一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法与流程

1.本技术属于基于红外隐身材料状态确定航空发动机红外隐身性能技术领域，具体涉及一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法。


背景技术：

2.航空发动机红外辐射特征信号占飞行器总红外辐射特征信号的90％以上，为了提高航空发动机的红外隐身性能，在一些后向可视部件的表面涂覆低发射率红外隐身材料。
3.随着航空发动机发动机工作时长的增加，各个后向可视部件上红外隐身材料会发生局部脱落、划伤等损伤风险，由此降低航空发动机的红外隐身性能。
4.航空发动机各个后向可视部件上红外隐身材料发生损伤后，需要重新确定航空发动机的红外隐身性能，以此确定是否需要进行维修，对此，当前，多是利用专用计算软件对航空发动机几何模型开展三维数值模拟，采用仿真计算的手段得出航空发动机的红外隐身性能，该种技术方案，需要高度专业的人员进行计算，且耗时较长，难以满足对航空发动机红外隐身性能快速确定的需求。
5.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
6.需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本技术的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

7.本技术的目的是提供一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
8.本技术的技术方案是：
9.一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法，包括：
10.设定各个后向可视部件上红外隐身材料各有n个不同的损伤面积：
[0011][0012]
其中，
[0013]
为第i个后向可视部件上红外隐身材料的第n个损伤面积；
[0014]
γ为后向可视部件上红外隐身材料损伤折算系数，在数值上接近n；
[0015]
si为第i个后向可视部件上红外隐身材料的面积；
[0016]
采用仿真计算，得到航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能；
[0017]
构建航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程：
[0018][0019]
其中，
[0020]
i为航空发动机红外隐身性能；
[0021]
为第i个后向可视部件上红外隐身材料的损伤面积；
[0022]
β0、β1、β2……
βi为回归系数；
[0023]
利用航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，对回归方程进行训练，得出回归系数β0、β1、β2……
βi；
[0024]
选取一台航空发动机，测量该航空发动机各个后向可视部件的损伤面积，采用仿真计算得到该航空发动机的红外隐身性能i
仿
，以及利用回归方程计算该航空发动机的红外隐身性能i
预
；
[0025]
若|i
仿-i
预
|/i
仿
×
100％＞8％，则增大n的数值，重新得出回归系数β0、β1、β2……
βi；
[0026]
测量目标航空发动机的各个后向可视部件的损伤面积，利用回归方程计算目标航空发动机的红外隐身性能i
目
。
[0027]
根据本技术的至少一个实施例，上述的航空发动机红外隐身性能快速确定方法中，所述各个后向可视部件包括低涡二级叶片、加力燃烧室各部件、喷管扩张段。
[0028]
根据本技术的至少一个实施例，上述的航空发动机红外隐身性能快速确定方法中，γ＝1.01n。
[0029]
根据本技术的至少一个实施例，上述的航空发动机红外隐身性能快速确定方法中，所述利用航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，对回归方程进行训练，得出回归系数β0、β1、β2……
βi时，采用最小二乘法对回归系数进行估计。
[0030]
本技术至少具有以下有益技术效果：
[0031]
提供一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法，设计在设定各个后向可视部件上红外隐身材料各有多个不同的损伤面积的基础上，采用仿真计算，得到航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，以此对航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程进行训练，得出回归系数，并选取航空发动机，测量各个后向可视部件的损伤面积，采用仿真计算得到其红外隐身性能，对回归方程的准确性进行检验，在检验通过后，用以对目标航空发动机的红外隐身性能进行快速计算，可满足实际中对航空发动机红外隐身性能快速确定的需求。
附图说明
[0032]
图1是本技术实施例提供的航空发动机红外隐身性能快速确定方法的示意图。
具体实施方式
[0033]
为使本技术的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例，其仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图
中仅示出了与本技术相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
[0034]
此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0035]
下面结合附图1对本技术做进一步详细说明。
[0036]
一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法，包括：
[0037]
步骤一、设定各个后向可视部件上红外隐身材料各有n个不同的损伤面积：
[0038][0039]
其中，
[0040]
为第i个后向可视部件上红外隐身材料的第n个损伤面积；
[0041]
γ为后向可视部件上红外隐身材料损伤折算系数，在数值上接近n，可取γ＝1.01n。；
[0042]
si为第i个后向可视部件上红外隐身材料的面积。
[0043]
所述各个后向可视部件包括低涡二级叶片、加力燃烧室各部件、喷管扩张段。
[0044]
步骤二、采用仿真计算，得到航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，该处所说的不同损伤面积组合，可以仅是单个后向可视部件上红外隐身材料的系列损伤面积，也可以是部分或全部后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积间的正交组合或全部组合。
[0045]
步骤三、构建航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程：
[0046][0047]
其中，
[0048]
i为航空发动机红外隐身性能；
[0049]
为第i个后向可视部件上红外隐身材料的损伤面积；
[0050]
β0、β1、β2……
βi为回归系数。
[0051]
步骤四、利用航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，对回归方程进行训练，得出回归系数β0、β1、β2……
βi。
[0052]
可编制程序或运用现有软件，利用航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，对回归方程进行训练，得出回归系数，从而拟合确定航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间的关系，为了更好的确定回归系数，引入最小二乘法对回归系数进行估计，建立以下关系式，得到一组
回归系数的最优解：
[0053][0054]
其中，
[0055]i真
为采用仿真计算，得到的航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能。
[0056]
步骤五、选取一台航空发动机，测量该航空发动机各个后向可视部件的损伤面积，采用仿真计算得到该航空发动机的红外隐身性能i
仿
，以及利用回归方程计算该航空发动机的红外隐身性能i
预
；
[0057]
若|i
仿-i
预
|/i
仿
×
100％≤8％，表明所得航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程，具有较高的准确性，可用于与对目标航空发动机红外隐身性能的快速计算；
[0058]
若|i
仿-i
预
|/i
仿
×
100％＞8％，表明所得航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程，准确性不高，此时，可通过增大n的数值扩充样本数量，重新得出回归系数β0、β1、β2……
βi，得到新的回归方程。
[0059]
步骤六、测量目标航空发动机的各个后向可视部件的损伤面积，利用回归方程计算目标航空发动机的红外隐身性能i
目
。
[0060]
对于上述实施例公开的航空发动机红外隐身性能快速确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其设计在设定各个后向可视部件上红外隐身材料各有多个不同的损伤面积的基础上，采用仿真计算，得到航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，以此对航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程进行训练，得出回归系数，并选取航空发动机，测量各个后向可视部件的损伤面积，采用仿真计算得到其红外隐身性能，对回归方程的准确性进行检验，在检验通过后，用以对目标航空发动机的红外隐身性能进行快速计算，可满足实际中对航空发动机红外隐身性能快速确定的需求。
[0061]
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法，其特征在于，包括：设定各个后向可视部件上红外隐身材料各有n个不同的损伤面积：其中，为第i个后向可视部件上红外隐身材料的第n个损伤面积；γ为后向可视部件上红外隐身材料损伤折算系数，在数值上接近n；s
i
为第i个后向可视部件上红外隐身材料的面积；采用仿真计算，得到航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能；构建航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程：其中，i为航空发动机红外隐身性能；为第i个后向可视部件上红外隐身材料的损伤面积；β0、β1、β2……
β
i
为回归系数；利用航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，对回归方程进行训练，得出回归系数β0、β1、β2……
β
i
；选取一台航空发动机，测量该航空发动机各个后向可视部件的损伤面积，采用仿真计算得到该航空发动机的红外隐身性能i
仿
，以及利用回归方程计算该航空发动机的红外隐身性能i
预
；若|i
仿-i
预
|/i
仿
×
100％＞8％，则增大n的数值，重新得出回归系数β0、β1、β2……
β
i
；测量目标航空发动机的各个后向可视部件的损伤面积，利用回归方程计算目标航空发动机的红外隐身性能i
目
。2.根据权利要求1所述的航空发动机红外隐身性能快速确定方法，其特征在于，所述各个后向可视部件包括低涡二级叶片、加力燃烧室各部件、喷管扩张段。3.根据权利要求1所述的航空发动机红外隐身性能快速确定方法，其特征在于，γ＝1.01n。4.根据权利要求1所述的航空发动机红外隐身性能快速确定方法，其特征在于，所述利用航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，对回归方程进行训练，得出回归系数β0、β1、β2……
β
i
时，采用最小二乘法对回归系数进行估计。

技术总结
本申请涉及一种航空发动机红外隐身性能快速确定方法，设计在设定各个后向可视部件上红外隐身材料各有多个不同的损伤面积的基础上，采用仿真计算，得到航空发动机在各个后向可视部件上红外隐身材料不同损伤面积组合下的红外隐身性能，以此对航空发动机红外隐身性能与各个后向可视部件上红外隐身材料损伤面积之间关联的回归方程进行训练，得出回归系数，并选取航空发动机，测量各个后向可视部件的损伤面积，采用仿真计算得到其红外隐身性能，对回归方程的准确性进行检验，在检验通过后，用以对目标航空发动机的红外隐身性能进行快速计算，可满足实际中对航空发动机红外隐身性能快速确定的需求。性能快速确定的需求。性能快速确定的需求。


技术研发人员：陈瀚赜 程荣辉 尚守堂 曹茂国 邓洪伟 卢浩浩 王殿磊
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/8/14