一种飞机电子舱风扇测试装置制作

(山东翔宇航空技术服务有限责任公司 山东 济南 250107)

一、引言

电子设备通风系统主要由电子舱通风计算机AEVC、风扇(鼓风扇和排风扇)、蒙皮进出口活门、蒙皮热交换器进出口活门、隔离活门和空调进气活门组成。一般情况下，电子设备通过使用外界空气和使用空调气体两种方式进行冷却。电子舱风扇分鼓风扇和排风扇两种，结构一致，鼓风扇用于引入外界空气到冷却系统，排风扇用于将循环气体排出冷却系统。风扇在冷却系统中起着至关重要的作用，一旦出现故障将影响冷却效果，导致出现“VENT AVNCS FAULT”或“VENT BLOWER FAULT”警告，影响航班飞行。

二、电子舱风扇检测方法分析

(一)振动测试原理分析

当电子舱风扇转速达12000RPM时，风扇极易产生振动，影响风扇的使用效率，且产生异常噪音。为了发现风扇振动异常的原因，保障风扇的正常飞行，需要对风扇工作状态进行检测振动参数。现设计的振动测试装置主要由前置保护单元、风扇固定单元、风量排气单元和数据检测单元。前置保护单元与风扇进气口需保持适当距离，保护单元主要由镂空栅格和固定架组成，既可以防止杂物进入保护风扇，同时避免影响气流流动。风扇固定单元由固定板、卡箍和固定绑带等组成，装置选材为尼龙和铝合金，绑带为增强橡胶条带，在满足固定风扇的前提上，不能产生过约束。根据振动不平衡测试数据异常情况，检查风扇轴承、叶轮和转子等零件，分析风扇不平衡故障原因。

图1 风扇振动测试装置原理示意图

(二)气动测试原理分析

当电子舱冷却系统出现“VENT BLOWER FAULT”异常警告时，大多数是由于风扇性能不足，导致电子舱温度偏高。风扇风量检测中，测试条件、环境和动力源性能无法满足标准要求，将导致检测数据存在较大不确定误差。有效保障测试条件的标准稳定是气动测试的关键。该气动测试装置主要由进气管道单元、固定单元、限流管道单元和数据检测单元组成。数据检测单元分别检测风扇工作参数：(a)风扇电流I=I1+I2；(b)风扇功率W；(c)静压降ΔPe’=ΔPe4x(101.3P)x(T/288)(d)能效系数Cosφ=W/(200I√3);(e)风扇风速、流量。

所设计的气动测试装置，稳流管段长，电源参数稳定，传感器精准，确保了测试条件和环境的稳定标准化。检测数据由计算机处理自动计算显示电流、电压、平均风速、风量和工作能效等数据。

图2 风扇气动测试装置原理示意图

三、结论

振动测试装置整体安全、稳定牢固，安装快捷，数据检测精准，实现了风扇的快速装夹、数据即时分析和故障准确排除，大大提高了部件维修周期和维修质量。气动测试装置融合到大流量测试台，安全牢固，传感器精度高，提高了测试数据的准确度，可有效检测风扇存在的性能故障。