航空发动机自动化测控系统的发展趋势

马 飞

(中国航空工业空气动力研究院，哈尔滨 150001)



航空发动机自动化测控系统的发展趋势

马 飞

(中国航空工业空气动力研究院，哈尔滨 150001)

对航空发动机自动化测控系统的特点进行分析，并针对当前急需解决的航空发动机自动化测控系统的构建问题提出相应的解决策略，同时探讨航空发动机自动化测控系统的发展趋势。

航空发动机；自动化；测控系统；发展趋势；分析

1 航空发动机自动化测控系统特点

第一，航空发动机自动化测控系统的逻辑判断能力和运算处理能力要非常强，由于航空发动机自动化测控工作自身的工作量极大，而且工作任务非常复杂，因此自身一定要具备上述两种能力，才能够保证这一测控系统的正常稳定运行。

第二，航空测控对测试的速度要求非常高，而且要保证测试的精准度，所以研究人员还要确保系统能够对其进行实时的测量和分析，并且在多次测量上获取平均值，才能够保证航空发动机自动化测控的目标得以实现。

2 测控系统构建需解决的问题

第一，发动机控制通道过多导致相关的检测设备系统变得笨重且复杂，整体运行效率大大降低，这时需要消耗很长的时间和精力来完成相关的检测工作，也在客观上给航空发动机增加了运行负担，时间一长就会对发动机的使用年限造成非常多的影响。第二，航空发动机自动化测控系统在运行中人为干预的可能性非常大，而且其自动化测量程序还处于低测控状态，因此，最终测试结果的有效性很难得到保障。第三，航空发动机自动化测控系统的自动化程度目前难以达到理想的运行状态，而且运行参数也做不到实时记录，很多数据都是事后进行补充，因此数据的信息管理功能达不到实际需求。

这些问题的出现不仅会导致自动化测控系统的性能降低，而且还会导致发动机出现故障却不能及时维护解决，基于此种情况，要采取积极有效的措施来对航空发动机自动化测控系统进行优化和调整，进一步提升发动机自动化测控系统的安全稳定运行。

3 航空发动机自动化测控系统发展对策

第一，实现航空发动机自动化对应软件流程测控方案的制定。总地来说，这一部分主要会涉及数据采集、数据显示线程以及检测主控线程三个环节。第二，运用动态数据来检测航空发动机自动化测控系统的总体结构。这一环节的任务主要在于检测发动机在开机状态下，制定出与之相对应的动态检测方案。第三，运用监测点搜索方法，需要运用自动引入信号的方法来实现对发动机以及控制器监测点位置的调整，从而设计出一种递增的搜索算法，进而完成相关的测控任务。

4 航空发动机自动化测控系统改进策略

4.1 硬件结构及信号的调整

研究人员要先对系统硬件的总体结构进行不断的优化和完善，主要调整的部分为主控板、多功能版、电源单元及信号等组成部件，等等。除此之外，研究人员还要实现对小信号的调理，通过实验会发现，热电偶的信号相对较小，传输的距离也比较长，所以对小信号进行及时的调整非常有必要。

4.2 加强测试队伍建设

当今世界正进行着科技力量的竞争，而掌握科技的人才也就成为了各大领域争相关注的对象，对于航空领域的发展来说，培养一批优秀的专业技术人才是提升航空测试技术的关键，所以，不仅要依靠我国的高等院校来培养新的人才力量，各个单位还要注重在实际工作中不断加强对测控技术队伍的培养，尤其是对原领域科学技术人员的再教育，只有全面提升了专业技术水平才能够保证航空测控的进一步发展。

4.3 加强管理

建议航空领域来作为业务的主管机构，加强对总公司内各个测试专业、院校以及整机内的相关测试研究，做好相关的指导工作，运用自上而下、自下而上相结合的方法，系统性地制定航空测控技术发展的规划方案，并真正将其落实到实处。除此之外，还要加强对全新开发的测试设备进行研究，着重研究设备的运行可行性，对新设备进行全面的监督和管理，这样可以有效避免在实际运行中操作上的重复。

4.4 加强试验仿真技术的研究

自动测试与传感器之间的联系非常紧密，传感技术对社会各个领域的发展都有极大帮助，而在航空发动机测控技术中，传感技术的运用也极大提升了测控技术的整体水平，除了传感技术，像光纤技术、红外技术等都属于非接触测量这一环节，这些技术手段主要研究发动机内流物理现象，所以专家学者对这些技术手段也极为重视。

试验仿真技术是当前高新技术领域发展中非常受欢迎的技术之一，它主要是通过计算机模拟环境，在逼真的条件下获取发动机的内流数据。运用仿真技术不仅可以极大的缩短试验的时间，而且还能节约试验的成本，试验设备的获取范围得到了扩大，而且这一技术对动态参数测量方法和测试设备的选择也非常有帮助。

4.5 引入先进的技术手段

为了研究新的测控技术，适当引入一些国外先进技术非常有必要，研究人员在借鉴国外先进经验之后，自身的发展速度也会得到提升，这也是我们从之前的仿制到自主研发，实现技术国产化的关键途径，而加强测控技术的发展进程，还需要不断与各大高校进行合作，发挥各自优势，集中科技力量，对技术中存在的难点进行重点研究。

4.6 做好相关的配套工作

目前我国测控技术的发展主要以微机为核心，相关的配套应用传感器技术为基础的技术手段。当前对于测控技术的研究，每年都从国外购买先进的测控设备，而购买最多的就是自动数据采集处理系统，国产系统与国外系统相比，其性能基本一致，但传感器以及相关的应用软件在配套上并不是很吻合，再加上国产的系统使用年限也没有国外系统使用年限长，这些方面都需要不断提高自身系统的质量，不断完善应用配套设施，以此来解决产品的质量问题，保证国产系统的可靠性和稳定性。

5 航空发动机自动化测控系统发展趋势

第一，航空自动化测控系统的检测效率得到明显提升，能够在相对较短的时间内完成与之相对应的检测任务，简化了检测程序。第二，航空检测自动化的程度越来越高，相关的参数记录可以自行完成，数据的精准度得到了提升，数据管理性能非常优越。第三，航空发动机自动化测控系统的整体构成也在不断简化当中，相关的技术参数会越来越高，其性能也会越来越完善。

6 结语

对于航空发动机自动化测控系统来说，其构建除了要保证发动机自动化测控任务的有效完成，还要保证测控的整体质量和效率。随着技术手段的不断更新完善，在航空发动机制动化测控方面所积累的经验越来越多，其性能会逐渐提升，这些经验在保证航空系统可靠性等方面发挥的作用也越来越重要，这也是我国航空发动机自动化测控系统进一步发展的有效依据。

[1] 杨平.环境友好的高效航空发动机[J].全球科技经济瞭望，2000，(06):45.

[2] 刘建军.乌克兰航空发动机总体设计技术培训体会[C]//中国航空学会第七届动力年会论文摘要集.2010.

[3] 刘洋，崔峰.航空发动机导管故障分析及改进措施研究[C]//中国航空学会第七届动力年会论文摘要集.2010.

[4] 雷宗山，张莹松，杨武奎.航空发动机零、部件修理研究[C]//第十五届中国科协年会第13分会场：航空发动机设计、制造与应用技术研讨会论文集.2013.

[5] 王丰产，孙有朝，吴海桥.大型民用航空发动机吸雨和吸雹适航验证方法研究[C]//2010年航空器适航与空中交通管理学术年会论文集.2010.

[6] 万玉成，孙倩，袁文君.基于可拓关联函数的航空发动机磨损故障诊断方法[C]// Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference.2010.

[7] 袁荒，方洁，韩刚.表面喷丸工艺对航空发动机高承载件低周疲劳寿命计算[C]//第十五届全国疲劳与断裂学术会议摘要及论文集.2010.

[8] 杨薇.航空发动机可靠性指标工程评估方法研究[C]//中国航空学会第七届动力年会论文摘要集.2010.

Development trend of aeroengine automatic measurement and control system

MA Fei

(China Aeronautical Industry Aeronautical Research Institute, Harbin 150001, China)

This paper analyzes the characteristics of aeroengine automatic measurement and control system, puts forward the corresponding solution to the problem of automatic measurement and control system construction urgently needed to be solved. At the same time, the development trend of the aeroengine automatic measurement and control system is discussed.

Aeroengine; Automation; Measurement and control system; Development trend; Analysis

2016-11-20

马飞(1984-)，男，硕士。

V233

B

1674-8646(2017)02-0032-02