EEC与FADEC 的双重关系

文摘   2024-11-08 10:39   广东  

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前序文章分别介绍了EECFADEC两种航空发动机控制方式的迭代,他们都代表了先进控制方式及顶级控制技术,并在现代发动机上广泛使用。

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  • 很多朋友阅读完两篇文章后,会产生了一些疑问,比如在日常接触中,FADEC的先进性并没有得以体现,EEC也不见得有多么落后,而且会感觉概念上还有些模糊,甚至有些不清不楚的关系,etc。

  • 需要说明的是,有这样的疑问是正常的。从迭代发展的角度看,发动机控制的技术发展界限并不是特别的清晰;从系统或者部件角度看,在FADEC系统中,EEC只是其组成的一个部件;从发动机厂家的横向发展看, 不同厂家的制造的发动机控制方式也会千差万别。所以,存在混淆和界限划分不清都是难以避免的情况。

  • 笔者咨询了一些行业专家,结合一些航发控制的文献资料,做出一些EEC和FADEC典型的对比,供朋友们阅读,同时解答朋友们心中的疑问。


FADEC 与 EEC之间的关系

FADEC & EEC

如题所言,EEC和FADEC到底是怎么样的关系呢?

通常来说,可以认为EEC 是FADEC的一部分组成或其前身,FADEC 是一种更先进、更全面的EEC系统。

一、EEC是FADEC系统的组成部分

系统组成或者部件属性上看,EEC(电子发动机控制)是FADEC(全权限数字发动机控制)系统的一个部件或者组成部分。

通过上面的图片,我们可以看到,FADEC系统是一个庞大的控制系统,EEC作为中心控制组件,分别对各种参数(信号)进行控制,通过接收的回馈信号进行回路调整。

二、FEDEC是EEC的迭代发展

从发动机控制系统的迭代发展上看,EEC和FADEC是航空发动机控制系统的两个阶段。虽然两者都是用于管理和控制发动机的电子系统,但FADEC相对于EEC增加了一些关键的功能和特点,使其能够对发动机进行更全面和自主的控制。

FADEC 不仅是一个单纯的控制系统,而是通过完全数字化的方式控制和优化发动机的工作,提供了更高的安全性、效率和可靠性。

1. 控制权限与冗余


FADEC:  完全控制发动机的所有参数和操作,且不依赖于飞行员的手动干预。FADEC系统通常具有多重冗余设计,确保在单一组件故障的情况下,系统仍然可以正常运行。

EEC: 虽然EEC也能控制发动机的多个参数,但通常仍依赖飞行员进行一些手动调整,尤其是在紧急情况或复杂飞行状态下。EEC的冗余设计不如FADEC复杂和全面。

2. 集成性


FADEC: 通常将多个子系统(如燃油管理、点火控制、推力控制、引气管理等)整合在一个系统中,所有的子系统在单一的计算机平台上运行,互相协调,优化发动机性能。

EEC: 可能仅控制特定的子系统,无法像FADEC那样实现全面的整合和优化。

3. 自动化与优化


FADEC: 提供全自动化的发动机控制,包括启动、运行、巡航、着陆等各阶段的最佳性能调节。FADEC根据飞行条件和外部环境参数,自动调整发动机的多个变量,最大化效率和减少燃油消耗。

EEC: 也能进行一定程度的自动调节,但通常不具备FADEC那样的全自动化和实时优化能力,很多情况下仍需依赖飞行员的输入和判断。

4. 数据记录与诊断


FADEC: 包含更先进的数据记录和故障诊断功能,实时监控发动机运行参数,记录异常状况,并提供详细的诊断报告,便于地面维护和分析。这有助于提高维护效率和预测性维护的能力。

EEC: 虽然也具备一定的监控和诊断功能,但数据记录和分析的深度和广度通常不如FADEC。

5. 接口与兼容性


FADEC: 通常与飞机的其他电子系统(如飞行控制系统、导航系统等)具有更高的兼容性和接口集成能力,这有助于实现更高效的整体系统协同工作。

EEC: 可能在与其他系统的集成度和接口兼容性方面相对较低,更依赖于独立的操作和控制。

航发控制先进发展

FADEC & EEC

  • FADEC系统在EEC的基础上,提供了更全面、更集成、更自动化的发动机控制能力,包括完全控制权限、子系统集成、实时优化、先进的诊断功能,以及更高的系统冗余性。

  • 先进发动机控制技术都在航空发展过程中起到了至关重要的作用,同时也在最先进的发动机数字孪生技术中扮演了重要的角色。

  • 后续文章我们会继续介绍“发动机数字孪生技术”,敬请期待。

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