HP渦輪128傳動地連接至HP壓縮機124。低壓(LP)軸或轉軸136將LP渦輪130傳動地連接至LP壓縮機122。壓縮機區段、燃燒區段126、渦輪區段和噴嘴區段132一起限定核心空氣流路137。
在渦扇發動機100的操作期間，一定量空氣158穿過風扇組件114(其包括風扇138)的關聯的入口160進入渦扇發動機100。在一定量空氣158穿越風扇138的多個風扇葉片140時，一定量空氣158的第一部分162引導或傳送到旁通空氣流通道156(在核心發動機116和環形機艙150之間)中，且一定量空氣158的第二部分164引導或傳送到核心空氣流路137中，或更特別地到LP壓縮機122中。第一部分162和第二部分164之間的比率通常稱作旁通比。第二部分164的壓力然後在其從其入口123傳送穿過高壓(HP)壓縮機124至其出口125且到燃燒區段126中時升高，在那裡其與燃料混合且燃燒以提供燃燒氣體166。在渦扇發動機100中，根據工業標準，燃燒區段126的排出平面和HP渦輪128的進入平面稱作「部位4」或「平面4」，其正交於中心線112的區域稱作「A4」。通過區域A4的燃燒氣體166的流量在本文中稱作「HP渦輪128流函數」。在一個實施例中，渦扇發動機100包括減小的區域A4，其因此降低HP渦輪128流函數且改進核心發動機116的效率和性能。
燃燒氣體166傳送穿過HP渦輪128，在那裡來自燃燒氣體166的熱能和/或動能的一部分經由聯接至外殼118的HP渦輪定子導葉168和聯接至HP軸或轉軸134的HP渦輪轉子葉片170的連續級獲取，因此引起HP軸或轉軸134旋轉，其然後驅動HP壓縮機124的旋轉。燃燒氣體166然後傳送穿過LP渦輪130，在那裡熱能和動能的第二部分經由聯接至外殼118的LP渦輪定子導葉172和聯接至LP軸或轉軸136的LP渦輪轉子葉片174的連續級從燃燒氣體166獲取，其驅動LP軸或轉軸136和LP壓縮機122的旋轉和/或風扇138的旋轉。
燃燒氣體166隨後傳送穿過核心發動機116的噴氣排氣噴嘴區段132以提供推進推力。同時，第一部分162的壓力在第一部分162傳送穿過旁通空氣流通道156時在其從渦扇發動機100的風扇噴嘴排氣區段176排出之前顯著地升高，也提供推進推力。HP渦輪128、LP渦輪130和噴氣排氣噴嘴區段132至少部分地限定用於將燃燒氣體166傳送穿過核心發動機116的熱氣體通路178。
在示出的實施例中，渦扇發動機100還包括失速裕度調節(SMM)控制系統180，如下文中更詳細地描述的那樣。渦扇發動機100在圖1中僅通過示例繪出，且在其它示例性實施例中，渦扇發動機100可具有任何其它合適的構造，包括例如渦輪螺旋槳發動機。
圖2是示出了未調節的失速裕度累積202的線圖200，且圖3是示出了失速裕度和操作條件之間的簡化關係的線圖300。更具體而言，繼續參照圖2和圖3兩者，線圖200繪出了從空轉(低功率或流量)到起飛(高功率或流量)基於至發動機100的燃料流量(或功率)而指出失速裕度204、304的各種因素。失速裕度204、304分別指出發動機100的操作條件208和308與發動機100的失速條件306之間的必要閥值。不論發動機100的工齡、實際健康或實際退化水平如何，對於特定發動機實現未調節的失速裕度累積202。在線圖200中，區域210表示失速裕度累積202可歸於發動機退化有關的部分，通常特別為退化有關分配大約6%的失速裕度。然而，對於新發動機100，實際退化的水平較小或不存在。因此，區域210是非常保守的估計，特別是對於較新的發動機100。當發動機的操作條件208、308或「操作線」設計成在失速裕度204、304的峰值或最大值以下操作時，過於保守的估計降低了發動機性能。
如關於圖4和圖5描述的那樣，失速裕度調節(SMM)控制系統180對於帶有較小HP渦輪128流函數的發動機100可構造成通過確定實際發動機健康來使區域210縮減或變窄(例如，達大約3%，大概3個點的降低)。換句話說，使用SMM控制系統180來測量和/或估計發動機100的退化的實際水平促進在新的、更高效的發動機100中(和/或在現有發動機100中)實現不太保守的失速裕度304，且當發動機100實際退化時朝失速裕度204緩慢地改變或增加失速裕度。因此，可改進發動機100的性能。具體而言，將失速裕度204降低大約1個點導致燃料消耗率(SFC)降低大約0.16%。因此，即使將區域210減半，或將失速裕度204降低3個點，SFC可降低大約0.5%。在另一實施例中，可如描述的那樣實現SMM控制系統180來對於現有發動機100調節失速裕度204。例如，在一個實施例中，總體失速裕度204不足以為特定發動機100的需要的或增加的在翼時間提供期望的可操作性裕度。在此情況下，只要評估的或感測的失速裕度對於發動機100的安全操作不足夠，就可使用SMM控制系統180來降低操作條件208、308，且因此增加失速裕度204。
圖4是示例性失速裕度調節(SMM)控制系統180(圖1中所示)的示意圖。在一個實施例中，SMM控制系統180包括或整體結合至包括渦扇發動機100(圖1中所示)的飛行器的全權數字發動機控制(FADEC)計算機系統。SMM控制系統180構造成監測發動機100的操作條件308(圖3中所示)以確定其失速裕度304(也在圖3中示出)。在一個實施例中，當HP渦輪128(圖1中所示)流函數有助於發動機100的失速裕度時，對於包括減小的區域A4的新發動機100，失速裕度304初始地降低至相對儘可能小，如本文進一步描述的那樣。SMM控制系統180構造成監測發動機100(例如，圖1中所示的HP壓縮機124)的健康，同時在失速裕度304下操作發動機100。當發動機100健康降級時，例如由於退化、汙垢和/或磨損，SMM控制系統180構造成增加發動機100的失速裕度304。在示例性實施例中，SMM控制系統180構造成使用可用的可變幾何結構(如本文進一步描述的那樣)以降低發動機100的操作條件308，從而增加失速裕度304。
在示出的實施例中，SMM控制系統180包括處理器402和存儲器404，且與至少一個發動機傳感器406和飛行器參數410(諸如飛行階段數據、海拔高度、馬赫數和/或放出數據)的源通信。在一個特定實施例中，傳感器406包括壓縮機主動穩定性管理(CASM)傳感器406，其構造成監測HP壓縮機124的健康。在備選實施例中，傳感器406包括HP壓縮機124的入口123和出口125(均在圖1中示出)處的溫度傳感器和壓力傳感器。在還有另一個實施例中，傳感器406貫穿發動機100定位，例如接近風扇138、HP壓縮機124、HP渦輪128、LP渦輪130和/或發動機100的任何其它構件中的一者和/或在其中。SMM控制系統180還包括通信接口408，使得SMM控制系統能夠與遠程裝置(諸如傳感器406以及一個或多個飛行器控制系統或飛行器參數410的其它源)通信。通信接口408可包括例如與網絡一起使用的有線或無線網絡適配器或無線數據收發器。例如，通信接口408可與飛行器控制系統或飛行器參數410的其它源有線或無線通信，且可從其接收信號(例如，請求、指令、值)。
處理器402構造成執行計算機可讀指令(例如，存儲在存儲器404中)以實現發動機健康評估模塊412。發動機健康評估模塊412構造成處理來自傳感器406的傳感器數據和/或來自源410的飛行器參數，以貫穿其壽命估計HP壓縮機124的健康。應理解的是，發動機健康評估模塊412也可構造成監測發動機100的其它構件的健康。在一個實施例中，發動機健康評估模塊412包括健康模型414，其包括跟蹤濾波器415或另外與跟蹤濾波器415通信。健康模型414根據飛行階段、發動機工齡、在翼時間和/或其它參數模擬預期的發動機條件和飛行器參數。廣義來說，跟蹤濾波器415是用於根據實際發動機特性調整或校準健康模型414的參數估計算法，如使用來自傳感器406的傳感器數據和/或來自源410的飛行器參數確定。換句話說，跟蹤濾波器415識別健康模型414和實際發動機條件之間的不一致且相應地調整健康模型414。發動機健康評估模塊412構造成在估計HP壓縮機124的健康時監測這些不一致。
處理器402還包括控制模塊418，其構造成使用來自發動機健康評估模塊412的輸出來產生變更的促動器命令420。此外，來自發動機健康評估模塊412的輸出可存儲在學習模塊416中和/或從其檢索以用於校準目的(例如，校準健康模型414和/或圖4中未示出的其它飛行器系統)。控制模塊418(和/或處理器402的任何其它構件和/或SMM控制系統180)進一步構造成使用變更的促動器命令420來控制發動機100的構件以調節其失速裕度(例如，圖2和圖3中所示的失速裕度204和/或304)。具體而言，變更的促動器命令420包括對於燃料流構件和/或發動機100上的任何可用的可變幾何結構的控制，以改變發動機100的操作條件308，如本文進一步描述的那樣。例如，當發動機健康評估模塊412確定HP壓縮機124的健康退化超過閥值水平時，控制模塊418可產生且使用促動器命令420來降低操作條件308以將失速裕度304增加至合適的水平。作為另一個示例，控制模塊418可變更燃燒流量命令420以補償發動機100的加速特性中的任何損耗，如根據飛行器參數410的源指出的那樣(由於可變幾何結構的變化)。
圖5是示出了由失速裕度調節(SMM)控制系統180(圖1和圖4中所示)對可用的可變幾何結構502的控制的示意圖500。更具體而言，在示出的實施例中，當SMM控制系統180確定發動機100(且特別是HP壓縮機124)已經退化時，SMM控制系統180控制一個或多個可變幾何結構502來降低發動機100的操作條件308(圖3中所示)且增加失速裕度304(也在圖3中所示)。可變幾何結構502包括瞬態放出閥(TBV)504、調節的渦輪冷卻(MTC)閥506、可變定子導葉(VSV)508、壓縮機入口導嚮導葉(CIGV)510以及馬力獲取(HPX)管理系統512。TBV 504構造成控制進入LP渦輪130噴嘴的放出空氣的量。MTC閥506構造成調節通過HP渦輪轉子葉片170和/或LP渦輪轉子葉片174的冷卻空氣的流。VSV 508和CIGV 510構造成控制到HP壓縮機124中的空氣流。HPX管理系統512構造成管理從核心發動機116獲取的將轉換成電能的功率的量。SMM控制系統180可基於來自發動機健康評估模塊412(圖4中所示)的輸出(特別是HP壓縮機124的評估的健康/退化水平)使用一個或多個可變幾何結構502。例如，如果評估的壓縮機健康降低至低於預先確定的閥值(或退化的水平超過預先確定的閥值)，則SMM控制系統180可控制一個或多個可變幾何結構502。
在一個實施例中，當HP壓縮機124退化時，SMM控制系統180構造成控制TBV 504以在加速瞬態期間將流向外排出，其恢復HP壓縮機124(圖1中所示)失速裕度，同時將對HP壓縮機124的出口平面(未示出)以及HP渦輪128(也在圖1中示出)的第一級的入口平面(未示出)處的溫度的影響儘可能小。在其它實施例中，SMM控制系統180構造成控制MTC閥506以增加至HP渦輪128的冷卻流，關閉VSV 508，和/或關閉CIGV 510。另外或備選地，SMM控制系統180構造成控制HPX管理系統512以降低瞬態HPX，其恢復HP壓縮機124(圖1中所示)失速裕度，同時使對加速時間的影響儘可能小。SMM控制系統180進一步構造成變更燃料流量命令420(圖4中所示)以補償由於可變幾何結構502的變化造成的發動機100的加速特性的任何損耗。
上文描述的失速裕度調節(SMM)控制系統提供一種用於根據壓縮健康增加或減小發動機的壓縮機失速裕度的方法。特別地，上文描述的SMM控制系統包括發動機健康評估模塊，其構造成評估壓縮機健康且相應地調節失速裕度。因此，對於較新和/或較小的發動機，失速裕度可減小或最小化，使得操作條件可升高，從而改進發動機性能。改進的發動機性能導致降低的燃料消耗率(SFC)。SMM控制系統監測壓縮機健康，且當壓縮機退化時，SMM控制系統降低操作條件以增加失速裕度來維持發動機的可靠性。SMM控制系統也可在較舊發動機中實現，以通過根據持續的發動機退化增加失速裕度來增加在翼時間，其為在沒有失速裕度調節的發動機中沒能實現的能力。
本文描述的方法、系統和裝置的示例性技術效果包括以下的至少一者：(a)改進較新發動機的效率和性能；(b)通過促進失速裕度的進一步增加來延長現有發動機的在翼時間；以及(c)使用現有系統來響應壓縮機退化更改操作條件。
失速裕度調節(SMM)控制系統的示例性實施例在上文詳細描述。SMM控制系統以及操作此系統和構件裝置的方法不限於本文描述的特定實施例，相反，系統的構件和/或方法的步驟可與本文描述的其它構件和/或步驟獨立地且單獨地使用。例如，SMM控制系統可在失速裕度下操作的任何壓縮機或發動機系統中使用，且不應理解為限於燃氣渦扇發動機。
雖然本公開的各個實施例的特定特徵可在一些附圖中示出且在其它附圖中未示出，但這僅為了方便。根據本公開的原理，附圖的任何特徵可與任何其它附圖的任何特徵組合來參照和/或請求保護。
此書面描述使用示例來公開實施例，包括最佳模式，並且還使任何本領域的技術人員能夠實踐實施例，包括製造和使用任何裝置或系統以及執行任何包含的方法。本公開可申請專利的範圍由權利要求限定，且可包括本領域的技術人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有不與權利要求的字面語言不同的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質差異的等同結構要素，則意在使這些其它示例處於權利要求的範圍內。