航空发动机燃油控制系统主要设计现状与发展趋势调研，本次调研主要包含航空发动机燃油控制系统的发展历程、设计现状和未来发展趋势三个方面。
1.发展历程
航空发动机控制的发展历程大致可分为初始、成长、电子化、综合化等4个发展阶段。
早期的航空发动机仅有一个燃油流量作为控制变量。由于其推力不大，航空发动机采用液压机械式开环控制技术，其特点是系统结构简单，较容易实现，缺点是控制系统的控制精度不高。
20世纪70年代，人们设计出模拟或数字式电子控制装置，用于发动机飞行包线内转速和温度的保护，并具有对发动机状态的监视功能，如PW100发动机的数字电子式发动机控制装置。
20世纪70年代，美国制定了全权限数字电子控制（FADEC）技术研究计划。在PW100发动机监控用的数字电子式发动机控制装置基础上，用数字电路和软件实现液压机械装置的全功能控制。
20世纪90年代，全权限数字电子控制的强大功能促进了智能分布式控制技术的发展，分布式控制系统具有提高系统可靠性、维修性，减轻系统重量，降低全寿命期内成本等优点。
2.设计现状
2.1结构功能
在早期的航空发动机控制中，主调节器只有一个控制变量——燃油，后来液压机械装置发展成功能完备的液压机械式调节器；由于发动机控制参数的增加和电子技术的发展，在液压机械式控制系统的基础上增加了模拟电子调节器，从而产生了监控型电子控制系统。
随着电子计算机技术的迅猛发展，FADEC系统应运而生。FADEC系统全称为全权限数字电子控制系统，它包括发动机电子控制器(EEC)、液压机械装置（HMU）、传感器、作动器、活门等。其中，EEC是它的核心，液压机械装置是它的执行机构。
2.2系统可靠性
传统的液压机械式控制系统，其组件都为机械组件，且工作环境较为恶劣，没有备份组件。因此，一旦某一组件或某多个组件出现可靠性问题，对整个系统的影响都是非常之大，严重的可能完全发挥不了作用。
对于监控型电子控制系统，由于模拟电子调节器EEC具有微调功能，能够保持精确的推力控制及工作参数不超限，因此它的控制可靠性要高于液压机械式控制，但是需要考虑电子干扰的问题。
与纯液压机械式控制系统相比，FADEC系统中的HMU组件数量大大减少，从而降低了部件之间的耦合和系统综合故障率，提高了系统可靠性。
2.3系统维护性
液压机械式控制系统和监控型电子控制系统都是以液压机械装置为全部或主要控制计算组件，其系统维护排故流程基本相同。但是由于同一故障引起的因素较多，要找出合理办法排故有一点难度。
由于FADEC系统的核心部件是控制计算机，它不仅能够完成对发动机的控制，还监测控制系统的输入、输出及计算机自身的工作状态，并将监测到的异常信息存储到自身的存储器或者将信息发送到飞机系统进行告警或存储，以便机组根据告警信息采取必要的及时措施。因此系统维护排故对于FADEC系统而言就相对简单的多。
3.发展趋势
随着飞机性能的提高，航空发动机的设计将更加复杂，发动机的控制变量在不断增加，从当前的10-12个增加到20多个，必须采用新的控制理论和控制方法以适应发动机性能发展的要求。
3.1主动控制技术
航空发动机主动控制技术主要包含压气机主动稳定性控制、燃烧室主动燃烧控制以及涡轮主动间隙控制。主动控制技术可使高载荷的涡轮机械达到更高的推重比，提高涵道比和部件效率，减少耗油率，进而提高发动机的性能、耐久性和生存性，从而降低维修成本。
3.2分布式控制技术
目前的发动机控制系统都采用集中式FADEC结构。控制系统复杂性的增加导致FADEC的重量、外形尺寸都大大增加。未来控制系统将是高度分布式控制系统，它由FADEC和多个智能装置组成，中央处理器和各智能传感器、智能执行机构组成了一个局域网。中央处理器与智能传感器、智能执行机构之间通过数据总线进行通信，而不是集中式FADEC系统中的中央处理器与执行机构之间的点对点连接。
3.3多电/全电控制技术
FADEC系统中的燃油与作动附件仍采用传统的机械液压方式，存在泵转速与发动机转速耦合、 能量利用率低、耐高温能力差等瓶颈。多电发动机（MEE）及航空发动机多电控制系统（MEFADEC）技术概念的提出和研究，为上述问题提供了解决途径。MEFADEC是指采用电力驱动方式部分取代传统系统中的液压机械、气动等驱动方式，实现对发动机的综合控制，并对发电、配电、用电系统进行统一管理、集中控制。
本次调研了解学习了航空发动机控制系统中的关键技术的技术路线和相关的前沿现状，并以CFM56-5B和LEAP-1A发动机为例，对关键技术的现有研究进行整理分析。
