航空發動機自動化測控系統的發展趨勢

張 琦

(中國航空工業空氣動力研究院，哈爾濱 150001)

航空發動機自動化測控系統的發展趨勢

張 琦

(中國航空工業空氣動力研究院，哈爾濱 150001)

當前航空發動機逐步實現了自動化水平，對航空發動機實現自動化的測控系統特征做出詳細研究與闡述，對于現在急需解決的自動化測控系統建設的有關問題提出了一些意見，希望可以給航空發動機自動化系統的進步提供參考。

航空發動機；自動化測控系統；趨勢；水平

航空發動機是飛機前行的心臟，也就是說發動機的狀態好壞會直接影響真實的飛行狀態。由于航空發動機是在千米甚至萬米以上的高空進行作業，因此會受到高溫、高壓以及變工等惡劣環境的影響，航空發動機出現性能退化的現象也是非常常見的。一旦航空發動機的性能出現了退化，就會嚴重影響到整個飛機系統的安全性，增加了安全隱患。在全國范圍內，因航空發動機故障而引起的飛機事故非常多，比較被人們熟知的就是2011年，伊朗航空公司的波音客機就是因為發動機出現故障而使整個飛機失去了動力，造成了重大傷亡事故。為了保證安全運行，盡量避免重大災難事故發生，就一定要對航空發動機在運行中的可靠性進行精準評估。而航空發動機自動化測控系統正是實現飛機飛行安全很重要的組成體系。

1 航空發動機的自動化測控系統主要特點

航空發動機的自動化測控體系與別的自動化測控體系有著很大的不同，航空發動機的自動化測控系統有以下幾個主要特點：第一，航空發動機實行自動化測控的任務總量非常大。不但要對自動化系統全部功能都要做好有關的測試，而且還要對其他的一些性能開展復雜的測試，對這個系統進行這么多的測試，它的目的就是要求必須有獨立的邏輯判斷能力和準確的運算能力。第二，航空發動機的自動化測控對進行測試的速度有比較高的要求，標準很高，而且測試的精度必須要非常精確才可以，所以航空自動化系統一定要經常進行測試，在反復的測試中獲得準確的數值，這樣才可以適合實際具體的測控目標。

航空發動機的部件組成相對比較復雜，它的構成復雜程度好比人體，航空發動機的溫度、壓力以及轉子的轉速等運行的信息都能夠真實的反映出飛機發動機運作狀態的好壞。除此之外，航空發動機的每一個功能部件都可以看作是單獨的機械結構，此次主要集中對發動機的溫度、壓力以及關鍵功能部件的響應信號進行分析，并利用相關的監測信息對發動機的整體和關鍵功能部件進行了可靠性分析。

2 航空發動機的自動化測控系統建設需要注意的問題

有一些航空發動機的自動化測控系統也可以將上面提到的各種任務進行完成，不過它的性能卻不能充分的發揮出來，還是有著一些不穩定因素存在，這些不穩定的因素會嚴重制約航空發動機的自動化測控系統產生經濟效益發揮。具體的來看，航空發動機自動化測控系統出現的問題，表現在以下幾點：其一，發動機的控制通道太多，影響了檢測設施的計算，同時也會顯得計算的過程比較復雜與不準，效率也沒有得到有效提高，不但增加可檢測工作的時間，也會對發動機造成不必要的麻煩與負擔，時間長了就會對發動機使用壽命產生不利因素。其二，航空發動機的自動化測控系統在工作中還是人為控制的時間比較長，這就說明這種自動化的測控系統是在低水平的狀態，所以就不能確保測試準確性。其三，航空發動機的自動化測控體系在自動化方面不容易進入正常狀態，很多參數經常是不能顯示準確的實時記錄，有的事后還要做出補充的行為，這就缺少了存儲數據功能。以上這些問題，會使自動化測控體系無法達到正常指標，同時對發動機出現的故障無法做到及時處理，這不適合現在航空的三高要求需求，需要工作人員使用有效方法做好調整。

3 航空發動機的自動化測控系統主要的發展趨勢

3.1 測控體系的硬件和信號要做好正確的調整

工作人員對系統的硬件結構要提前的優化，重視工控機的使用，精心組成主控板，多功能板和信號調理板為主要的部件。此外，要將小信號進行合理調理，經過具體的實驗發現熱電信號非常小，它的傳輸距離很長，這個時候在現場的干擾很多。針對這種原則合理的選擇適合的測量芯片，選擇的原則就是選那些干擾少與精度高的小信號，在這樣的基礎上確保可以對嵌入方案順利實施。

3.2 建設軟件系統與算法過程

這里面主要有以下內容：制定好對應軟件具體的流程測控計劃。詳細展開來看就是有關的信息數據要做到科學的采集，數據信息的顯示與檢測信息的顯示要同樣重視。另外，對于動態的檢測也要重視，這個階段的任務是檢測航空發動機主要性能是否正常，根據具體的參數制定科學合理的監測計劃。再有就是采用監測點搜索方法，在動靜態檢測中，需要工作人員采用自動引入信號的方式，進一步實現對發動機以及控制器監測點位置的調整，并以單方面因素試驗為主要依據，設計出一種時序遞增的自動化搜索算法，從而實現人機調整的過程，進而有效完成與之相對應的測控工作。

3.3 對于航空發動機的自動化測控系統總體的發展趨勢，工作人員需要正確的把握

主要就是經過以上敘述，對航空發動機的自動化測控進行科學的優化，推動航空發動機的自動化測控系統持續穩定的進步與發展，主要表現為以下幾個方面：第一，自動化檢測整體效率提高，它能夠在很短時間里進行準確的檢測，同時也實現了程序簡化效率提高的目標，這對發動機的使用時間長短沒有什么問題。第二，系統檢測在自動化方面的程度提高，一些參數可以進行自動生成，讓重要信息數據朝精確方向進步，表現了很好的信息管理功能。第三，檢測內容變得比以前要豐富，這樣形成的檢測系統能夠確保航空發動機始終在正常的工作狀態中。第四，航空發動機的自動化測控系統組成會變得比以前要簡單，性能也會變得更高與更準確。

3.4 開展航空發動機實時監控平臺

在航空發動機的監測與管理中，研究人員根據航空發動機的實際情況，可以開設航空發動機的實時監控平臺，對這一心臟進行實時的監控和管理，這樣就可以極大的提升航空發動機的安全性和穩定性，并且在航空發動機的運行過程中，實時對發動機進行監測，提早預防發動機可以出現的問題，提前做好發動機的維護工作，進一步保障航空發動機的有效運行，保障人們的生命安全。

4 結語

通過以上的闡述可以看到，建設一個完善的航空發動機的自動化測控系統，不但要考慮發動機自動化測控系統各項的任務能不能很好的完成，還應該確保測控過程中在效率方面可以有明顯提高，在這之間發揮出自動化測控系統的功能，這也是未來自動化測控系統持續升級不斷發展的動力。筆者相信航空方面的研究人員在這個方面不斷的經驗積累，未來的航空發動機自動化測控系統不管是在性能還是在功能與效率上都會取得持續的提高，確保航空體系的穩定與可靠。

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Development trend of aeroengine automatic measurement and control system

ZHANG Qi

(AVIC Aerodynamics Research Institute, Harbin 150001, China)

The aeroengine has realized the automation level step by step, the detailed research and elaboration on the characteristics of automatic control system has been made, solutions for automated control system construction has been proposed, hoping to provide reference for progress of automatic measurement and control system.

Aeroengine; Automatic measurement and control system; Trend; Level

2016-09-23

張琦(1983-)，男，學士，工程師。

V233

B

1674-8646(2016)24-0040-02