航空发动机自动化测控系统的发展趋势

张 琦

(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

张 琦

(中国航空工业空气动力研究院，哈尔滨 150001)

当前航空发动机逐步实现了自动化水平，对航空发动机实现自动化的测控系统特征做出详细研究与阐述，对于现在急需解决的自动化测控系统建设的有关问题提出了一些意见，希望可以给航空发动机自动化系统的进步提供参考。

航空发动机；自动化测控系统；趋势；水平

航空发动机是飞机前行的心脏，也就是说发动机的状态好坏会直接影响真实的飞行状态。由于航空发动机是在千米甚至万米以上的高空进行作业，因此会受到高温、高压以及变工等恶劣环境的影响，航空发动机出现性能退化的现象也是非常常见的。一旦航空发动机的性能出现了退化，就会严重影响到整个飞机系统的安全性，增加了安全隐患。在全国范围内，因航空发动机故障而引起的飞机事故非常多，比较被人们熟知的就是2011年，伊朗航空公司的波音客机就是因为发动机出现故障而使整个飞机失去了动力，造成了重大伤亡事故。为了保证安全运行，尽量避免重大灾难事故发生，就一定要对航空发动机在运行中的可靠性进行精准评估。而航空发动机自动化测控系统正是实现飞机飞行安全很重要的组成体系。

1 航空发动机的自动化测控系统主要特点

航空发动机的自动化测控体系与别的自动化测控体系有着很大的不同，航空发动机的自动化测控系统有以下几个主要特点：第一，航空发动机实行自动化测控的任务总量非常大。不但要对自动化系统全部功能都要做好有关的测试，而且还要对其他的一些性能开展复杂的测试，对这个系统进行这么多的测试，它的目的就是要求必须有独立的逻辑判断能力和准确的运算能力。第二，航空发动机的自动化测控对进行测试的速度有比较高的要求，标准很高，而且测试的精度必须要非常精确才可以，所以航空自动化系统一定要经常进行测试，在反复的测试中获得准确的数值，这样才可以适合实际具体的测控目标。

航空发动机的部件组成相对比较复杂，它的构成复杂程度好比人体，航空发动机的温度、压力以及转子的转速等运行的信息都能够真实的反映出飞机发动机运作状态的好坏。除此之外，航空发动机的每一个功能部件都可以看作是单独的机械结构，此次主要集中对发动机的温度、压力以及关键功能部件的响应信号进行分析，并利用相关的监测信息对发动机的整体和关键功能部件进行了可靠性分析。

2 航空发动机的自动化测控系统建设需要注意的问题

有一些航空发动机的自动化测控系统也可以将上面提到的各种任务进行完成，不过它的性能却不能充分的发挥出来，还是有着一些不稳定因素存在，这些不稳定的因素会严重制约航空发动机的自动化测控系统产生经济效益发挥。具体的来看，航空发动机自动化测控系统出现的问题，表现在以下几点：其一，发动机的控制通道太多，影响了检测设施的计算，同时也会显得计算的过程比较复杂与不准，效率也没有得到有效提高，不但增加可检测工作的时间，也会对发动机造成不必要的麻烦与负担，时间长了就会对发动机使用寿命产生不利因素。其二，航空发动机的自动化测控系统在工作中还是人为控制的时间比较长，这就说明这种自动化的测控系统是在低水平的状态，所以就不能确保测试准确性。其三，航空发动机的自动化测控体系在自动化方面不容易进入正常状态，很多参数经常是不能显示准确的实时记录，有的事后还要做出补充的行为，这就缺少了存储数据功能。以上这些问题，会使自动化测控体系无法达到正常指标，同时对发动机出现的故障无法做到及时处理，这不适合现在航空的三高要求需求，需要工作人员使用有效方法做好调整。

3 航空发动机的自动化测控系统主要的发展趋势

3.1 测控体系的硬件和信号要做好正确的调整

工作人员对系统的硬件结构要提前的优化，重视工控机的使用，精心组成主控板，多功能板和信号调理板为主要的部件。此外，要将小信号进行合理调理，经过具体的实验发现热电信号非常小，它的传输距离很长，这个时候在现场的干扰很多。针对这种原则合理的选择适合的测量芯片，选择的原则就是选那些干扰少与精度高的小信号，在这样的基础上确保可以对嵌入方案顺利实施。

3.2 建设软件系统与算法过程

这里面主要有以下内容：制定好对应软件具体的流程测控计划。详细展开来看就是有关的信息数据要做到科学的采集，数据信息的显示与检测信息的显示要同样重视。另外，对于动态的检测也要重视，这个阶段的任务是检测航空发动机主要性能是否正常，根据具体的参数制定科学合理的监测计划。再有就是采用监测点搜索方法，在动静态检测中，需要工作人员采用自动引入信号的方式，进一步实现对发动机以及控制器监测点位置的调整，并以单方面因素试验为主要依据，设计出一种时序递增的自动化搜索算法，从而实现人机调整的过程，进而有效完成与之相对应的测控工作。

3.3 对于航空发动机的自动化测控系统总体的发展趋势，工作人员需要正确的把握

主要就是经过以上叙述，对航空发动机的自动化测控进行科学的优化，推动航空发动机的自动化测控系统持续稳定的进步与发展，主要表现为以下几个方面：第一，自动化检测整体效率提高，它能够在很短时间里进行准确的检测，同时也实现了程序简化效率提高的目标，这对发动机的使用时间长短没有什么问题。第二，系统检测在自动化方面的程度提高，一些参数可以进行自动生成，让重要信息数据朝精确方向进步，表现了很好的信息管理功能。第三，检测内容变得比以前要丰富，这样形成的检测系统能够确保航空发动机始终在正常的工作状态中。第四，航空发动机的自动化测控系统组成会变得比以前要简单，性能也会变得更高与更准确。

3.4 开展航空发动机实时监控平台

在航空发动机的监测与管理中，研究人员根据航空发动机的实际情况，可以开设航空发动机的实时监控平台，对这一心脏进行实时的监控和管理，这样就可以极大的提升航空发动机的安全性和稳定性，并且在航空发动机的运行过程中，实时对发动机进行监测，提早预防发动机可以出现的问题，提前做好发动机的维护工作，进一步保障航空发动机的有效运行，保障人们的生命安全。

4 结语

通过以上的阐述可以看到，建设一个完善的航空发动机的自动化测控系统，不但要考虑发动机自动化测控系统各项的任务能不能很好的完成，还应该确保测控过程中在效率方面可以有明显提高，在这之间发挥出自动化测控系统的功能，这也是未来自动化测控系统持续升级不断发展的动力。笔者相信航空方面的研究人员在这个方面不断的经验积累，未来的航空发动机自动化测控系统不管是在性能还是在功能与效率上都会取得持续的提高，确保航空体系的稳定与可靠。

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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

张琦(1983-)，男，学士，工程师。

V233

B

1674-8646(2016)24-0040-02