試論航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試及數(shù)據(jù)管理技術(shù)

饒志鋒　高君

摘 要：從某種意義上來(lái)講，隨著近年來(lái)我國(guó)對(duì)航空事業(yè)的不斷重視，這在一定程度上也促進(jìn)了航空的發(fā)展與創(chuàng)新。尤其是各種新技術(shù)的層出不窮更是對(duì)其提出了新的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為航空技術(shù)的重要組成部分對(duì)其發(fā)展有著不可忽視的重要作用。下面文章則針對(duì)現(xiàn)階段航空發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)測(cè)試及數(shù)據(jù)管理技術(shù)等方面的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與總結(jié)，希望通過(guò)文章的論述可以為相關(guān)人員提供一定的參考意見，并針對(duì)其存在的不足提出合理化的解決措施，以便更好地推動(dòng)我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展，為其國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)；數(shù)據(jù)管理；測(cè)試技術(shù)；特點(diǎn)

中圖分類號(hào)：V263.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）35-0156-02

Abstract： In a sense， with the continuous emphasis on the aviation industry in recent years， this has also promoted the development and innovation of aviation to a certain extent. In particular， the endless emergence of a variety of new technologies has posed new technical requirements and standards. As an important part of aviation technology， aero-engine plays an important role in its development. The following paper carries on the brief analysis and the summary of the present stage aeroengines in experiment testing and data management technology， in the hope that the discussion may providecertain constructiveideas for the correlation personnel. In order to promote the development of China's aviation industry and contribute to the sustainable development of its national economic construction， this paper puts forward some reasonable measures to solve these problems.

Keywords： aeroengine； data management； testing technology； characteristics

航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為航空技術(shù)的重要研究項(xiàng)目是一項(xiàng)比較復(fù)雜的技術(shù)工藝，它不僅僅涉及到空氣動(dòng)力學(xué)、工程物理學(xué)等方面的知識(shí)，更加涉及到傳熱傳質(zhì)、機(jī)械、電子、自動(dòng)化等多種科學(xué)，是一門比較復(fù)雜的綜合性學(xué)科。尤其是近年來(lái)隨著各種新技術(shù)的層出不窮更是對(duì)其技術(shù)提出了更高的要求。作為一名航空作業(yè)人員，必須要掌握多種學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還要掌握最前沿的科學(xué)技術(shù)以便更好地指導(dǎo)航天事業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)而言是一門較新的技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上仍存在著許多問(wèn)題。如試驗(yàn)的復(fù)雜性、系統(tǒng)性及精確性等問(wèn)題都需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作。與此同時(shí)，對(duì)其數(shù)據(jù)管理方式也提出了新的技術(shù)要求。如何在兩者之間建立高效的作業(yè)模式，成為了研究人員亟待解決的重要問(wèn)題。下面則進(jìn)行深入研究與分析，針對(duì)科學(xué)有效的研究提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性及精準(zhǔn)性，進(jìn)而有效地?cái)?shù)據(jù)管理，以便推動(dòng)我國(guó)航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

歷經(jīng)多年的發(fā)展，我國(guó)航天發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)等方面所取得的成就是顯而易見的，作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，測(cè)試技術(shù)的發(fā)展將對(duì)其整個(gè)航空事業(yè)的發(fā)展有著極其重要的作用。尤其是近年來(lái)數(shù)字模擬技術(shù)和仿真技術(shù)更是加速了試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，一定程度上不僅僅減少了試驗(yàn)的次數(shù)，更是提高了測(cè)試的準(zhǔn)確度和精準(zhǔn)度。試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)也已由傳統(tǒng)的試驗(yàn)更顯迭代得到了較大的進(jìn)步，這也將是未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的重要方向。

與此同時(shí)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步離不開相關(guān)技術(shù)的迅猛發(fā)展。如計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)、電磁感應(yīng)技術(shù)等，都對(duì)其測(cè)試技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用。在以往測(cè)試技術(shù)的運(yùn)行過(guò)程中主要是依據(jù)傳統(tǒng)的測(cè)試方式進(jìn)行試驗(yàn)或是數(shù)據(jù)搜集，大大降低了其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，然而利用激光、紅外線等技術(shù)將原有的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，這就大大增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的全面分析，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)形成體系化的網(wǎng)絡(luò)管理模式，能夠在第一時(shí)間檢測(cè)出航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及直觀的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的特點(diǎn)

發(fā)動(dòng)機(jī)是航空動(dòng)力裝置的重要組成部分，對(duì)飛機(jī)運(yùn)行的安全性及可靠性都有著不可忽視的重要影響，各國(guó)航天在發(fā)展的同時(shí)都將其發(fā)動(dòng)機(jī)作為重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)研究與分析，則是希望可以通過(guò)簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)裝置來(lái)進(jìn)行航空飛行的操作，這樣不僅僅可以降低成本，更能在一定程度上提升系統(tǒng)的安全性和可操作性。一定意義上來(lái)講航空發(fā)動(dòng)機(jī)是由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室等部件組成的，是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)。所以在進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試的過(guò)程中，必須做好充足的準(zhǔn)備，從其自身性能出發(fā)，要確保各部件都要符合技術(shù)要求。（1）綜合性。不言而喻，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的系統(tǒng)作業(yè)，同時(shí)也是一門綜合性比較強(qiáng)的學(xué)科。它不僅僅涉及到專業(yè)的航空技術(shù)知識(shí)，更是對(duì)流動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、機(jī)械學(xué)等方面的研究有著更高要求，作為一名航空作業(yè)人員必須對(duì)其進(jìn)行熟練掌握。能夠運(yùn)用多種技術(shù)方式進(jìn)行測(cè)試技術(shù)的診斷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題利用科學(xué)有效的管理方式加以解決。（2）測(cè)試參數(shù)多樣。由于航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的作業(yè)，所以在進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試的過(guò)程中，要針對(duì)其每項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行科學(xué)的診斷及梳理、記錄。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果顯示的數(shù)據(jù)能夠分辨出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、壓力、氣流運(yùn)速等方面的問(wèn)題，而不是單一的進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。（3）測(cè)試要求高。作為測(cè)試人員要事先對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有所了解，能夠從溫度、轉(zhuǎn)速、范圍等方面進(jìn)行判斷，甚至能夠?qū)\(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行壓力值、空間大小、結(jié)構(gòu)性等方面進(jìn)行推斷，針對(duì)試驗(yàn)測(cè)試的變化規(guī)律推斷出符合其測(cè)試方法的技術(shù)，并要達(dá)到一定的準(zhǔn)確性，這就要求測(cè)試結(jié)果及測(cè)試方法必須符合運(yùn)行規(guī)律。

3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

從現(xiàn)階段不難看出，航空發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理等方面存在的問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越突出，主要集中表現(xiàn)在以下等幾個(gè)方面：一是試驗(yàn)品種過(guò)于繁雜，試驗(yàn)過(guò)程中由于采取的機(jī)械設(shè)備參差不齊，這就大大影響了數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性，同時(shí)因數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)難以集中，而導(dǎo)致部分信息會(huì)丟失等。二是通常情況下，在進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試的過(guò)程中，由于設(shè)備的使用不同。這就需要部分?jǐn)?shù)據(jù)是由專業(yè)的人員進(jìn)行操作來(lái)完成，很大程度上存在著一定誤差，有些設(shè)計(jì)人員因?qū)I(yè)性不夠或是粗心大意也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以完全集中，或是登記錯(cuò)誤。三是試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)使用到多種信息技術(shù)，這些設(shè)備的操作都需要專業(yè)的人員來(lái)進(jìn)行完成，但是由于一些操作人員并不熟悉機(jī)械設(shè)備的操作原理，則在使用過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失，或是使得出現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果難以與實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)相統(tǒng)一。

4 航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)管理的需求

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的快速發(fā)展，對(duì)其穩(wěn)定運(yùn)行則是提出了更高的要求。在目前的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理是至關(guān)重要的，通過(guò)科學(xué)合理的方式將試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行集中網(wǎng)絡(luò)化的管理方式不僅僅可以完成數(shù)據(jù)的搜集與整理，更能充分發(fā)揮測(cè)試數(shù)據(jù)管理的重要意義。使得航空發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能，一旦出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行處理，減少不必要損失的出現(xiàn)。

數(shù)據(jù)管理一定程度上是提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率及相關(guān)可靠性、穩(wěn)定性和安全性。通過(guò)降低噪音的方式來(lái)達(dá)到更高的要求，這也將是未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向之一。隨著國(guó)家對(duì)航空事業(yè)的逐漸重視及各種新技術(shù)的出現(xiàn)，將對(duì)其運(yùn)行配置更高的儀器設(shè)備、加強(qiáng)儀器的精準(zhǔn)度、傳感效果，要實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與系統(tǒng)監(jiān)測(cè)。

5 航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究

（1）試驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)相比較其他測(cè)試技術(shù)而言，對(duì)其整個(gè)過(guò)程都是要求比較嚴(yán)格的。總的來(lái)講是由五部分組成的：一是立項(xiàng)；二是準(zhǔn)備；三是執(zhí)行；四是總結(jié)；五是驗(yàn)收。這五個(gè)環(huán)節(jié)在任何階段都是極其重要的。所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)管理前必須針對(duì)這五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行熟悉掌握，主要是通過(guò)分析能夠在復(fù)雜的運(yùn)行數(shù)據(jù)中對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和試車數(shù)據(jù)的分類。將其作為主要的數(shù)據(jù)分析途徑，方能提高對(duì)其數(shù)據(jù)的管理。通常情況下做好以下幾個(gè)方面的工作：a.環(huán)境保障，試驗(yàn)天氣和試驗(yàn)場(chǎng)所等能夠?yàn)樵囼?yàn)進(jìn)行提供足夠的支持；b.設(shè)備保障，試驗(yàn)的設(shè)備是否運(yùn)行正常，能否保證試驗(yàn)收集到可靠的數(shù)據(jù)；c.人員保障，產(chǎn)品研發(fā)人員、試驗(yàn)測(cè)試人員和相應(yīng)的技術(shù)支持人員，保障試驗(yàn)測(cè)試順利進(jìn)行，解決突發(fā)的測(cè)試狀況，第一時(shí)間收集測(cè)試數(shù)據(jù)。（2）試驗(yàn)數(shù)據(jù)分散，整理難度大。航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試項(xiàng)目眾多，收集到的數(shù)據(jù)也較為分散，在研發(fā)過(guò)程中會(huì)涉及到多種試驗(yàn)項(xiàng)目，例如動(dòng)力學(xué)測(cè)試、聲學(xué)測(cè)試、部件性能測(cè)試、材料可靠性測(cè)試等。不同的測(cè)試項(xiàng)目有不同的測(cè)試流程和測(cè)試要求，也對(duì)應(yīng)各自的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。由于數(shù)據(jù)之間沒(méi)有有效的集成和融合，各類數(shù)據(jù)都是分開管理，相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行模式導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理難度大。（3）測(cè)試數(shù)據(jù)管理涉及內(nèi)容眾多。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)涉及到多學(xué)科的龐雜系統(tǒng)，涉及的領(lǐng)域多達(dá)十幾個(gè)，如飛控、氣動(dòng)、聲學(xué)、流體、電氣、航電等，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用到的原理知識(shí)延伸到各學(xué)科的方方面面。內(nèi)容眾多的另外一個(gè)表現(xiàn)方面就是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)拆分形式，可大致分為零件、部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)、成品和整機(jī)等，測(cè)試內(nèi)容可能會(huì)從任何一個(gè)結(jié)構(gòu)開始進(jìn)行，這無(wú)疑給測(cè)試數(shù)據(jù)管理帶來(lái)更大的變化。（4）試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)和格式不盡相同。從某種意義上來(lái)講，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)不同其試驗(yàn)測(cè)試及數(shù)據(jù)的管理方式也是不同的。這就需要在進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試前對(duì)其航空發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)以及運(yùn)行設(shè)備或是數(shù)據(jù)格式進(jìn)行掌握，然后依據(jù)客觀實(shí)際情況選擇不同的試驗(yàn)測(cè)試方法，這樣才能能加有效的測(cè)試出發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，并針對(duì)其存在的不足加以改進(jìn)。絕對(duì)不能千篇一律采取統(tǒng)一的一種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，這樣極易出現(xiàn)與運(yùn)行設(shè)備不符的情況，導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以發(fā)揮其效用，最終還會(huì)影響整個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。所以無(wú)論采取何種方式或是數(shù)據(jù)管理，都要從實(shí)際出發(fā)。a.構(gòu)建測(cè)試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理能夠統(tǒng)一有效進(jìn)行。b.明確試驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)成，將試驗(yàn)項(xiàng)目以對(duì)象模型的形式模塊化存儲(chǔ)，保證測(cè)試數(shù)據(jù)構(gòu)成清晰明了。c.可控的試驗(yàn)過(guò)程，數(shù)據(jù)管理的周期從項(xiàng)目立項(xiàng)到項(xiàng)目驗(yàn)收全過(guò)程追蹤，試驗(yàn)前期做好項(xiàng)目分析，數(shù)據(jù)化各項(xiàng)問(wèn)題指標(biāo)，試驗(yàn)中對(duì)各種試驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行記錄和監(jiān)控，保證試驗(yàn)順利進(jìn)行，試驗(yàn)后期總結(jié)過(guò)程中的問(wèn)題，做好數(shù)據(jù)管理和分析。

6 結(jié)束語(yǔ)

試驗(yàn)測(cè)試是對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、系統(tǒng)和整機(jī)性能設(shè)計(jì)和優(yōu)化的重要參考依據(jù)，因此提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試技術(shù)對(duì)推動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展有著重要的意義。提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試技術(shù)，設(shè)立專項(xiàng)計(jì)劃開展航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試技術(shù)研究，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)探討和交流，并將數(shù)據(jù)管理納入到重要技術(shù)研發(fā)，建立完善的航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，推動(dòng)測(cè)試技術(shù)快速發(fā)展。

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