航空发动机激波测试系统开发与应用

孙海龙　邢志国

摘 要：开发了一套航空发动机叶片槽道激波测试系统。实现了对发动机叶片槽道激波图形绘制的自动化处理，并在某型发动机上进行了成功应用，为航空发动机的相关设计的工作提供了依据。

关键词：发动机；激波测试；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.174

0 前言

在超音速压气机转子中，激波损失对效率影响很大。叶片槽道中激波的形状、位置和强度是超音速压气机设计与分析中的重要信息。为了满足对发动机槽道激波测试的需要，开发了一套用于航空发动机的激波测试系统。本系统实现了对多路激波测试数据的采集与回放，并实现了对激波图形的自动化绘制与处理。

1 激波测试系统开发

本套激波测试系统为自主开发的高速、高频响动态数据采集系统。数采硬件选用PXI数采设备。数据采集与处理软件采用LabView开发。触发信号由同步锁相装置提供。激波测试系统框图1所示。

系统软件实现了数据采集、数据回放、激波图绘制三个主要功能。各个功能的界面如图2～4所示。激波图形实时处理与显示功能。在采集数据無误的情况下，可在试验现场实现激波图形显示，极大的提高了试验结果的处理效率。数据回放功能，增加了多路数据瞬态值显示功能，使用者可根据需要观测某一时刻数据，并对关注的某路波形突出选亮。

在激波图的绘制方法上，使用叶片弦长的水平与垂直距离的比值大小确定插值的数据量。插值数据再根据叶片安装角方向移位后，可使激波图绘制出的叶片安装角基本接近真实值，从而无需再手动对激波图进行调整，提高了软件绘图的自动化程度。

2 激波测试系统某发动机的应用

本激波测试系统在某发动机专项试验时得到了应用，并取得了良好的测试结果。图5～6为此发动机在不同状态下激波形状的变化情况，可见发动机状态的变化，激波的位置会发生相应的变化。

3 总结

本套激波测试系统，在一定程度上提高了激波测试的实时性与便捷性，对于激波测试技术的发展起到了一定的促进作用，也为发动机相关设计工作的开展提供了依据。

参考文献：

[1]郑克扬.现代测试技术与数据处理[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001：220-240.