特許 6205319 飛行機の補助動力単元のタービン効率の監視方法と装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6205319

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】飛行機の補助動力単元のタービン効率の監視方法と装置

(51)【国際特許分類】

   F02C 7/00 20060101AFI20170914BHJP

   B64D 41/00 20060101ALI20170914BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   F02C7/00 A

   B64D41/00

   F01D25/00 W

   F01D25/00 V

【請求項の数】12

【外国語出願】

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-151067(P2014-151067)

(22)【出願日】2014年7月24日

(65)【公開番号】特開2015-25451(P2015-25451A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2017年7月19日

(31)【優先権主張番号】201310313879.0

(32)【優先日】2013年7月24日

(33)【優先権主張国】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】512162041

【氏名又は名称】エア チャイナ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】グ，ジュピン

(72)【発明者】

【氏名】チャン，チー

(72)【発明者】

【氏名】フアン，レイ

(72)【発明者】

【氏名】ディン，フイフェン

(72)【発明者】

【氏名】ウー，ジアジュ

(72)【発明者】

【氏名】チャン，ヤンフェン

(72)【発明者】

【氏名】マー，ホンタオ

(72)【発明者】

【氏名】チェン，レイ

【審査官】 山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１８４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２８３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２６０３９０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｃ ７／００

Ｂ６４Ｄ ４１／００

Ｆ０１Ｄ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

飛行機の補助動力ユニット(APU)のタービン効率の性能の検出方法であって、
ある期間の多数の時点のAPUメッセージを取得することと、
前記APUメッセージに基づいて少なくとも排気温度のピーク値(EGT)の回転速度を含むAPU起動パラメーターを取得することと、
APUが正常に動く時の回転速度に対する、APUの起動時の排気温度がピーク値にあるときの回転速度の割合（NPA）を計算することと、
前記期間内の多数の時点のNPAsの平均値を計算することと、及び
前記NPAsの平均値に基づいて前記APUのタービン効率が安定期、衰退期又は故障期の１つにあることを確定することと、
を含む方法。

【請求項2】

前記APUのタービン効率が安定期、衰退期又は故障期の１つにあることを確定することには、
前記期間内の多数の時点のNPAsの平均値が第一閾値に近づくことに応えて、前記APUのタービン効率が衰退期にあることを確定することと、及び
前記期間内の多数の時点のNPAsの平均値が第二閾値に近づくことに応えて、前記APUのタービン効率が故障期にあることを確定することを含む請求項1に記載の方法。

【請求項3】

前記APUがAPS3200型のAPUであり、第一閾値は約35%であり、第二閾値は約32%であり、格差が約1.5%以内に近づく請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記APUがGTCP131-9A型のAPUであり、第一閾値は約45%であり、第二閾値は約40%であり、格差が約2.5%以内に近づく請求項２に記載の方法。

【請求項5】

前記時間の中に、10〜20個のAPUメッセージを取得する請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記期間内の多数の時点のNPAsの全部に対して線形又は非線形フィッティングをして、フィッティングされる結果を線形外挿するステップと、
線形外挿する結果と第一閾値の交差点が約1ヵ月以内にあると、APUのタービン効率が衰退期に入ることを確定するステップと、及び
線形外挿する結果と第二閾値の交差点が約1ヵ月以内にあると、APUのタービン効率が故障期に入ることを確定するステップと、をさらに含み、
前記第一閾値及び前記第二閾値は実験値であり、前記第一閾値は前記第二閾値よりも小さい、
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

線形又は非線形がフィッティングした後に、前記フィッティングの結果におけるNPAsの信頼区間を計算するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。

【請求項8】

信頼区間の外挿結果及び前記第一及び第二閾値の交点に従って、APUのタービン効率が衰退期又は故障期に入る時間の範囲を推定するステップをさらに含む請求項７に記載の方法。

【請求項9】

「EGTP_COR=((EGTP+273.5)/THITA)-273.5」の修正公式によって、修正した後のAPUの起動時の排気温度のピーク値EGTPが赤線値に近づくかどうかことを確定するステップをさらに含み、
EGTP_COR は修正後のEGTPであり、EGTPは修正前のEGTPであり、THITA = e ^ (-((AltValue * CoverFt)/1000)/((8.51 * (273.15 + TATValue)) / (9.8 * 29)))であり、
AltValueは海抜（m）であり、CoverFtはフィートとメートルの変換係数であり、TATValueは温度（℃）である、
請求項１に記載の方法。

【請求項10】

起動時間（STA）は正常のままである請求項１に記載の方法。

【請求項11】

飛行機の補助動力ユニット(APU)のタービン効率の性能の検出装置であって、
処理機と、前記処理機に指示するように構成されたコンピュータ読み取り可能なコードを記憶するように構成されたメモリと、を含み、前記処理機は、
ある期間の多数の時点のAPUメッセージを取得するように構成されたメッセージ取得ユニットと、
前記APUメッセージに基づいて排気温度（EGT）がピーク値にある回転速度を少なくとも含むAPU起動パラメーターを解析するように構成されたメッセージ解析ユニットと、
前記APUのタービン効率の性能が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定するように構成された性能検出ユニットと、
を含み、
前記性能検出ユニットは、
APUが正常に動く時の回転速度に対する、APUの起動時の排気温度がピーク値にあるときの回転速度の割合（NPA）を計算し、
前記期間内の多数の時点のNPAsの平均値を計算し、及び
前記NPAsの平均値に基づいて前記APUのタービン効率が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定する、
装置。

【請求項12】

飛行機の補助動力ユニット（APU）のタービン効率の性能の検出装置であって、
処理機と、及び
処理機に接続され、コンピュータ読み取り可能なコードを記憶するように構成されたメモリと、を含み、
前記コンピュータ読み取り可能なコードは前記処理機を運行し、
以下のステップ：
ある期間の多数の時点のAPUメッセージを取得することと、
前記APUメッセージに基づいて排気温度（EGT）がピーク値にある回転速度を少なくとも含むAPU起動パラメーターを解析することと、
前記APUのタービン効率の性能が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定することと、を実行し、
前記確定することは、
APUが正常に動く時の回転速度に対する、APUの起動時の排気温度がピーク値にあるときの回転速度の割合（NPA）を計算し、
前記期間内の多数の時点のNPAsの平均値を計算し、及び
前記NPAsの平均値に基づいて前記APUのタービン効率が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定する、
ことを含む装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は飛行機の部品性能の監視に関して、特に、飛行機の補助動力単元のタービン効率の監視方法と装置に関する。

【背景技術】

【0002】

機上補助動力単元（Airborne Auxiliary Power Unit）は、補助動力単元APUと略称して、飛行機の尾部に取り付けられる一台の小型タービンエンジンである。APUの主な機能は電源と空気源を提供するためのであり、少量のAPUによっても、飛行機に付加推力を提供することができる。具体的に、飛行機は地面で離陸前に、APUにより電力を供給して主エンジンを起動して、地面の電力、空気源車に頼って飛行機を発動する必要はない。地面にある時に、APUは電力と圧縮空気を提供して、キャビンと操縦室内の照明とエアコン保障する。飛行機が離陸する時に、APUは予備電源として使用されることができる。飛行機が着陸する後に、まだAPUによって電力照明とエアコンを供給する。APUの機能は、その運行の安定性が飛行機の飛行コストとサービス質量と直接に関することを決める。

【0003】

APUはタービンエンジンであるため、タービン効率はAPU性能を反映する重要な指標である。先行技術には、APUのタービンの効率に対して評価あうる有効の手段はなく、APUの性能に対して評価することができない。本発明はこの問題を解決するために手段を提供する。

【発明の概要】

【0004】

先行技術に存在する上記技術問題に対して、本発明の一つの実施形態によれば、ある期間の多数の時点のAPUメッセージを獲得するステップと、前記APUメッセージに基づいて前記APUの少なくともピーク値EGTの回転速度を含む起動パラメーターを獲得するステップと、APUの起動時の排気温度がピーク値にある回転速度がAPUが正常に動く時の回転速度に対応する割合NPAを計算するステップと、前記時間の中のNPAの平均値を計算するステップと、及び前記NPAの平均値に基づいて前記APUのタービン効率が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定するステップと、を含む飛行機の補助動力単元APUのタービン効率の性能検出の方法提供する。
前記のような方法によれば、その中に、前記APUのタービン効率が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定するステップには、前記時間の中のNPAの平均値が第一閾値に近づくことに応えて、前記APUのタービン効率が衰退期にあることを確定するステップと、及び前記時間の中のNPAの平均値が第二閾値に近づくことに応えて、前記APUのタービン効率が故障期にあることを確定するステップと、を含む。
前記のような方法によれば、その中に、APS3200型 APUに対して、第一閾値は約35%であり、第二閾値は約32%であり、“に近づく”とは、相違が約1.5%の内である。
前記のような方法によれば、その中に、GTCP131-9A型のAPUに対して、第一閾値は約45%であり、第二閾値は約40%であり、“に近づく”とは相違が約2.5%の内である。
前記のような方法によれば、その中に、前記時間の中に、約10-20のAPUメッセージを獲得する。
前記のような方法には、該時間の全部NPAに対して線形又は非線形フィッティングをして、フィッティングされる結果を線形外挿するステップと、線形外挿する結果と第一閾値の交差点が約1ヵ月の内にあると、APUのタービン効率が衰退期に入ることを確定するステップと、及び線形外挿する結果と第二閾値の交差点が約1ヵ月の内にあると、APUのタービン効率が故障期に入ることを確定するステップと、をさらに含む。
前記のような方法には、線形又は非線形フィッティングする後に、NPAの信頼区間を計算するステップをさらに含む。
前記のような方法には、信頼区間の外挿結果に基づいて前記第一閾値と前記第二閾値の交点を確定するステップをさらに含む。
前記のような方法には、APUの効率衰退期又は故障期に入る時間範囲を推定するステップをさらに含む。
前記のような方法には、APUの起動時の排気温度のピーク値EGTPがを赤線値に近づくかどうかことを確定するをさらに含む。
前記のような方法には、「EGTP_COR=((EGTP+273.5)/THITA)-273.5」の修正公式によって修正後のAPUの起動時の排気温度のピーク値EGTPが赤線値に近づくかどうかを確定するステップをさらに含んで、
その中に、EGTP_COR は修正後のEGTPであり、EGTPは修正前のEGTPである、THITA = e ^ (-((AltValue * CoverFt)/1000)/((8.51 * (273.15 + TATValue)) / (9.8 * 29)))である。
前記のような方法には、起動時間STAは正常の範囲にあることを確定するステップをさらに含む。
本発明の他の実施形態によれば、ある期間のAPUメッセージを獲得するメッセージ獲得単元と、必要されるAPUの少なくともピーク値EGTの回転速度を含む起動パラメーターを解析するメッセージ解析単元と、及びNPAに基づいて前記APUのタービン効率の性能が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定する性能検出単元と、を含む飛行機の補助動力単元APUのタービン効率の性能検出装置提供する。
本発明の他の実施形態によれば、処理機と、及び処理機と接続して、コンピュータ読み取り可能なコードを記憶するメモリと、を含んで、前記コンピュータ読み取り可能なコードは前記処理機で運行して、ある期間のAPUメッセージを獲得するステップと、前記メッセージに基づいて前記APUの少なくともピーク値EGTの回転速度を含む起動パラメーター解析するステップと、及び前記APUのタービン効率の性能が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定するステップと、を実行する飛行機の補助動力単元APUのタービン効率の性能検出装置提供する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

下記、図に基づいて、本発明の望ましい実施形態をさらに詳しく説明する。その中に：

【図1】図1は本発明の一つの実施例における飛行機のAPUの構成の模式図を示す。

【図2】図2はAPUのタービン効率の統計傾向図を示す。

【図3】図3はエアバス会社のA13メッセージの一つの例を示す。

【図4】図4は本発明の一つの実施例におけるAPUのタービン効率の監視方法のフロー図を示す。

【図5】図5は本発明の他の実施例におけるAPUのタービン効率の監視方法のフロー図である。

【図6】図6は本発明の一つの実施例におけるAPUのタービン効率の変化の例である。

【図7】図7は本発明の一つの実施例における飛行機の補助動力単元APUのタービン効率の監視装置の構成の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本発明の実施例の目的、技術案とメリットがはっきりする為に、下記、本発明の実施例の図に基づいて、本発明の実施例における技術案を分かりやすく、完全に叙述します。言うまでもなく、述べる実施例は、本発明の一部の実施例、全ての実施例ではないことが明らかである。本発明の実施例に基づいて、同業者が何らかの創造的活動を行わない前提で取得された他の実施例の全ては、本発明保護範囲のものである。

【0007】

下記の詳細な記載は、本出願の一部分として本出願の特定の実施例の各明細書図面を説明するためである。図面において、似てる図面符号は異なる図面に実質的に類似するユニットを記載する。本分野に関する知識と技術を持つ同業者が本出願の技術案を実施できるように、下記のように本出願の各特定の実施例を十分に詳細な記載を行う。他の実施例を利用することも、又は本出願の実施例に対して構成、ロジック又は電気極性を変更することも可能であると理解すべきである。

【0008】

図1は本発明の一つの実施例における飛行機のAPUの構成の模式図を示す。図面に示したように、飛行機のAPUには、主にパワー部分100、荷重部分200、及び付属部分300を含む。その中に、パワー部分100には、主にパワー圧縮機110、タービンユニット120、及び排気ユニット130などを含む。荷重部分200には、主に荷重圧縮機210を含む。付属部分300には、主に付属ギアケース310、タービン効率320、及び発電機330などを含む。吸気道に入る気流が二つに分かれて、一方はパワー圧縮機110とタービンユニット120に入って、主にAPUの回転を動かすためのであり、そして気流が排気ユニット130を通じて排出される。他方の気流は荷重圧縮機210に入って、この部分の気流が荷重圧縮機により加圧され、専門に飛行機用の圧縮空気を形成するためのである。この気流の入口には、流量調整バルブ（入口流れ案内インペラ）を有して、飛行機が圧縮空気に対する要求に基づいて、実時間にバルブ（インペラ）開口に対して調整して、荷重圧縮機に入る空気の量を制御する。

【0009】

APUが起動し始める時に、まず、起動機によってタービンを動かして回転させて、起動回転速度が点火閾値回転速度以上である時に、APUが燃料を供給して、APUタービンが起動机と燃焼ガスにより駆動されるタービンの動力によって加速・回転される。例えば、APS3200型のAPUに対して、APUの回転速度が正常な回転速度の5%である時に、燃料を供給し始める。一方、GTCP131-9A型のAPUに対して、APUの回転速度が正常な回転速度の7%である時に、燃料を供給し始める。燃料を供給し始める後に、燃焼室の内部には、燃料希薄状況から燃料豊富状況に転化して、同時に燃焼室の温度も続いて高くなる。APUの起動が開始する時に、前端の圧縮機が回転速度が低いことによってガスの供給量は比較的に少なく、蓄熱を招きやすく、排気温度の最高の点、即ち、起動の段階の排気温度ピーク値EGTPが出現される。タービンの全体回転速度を向上させることに従って、燃焼室の燃料豊富状況も徐々に正常になって、燃焼室の温度が低下して、APUの起動が完全する。

【0010】

本出願の発明人は、APUのタービン効率が低いと、起動段階に排気温度EGTのピーク値、即ち最高温度に達する時に、タービン回転速度が比較的に低いことを発見する。これは、タービン効率が低いと、燃料豊富状況の出現を繰り上げることを招くためのである。例えば、APS3200型 APUに対して、起動段階には最高排気温度EGTPが出現する時の回転速度がAPUの正常な作業の時の回転速度の32%しか達しないと、既にAPUタービンの性能が衰退深刻になることが表われる。同様にGTCP131-9A型のAPUに対して、起動段階には最高排気温度EGTPが出現する時の回転速度がAPUの正常な作業の時の回転速度の40%しか達しないと、APUのタービンの性能が衰退深刻になることが表われる。

【0011】

本出願の発明人は、APUのタービン効率の性能変化は一定の法則に従うことをさらに発見する。使用前期と中期には、タービン効率は比較的に安定で、後期には性能が故障するまで退化することが見える。

【0012】

図2はAPUのタービン効率変化グラフの模式図である。図面から見られて、使用時間の増加に従って、由于飛行機のAPUのタービン効率が徐々に退化するため、衰退指数が徐々に増加する。APUのタービン効率の衰退指数が比較的に安定する時に、その性能が安定期にある。APUのタービン効率の性能衰退が徐々に加速する時に、その性能が衰退期に入る。ある閾値を超える時に、その性能が故障期に入って、いつでも故障する可能がある。当APUのタービン効率が故障期に入る後に、APUの使用を影響するし、サービス質量と飛行安全にも不利な結果を招く。それ以外、計画外の維持が発生しやすく、フライトの遅延と飛行停止を起こす。

【0013】

飛行機のAPUのタービン効率の性能は、APUの起動時の排気温度EGTがピーク値EGTPに達する時のタービンの回転速度がAPUの正常な作業の時回転速度に対応する割合NPAによって標識されることができる。

【0014】

先行技術には、APUのタービン効率が衰退期に入るかどうかを検出する手段はまだない。本発明のいくつかの実施例により、この検出を実現することができる。衰退期に対する検出することによって、以下のメリットがある。APUのタービン効率が衰退期にある時に、故障する確率はまだ非常に低い。この時機を選択して飛行機に対して点検・修理すれば、飛行安全とサービス質量が保障されることができる。この時、航空会社が適当に飛行機の点検・修理の手配をすることができ、こてによって、計画外の維持を避けて、飛行機の遅延を減少する。同時に、固定期限で点検・修理時もたらす点検・修理コストの浪費にを避ける。

【0015】

多種の方法によって、NPAを獲得することができる。例えば、各種類のAPUが正常な作業の時には、一定速度で回転されるため、起動段階のピーク値EGTの回転速度を獲得することによって来NPAを計算することができる。飛行機のブラックボックスFDR又はクリックアクセスレコーダーQARに記憶されるデータによって、ピーク値EGTの回転速度データを獲得できる。

【0016】

飛行機メーカーから提供されるデータシステムによって、上記データを便利に獲得することもでき、地面で実時間に検出を実現する。例えば、エアバスのAircraft Condition Monitoring System(ACMS）システム及びボーイング会社のAircraft Heath Monitor (AHM)システムによって、実時間に飛行機の運行データを観測することができて、且つ、一定の触発条件を満足すると、一連のデータ情報を含むメッセージを自動的に形成する。

【0017】

本発明の一つの実施例によれば、APUの関連運行データが飛行機データシステム（例えばACMS又はAHMシステム）により獲得でき、形成される関連メッセージの中に反映する。この種類のメッセージ情報が飛行機通信アドレス指定と報告システム（ACARS Aircraft Communications Addressing and Reporting System）システムによって、地面に送信して、さらにそれぞれの航空会社のサーバーに配ることができる。本発明の一つの実施例によれば、APUメッセージが航空電信ネット（ATN Aviation Telecommunication Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信装置またはシステムによって送信されることもできる。

【0018】

実際には、既存の飛行データシステムに対して、APUの性能を監視することは既に存在している項目であり、そこで、対応するAPUメッセージを自動的に形成することができて、并通過ACARS又はATN地面に送信する。しかし、これらの監視するデータがAPU性能の衰退期を検出することに利用されない。例えば、エアバス会社のA13メッセージ、即ち（APU MES/IDLE REPORT）、又はボーイング会社のAPUメッセージはこのようなAPUメッセージの例である。下記の実施例において、エアバス会社のA13メッセージを例にして説明する。ボーイング会社のAPUメッセージの処理も同様である。

【0019】

図3はエアバス会社のA13メッセージの一つの例を示す。図面に示したように、A13メッセージには主に、ヘッダー、APU履歴情報、起動飛行機エンジンの運行パラメーター及びAPU起動パラメーターの4部分の情報をそれぞれに含む。

【0020】

ヘッダーはCCとC1段から構成して、主に、飛行機のフライト情報、メッセージを形成する航行段階、ブリード弁の状況、全温度（即ち外界温度）などの情報を含む。APU履歴情報はE1段から構成してAPUコード番号、運行時間と循環などの情報を含む。起動飛行機エンジンの運行パラメーターはN1―S3段から構成して、その中に、N1、S1は一番目の飛行機エンジンを起動する時の運行状況を示し、N2、S2は二番目の飛行機エンジンを起動する時の運行状況を示し、N3、S3はAPUがエンジンを起動した後にAPUが徐行する時の状況である。APUの起動パラメーターには、APUが起動する時の起動時間、EGTピーク値、ピーク値EGTの回転速度、潤滑油温度、荷重圧縮機の入口温度を含む

【0021】

図3から見られて、ピーク値EGTの回転速度のAPU運行パラメーターが既存のA13号メッセージの中に含まれる。そこで、該メッセージによって獲得するデータは本発明のAPUのタービン効率検出を実現することができる。

【0022】

図4は本発明の一つの実施例におけるAPUのタービン効率の監視方法のフロー図である。図面に示したように、該APUのタービン効率の検出方法400において、ステップ410には、ある時間の中の飛行機のAPUの起動時の少なくともピーク値EGTの回転速度を含む状況データを獲得する。

【0023】

本発明の一つの実施例によれば、ステップ410において、必要な情報は例えばA13メッセージのAPUメッセージから獲得することができる。例えば、从国際航空情報通信機構SITAネット制御中心と中国民間航空データ通信会社ADCCネット制御中心から、リモートから飛行機のAPU運行のA13メッセージを実時間に獲得することができ、メッセージデコーダーにより前記の飛行機のAPU運行状況のA13メッセージを解読して、得到必要される飛行機のAPUの起動状況の情報を得る。

【0024】

ステップ420には、獲得されるピーク値EGTの回転速度とAPUの恒定回転速度に基づいて、該時間の中のNPAの平均値を計算する。

【0025】

ステップ430には、該時間の中のNPAの平均値が第一閾値に近づくかどうかことを判定する。NPAの平均値が既に第一閾値に近づくと、ステップ440には、APUのタービン効率が衰退期に入ることを確定する。

【0026】

ステップ450には、該時間の中のNPAの平均値が第二閾値に近づくかどうかことを判定する。NPAの平均値が既に第二閾値に近づくと、ステップ460には、APUのタービン効率が故障期に入ることを確定する。

【0027】

本発明の一つの実施例によれば、APS3200型のAPUに対して、第一閾値は約35%であり、第二閾値は約32%であり、“に近づく”とは、相違が約1.5%の内であることを意味する。同様に、GTCP131-9A型のAPUに対して、第一閾値は約45%であり、第二閾値は約40%であり、“に近づく”とは、相違が約2.5%の内であることを意味する。

【0028】

時間とともに、該時間の長さが固定される場合に、NPAの平均値が徐々によくなる。このようなある時間に絶えずに更新するデータで変化傾向を分析する方法は、移動ウィンドウ法と言われる。移動ウィンドウの大きさ、即ち計算範囲に収められる点の数Mの選択は、多種の要因によって決められて、例えば、測量時間の間隔及び制御策略などである。如果移動ウィンドウが小されば小さいほど、データの起伏比が正常起伏の影響を受けやすくて、過度の誤報を起こし、本発明の效果を影響する。移動ウィンドウが大きすぎれば、変化傾向を反映することは比較的に正確なのに、本発明の適時性が低下して、直ちに正確に警告情報を出すことができない。そこで、移動ウィンドウの大きさは本発明には重要なの影響を与える。本発明の一つの実施例によれば、毎日2-3点を測量する前提に基づいて、Mの値は約20である。本発明の他の実施例によれば、毎日2点以下を測量うる前提に基づいて、Mの値は約10である。

【0029】

本発明の一つの実施例によれば、異なる温度で獲得される回転速度のデータが同じでないので、APUのタービン効率をよりよく反映するために、回転速度の相似特性に基づいて温度の影響を換算して、NPAを全部で一致の環境に換算して比較する。修正公式は下記のようである。

【0030】

その中に、Ncorは修正後のNPAであり、Nは修正前のNPAであり、T0は換算温度であり、T1は現在の温度である。このように、閾値と比較する後の結果はより正確である。

【0031】

図5は本発明の他の実施例におけるAPUのタービン効率の監視方法のフロー図である。図面に示したように、該APUのタービン効率の検出方法500において、ステップ510には、ある時間の飛行機のAPU起動時の少なくともピーク値EGTの回転速度を含む状況データを獲得する。本発明の一つの実施例によれば、前記時間は約1-2ヵ月である。

【0032】

本発明の一つの実施例によれば、ステップ510において、必要な情報は例えばA13メッセージのAPUメッセージから獲得することができる。例えば、国際航空情報通信機構SITAネット制御中心と中国民間航空データ通信会社ADCCネット制御中心から、リモートから飛行機のAPUに運行されるA13メッセージを実時間に獲得することができ、メッセージデコーダーにより前記の飛行機のAPUの運行状況のA13メッセージを解読して、必要される飛行機のAPUの起動状況の情報を得る。

【0033】

ステップ520には、獲得されるピーク値EGTの回転速度とAPUの恒定回転速度に基づいて、該時間の中の全部のNPAを計算する。

【0034】

ステップ530には、該時間の全部NPAに対して線形又は非線形フィッティングをして、フィッティングされる結果を線形外挿する。

【0035】

ステップ540には、線形外挿する結果と第一閾値の交差点が約1ヵ月の内にあると、APUのタービン効率が衰退期に入ることを確定する。

【0036】

ステップ550には、線形外挿する結果と第二閾値の交差点が約1ヵ月の内にあると、APUのタービン効率が故障期に入ることを確定する。

【0037】

本発明の一つの実施例によれば、APS3200型のAPUに対して、第一閾値は約35%であり、第二閾値は約32%であり、“に近づく”とは、相違が約1.5%の内であることを意味する。同様に、 GTCP131-9A型のAPUに対して、第一閾値は約45%であり、第二閾値は約40%であり、“に近づく”とは、相違が約2.5%の内であることを意味する。

【0038】

本発明の一つの実施例によれば、ステップ740と750には、在線形又は非線形フィッティングする後に、NPAの信頼区間を計算する。信頼区間の外挿結果と第一閾値と第二閾値の交点に基づいて、APUの効率が衰退期又は故障期に入る時間範囲を推定する。

【0039】

本発明の一つの実施例によれば、他のAPUの起動パラメーターもAPUのタービン効率が衰退期に入ることを判定するに使われる。例えば、APUの起動時の排気温度のピーク値EGTPである。タービンの効率が低下すると、APUの起動時の排気温度のピーク値EGTPがその赤線値に近づいて、即ちAPU運行に許される最高の排気温度である。

【0040】

EGTPも外界温度の影響を受けるため、本発明の一つの実施例によれば、EGTPに対して修正する。修正公式は下記のようである。
EGTP_COR=((EGTP+273.5)/THITA)-273.5

【0041】

その中に、EGTP_COR は修正後のEGTPであり、EGTPは修正前のEGTPであり、THITA = e ^ (-((AltValue * CoverFt)/1000)/((8.51 * (273.15 + TATValue)) / (9.8 * 29)))である。その中に、AltValueは海抜（米）であり、 CoverFtは（フィーとと米の変換定数）であり、TATValueは温度（℃）である。

【0042】

図6は本発明の一つの実施例におけるAPUのタービン効率変化の例である。その中に、図面の実線の位置で、APUのタービン効率が交換される。図6に示したように、APUのタービン効率を交換する前に、NPAが徐々に低下して、第一閾値の43%に近づいて超えて、徐々に第二閾値の40%に近づく。前記の方法を利用すると、すぐにAPUのタービン効率悪くなって、衰退期と故障期に入る警報が発生することが発見される。同時に、起動時間STAが正常に保持することを注意する。EGTAが徐々に赤線値の840度に入る、修正後のEGTA_corもその赤線値の900度に近づく。

【0043】

図7は本発明の一つの実施例における飛行機の補助動力単元APUのタービン効率の監視装置の構成の模式図である。図7に示したように、APUのタービン効率の監視装置には、ある期間のAPUメッセージを獲得するメッセージ獲得単元701と、必要されるAPUのタービン効率に関する運行データを解析するメッセージ解析単元702と、及び、前記タービン効率の運行データに基づいて前記APUのタービン効率の性能が安定期、衰退期又は故障期にあることを確定するタービン効率監視単元703と、を含む。

【0044】

本発明の一つの実施例によれば、飛行機の補助動力単元APUのタービン効率の性能検出装置には、処理機と、及び処理機と接続して、コンピュータ読み取り可能なコードを記憶するメモリと、を含んで、前記コンピュータ読み取り可能なコードは前記処理機で運行して、ある期間のAPUメッセージを獲得するステップと、前記メッセージに基づいて前記APUのタービン効率に関するNPAを含む運行パラメーターを解析するステップと、前記APUのタービン効率の性能が安定期、衰退期、深刻衰退期又は故障期にあることを確定するステップと、を実行する。

【0045】

上記の実施形態例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。同業者は、本発明の範囲を逸脱することなく各種の変化又は変更を実施できるので、均等の技術案も全て本発明の開示範囲に属するものと理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】