高凡
军用与民用的电源系统根据规范与其适航要求都需要进行系统的试验工作,由于电源系统的试验属于大型原理性的试验,其项目繁多,如果将此试验工作做好,要求科学规划与深入的研究才能够保证试验全过程的合理性。本文从飞机电源系统地面模型的概论出发,针对电源系统地面模型试验技术做出研究,旨在提升飞行设备的设计和运行科学性。
【关键词】飞机电源系统 地面模型试验 测试网络
在我国的飞行事业中,军用与民用的飛机都需要进行系统项目的试验,飞机电源系统的试验属于原理性的大型试验项目,从其基本的操作一直到空载、带载、突加、突卸以及不平衡的负载等项目都需要进行多层次试验。不仅需要验证系统运行的原理是否科学,其设计的整体架构和逻辑是否合理,还需要对电源系统的整体成品参数进行校正。除此之外,电源系统整体试验的周期较长,往往需要历时3年左右的时间,因此,如果做好飞机电源系统的试验工作,成为我国飞行事业的重点与核心。
1 飞机电源系统地面模型的概论
飞机电源系统的地面模型试验主要是将电源系统的设计科学性、原理的合理性以及供电特定与设备之间的协调程度等进行试验工作,对系统的故障及其保护特性等进行检测。此模型的试验工作通常在电源实验室中进行相关操作,对飞行环境的模拟并不做出要求。飞机电源系统的地面模型实验室通常会由发电机、测试系统、拖动系统、供电与控制系统、冷却装置、模拟负载等设备组成,必要时还应配备恒速度的传动相关装置。
2 电源系统地面模型试验技术的研究
电源系统的试验工作在其时间指数上可以将其划分为准备环节、预试验环节、正式试验环节以及试验保持环节。
2.1 试验准备阶段
此阶段需耗费较长时间,周期较长,且工作量相比其他环节较大。其准备工作可在以下几个方面进行准备:
2.1.1 技术准备
实验工作需要保证有高度精良的技术作为加持,这需要试验人员对电源系统的整体架构和设计原理有清晰的认识,并在熟知实验室整体技术情况下,做好试验工作技术重点和难点的准备。
2.1.2 文件准备
在此阶段,要求试验文件的充分准备,包括《试验大纲》、《质量保证大纲》、《试验操作细则》以及《试验质量的评审相关报告》。文件的阅读量较大,工作人员可以提前对文件内容利用表格的形式进行细化,保证试验各个环节的高度精准性。
2.1.3 物品准备
物品的准备工作是试验准备环节中的最繁琐阶段,试验人员需要根据试验的整体要求和标准,对物品做出充足准备,根据经验,试验人员需要做好以下三个方面的物品准备:试验设备标准或者易消耗品、试验用盘箱或者小成品、试验的保障性物质及设备。
2.1.4 试验现场的准备
此阶段中主要是针对试验所需的机械设备进行检查与保养工作,保证现场辅助性机械和台架等大件,对网络的测试和校准,以及对消防等设施的布置等。在这一阶段中,测试网络的布置以及数据的采集校准工作是重中之重,可以通过各个通路的测试线布置进行系统的校准。对传感器系统与其连接精度有高度要求,选用屏蔽性能加好的4芯或者2芯连接导线,保证测试到的数据其误差在规定的精度范围之内。
2.2 预试验阶段
此阶段有可称为试运行环节。在试验准备工作和机械设备、场所等个指标审查合格之后,试验的整体操作细则和测试网络的完整搭建之后,进入到预试验环节,此环节主要是将实验前的检查工作完成,并进行试验项目的试运行。
在文件与设备等准备工作完成之后,保证整体运行程序的良好运行状态,就可以向质量管理相关部门提出试验的检查与申请,邀请供货方与订货方对试验工作全过程进行监督和监控,通过电源导通表的编制,将系统原理图作为试验原则,列出每一路线路起点到终点的导通,如果中间有短路或者开关神色被,需要在导通表中做出详细的注解。
在正式通电之前,需要保证对产品设备的高度熟知,技术人员需要进行良好的沟通,保证设备的良好运行状态,做好应急预案的准备,并对参与人员的工作责任作出清晰规定。
2.3 正式试验
在保证所有的检查与准备工作无误之后,试验人员需要向质量监督部门作出正式的申请,在经过统一之后,可启动正式的试验工作。
2.3.1 试验操作
严格按照操作标准与细则进行试验工作,要求操作相关人员的精力高度集中,试验管理人员做好现场的监督,对核心环节最好配备专人进行一对一监控。
2.3.2 试验记录
试验过程中产生的数据需要专人进行人工记录,系统会自动将数据生成报告,并分类归入相应文件夹中。
在数据的记录之前,记录人员需要对数据有一定了解,其波形的近似图样与幅值的近似值。当记录的数据与预期偏差过大的话,应当及时上报并检查试验缓解,保证数据的高度精准度与高度权威性。
2.3.3 错误和故障的处理
第一类是设计方面的错误,设计的原理性错误一般在准备和预试验环节中无法检查出来,通常会遇到绘图错误以及图纸分解错误等。这就需要试验人员预先和设计人员做好沟通,将设计的真正意图做出精准化理解,并加强各级图纸之间的相互印证。如果发现设计方面错误,需要及时反馈,并尽快的修正。
第二类是成品错误。新的系统如果在设计以及和主机厂商的协调工作不到位,就很容易导致设备的故障或者带病运行。这需要实验人员加强对设备的注意,无论何种故障,都在第一时间反馈给成品商,并作出处理。
2.3.4 风险试验
风险试验包括系统控制保护以及短路的试验。试验环节的危险性极大,且对设备与成品的伤害较大,因此属于风险的科目试验。做好各设备风险程度的规划与安排。充分考虑风险试验方案的可行性,将人员的安全工作做好,并对现场的防火、应急等做好明确说明。
3 结束语
良好的飞机电源系统作为机载设备正常运行的先决条件,其品质将直接决定飞行任务的安全性,电源系统模型的试验时电源系统品质检验的重要手段,是提升工作效率以及设计可靠性的重要途径,因此,做好电源系统的地面模型试验是飞行设备研制的重要保障。
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作者单位
中国特种飞行器研究所 湖北省荆门市 448035