航空发动机整机试验数据管理信息化技术研究

支亚雷

（中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，辽宁 沈阳 110043）

步入21世纪后，国际经济、政治、军事等形势不断复杂化，我国在军事斗争方面面临的挑战也随之增多。在此背景下，提升国防装备水平与航空动力研制水平尤为重要。航空发动机作为航空航天事业的核心内容之一，具备结构复杂、精密度高、制作难度大、生产周期长等特点，因而做好前期试验工作尤为重要。但由现阶段航空发动机整机试验工作流程来看，其中仍存在提升空间，其中试验数据管理信息化水平相对不高是亟待解决的问题之一。

1 数据管理信息化技术概述

数据管理信息化技术，顾名思义是一种在数字管理过程中融入信息化元素的管理方法，此方法需要依托高新科技手段完成，相关工作人员需要依照数字化管理实际需求，利用计算机技术与互联网网技术构建对应的信息化管理系统，将数据管理过程中涉及的各类数据录入系统，借助系统所设置的参数对数据未来趋势做出精准预判，最终确保数据管理工作更具准确性，也为后续工作打下良好的基础。

在航空发动机整机试验过程中，涉及的数据较为庞杂，因而数据管理信息化需要由建立数据库入手，旨在对整机试验过程中的各类数据进行有效的保存与管理，为后续分析数据、计算数据提供有力保障，进而使航空发动机内部构件与整机设计体系不断完善。

2 航空发动机整机试验数据管理现状

航空发动机整机试验各个环节都将产生大量数据，相关从业人员需要对各类数据进行分析与处理，以此为航空发动机后续研发与制造工作提供数据支持。由此可见，做好数据管理工作尤为重要，在航空发动机整机试验过程中起决定性作用。但由现阶段航空发动机整机试验数据管理情况来看，其中仍存在一定不足，管理信息化水平相对缺失是其中最为严重的不足之一，具体表现为3个方面内容。

（1）为数据管理网络体系尚不完善。由航空发动机整机试验数据管理现状来看，现阶段仍未构建对应的数据管理络体系，大部分数据管理工作都由人工管理等传统方式完成，信息技术在其中发挥的作用相对不足。在此情况下，数据管理不仅耗费大量时间，且容易出现数据管理失误等问题，对航空发动机后续研发工作极为不利，基至可能造成数据泄露、数据计算错误等情况，在一定程度上阻碍了航空航天事业发展。为解决此问题，建立数据管理网络体系是相关从业人员需要重点关注的问题之一。

（2）为数据综合管理系统尚不完善。由于航空发动机整机试验过程中产生的数据较多，综合管理系统不可或缺。在综合管理系统的辅助下，相关从业人员能顺利完成对数据的管理与查询功能，并对其中的图形信息做出正确处理。但由实际情况来看，数据综合管理系统仍未得到全面构建，因而数据处理工作效率也相对较低。例如，在查询数据时，相关从业人员仅能通过查阅大量历史数据的方式找出所需内容，不仅耗费时间成本，也在一定程度上增加了人工成本。为了改善此情况，相关从业人员需要构建数据综合管理系统，为数据查询等工作提供便利。

（3）为协同作业模式尚不完善。由于航空发动机整机试验数据管理工作较为复杂，涵盖了数字处理、安全管理、开发语言等环节，一旦各环节缺乏联动机制，各自为战的作业模式对数据处理极为不利，具体表现为容易存在数据信息壁垒、浪费信息资源、浪费时间成本与人力成本等各种情况。为避免此类情况对航空发动机整机试验造成不利影响，相关从业人员需要完善协同作业模式，使数学处理、安全管理、语言开发、安全管理等各项作业都实现协同发展，以此打破信息壁垒，为航空发动机整机试验数据管理信息化工作提供保障。

3 航空发动机整机试验数据管理信息化技术方案

3.1 建立数据管理网络体系

在航空发动机整机试验过程中，各个环节都将产生庞杂的数据，一旦对数据管理或处理方法不当，则可能导致数据遗失或数据错误，基至可能造成数据泄露，对航空发动机未来研发过程极为不利。为避免此类问题出现，相关从业人员首先需要建立数据管理网络体系，使航空发动机整机试验过程中产生的各类数据都得到了合理有效的存储、分析与计算，避免数据面临安全风险。

在具体落实过程中，建立数据管理网络体系可由确定试验数据库入手。由于航空发动机自身具备较强的专业性，整机试验涉及的环节较多，产生的数据较为庞杂，确定试验数据库也需要遵循两项原则，即依照发动机专业与部件设计情况构建试验数据库网络体系、依照试验类型构建数据管理网络体系。可先在数据库中建立数据、数组、字符、文档、图片、视频等各个类别的目录，使航空发动机整机试验涉及的试验件设计参数、试验说明文件、试验数据、性能分析数据等都能收录于对应的目录中。此后，再确定数据库中的各项数据关系，确保相关试验涉及的特征数据的唯一性，使试验说明数据、试验状态、试验数据等彼此对应。最后，再依照试验数据管理方法与数据之间的关系构建整体数据库关系，如依托试验类别构建试验件、依托试验件编号构建特征数据关系、依托试验数据说明构建试验状态关系等。在前期准备工作顺利完成后，依照前期搭建的数据库建立对应的信息化系统即可。在搭建系统的过程中，航空航天工作人员需要积极与计算机互联网从业人员沟通合作，确保数据库中的各个环节都能与对应的信息化环节相匹配。

3.2 创建数据综合管理系统

数据管理是航空发动机整机试验后至关重要的环节，为使此环节全面实现信息化管理，相关从业人员也需要创建数据综合管理系统。在此过程中，可先分解综合管理系统的各项功能，再依照不同功能构建对应的系统模块，将其汇总于数据综合管理系统中。

（1）系统管理功能。此项功能又可进一步细化为两项内容：①信息建立及数据库属性定义；②数据入库、建立数据关系与数据维护。在第一环节中，相关从业人员需要树立规范使用基本信息的理念，以此理念完成数据管理与数据分类工作，进而以定制试验数据库的方法对传统数据库进行扩容，使航空发动机整机试验类型、数据类型等都得到对应的层级划分。在第二环节中，相关从业人员可由文件方式入库开始，先依据语法规范整理数据，使之形成文件，再导入程度解析，将文件中的信息划分为数据、数组、字符等不同类别，以此构建数据库信息资源。此后，再构建数据对应关系，使试验数据与性能分析等有关系彼此对应。最后，对系统设定用户权限，明确数据修改权限，规定出修改数据的人员范围，提升系统安全性。

（2）数据查询功能。由于航空发动机试验数据涉及的查询功能较多，相关从业人员需要梳理功能需求，明确查询功能项目，具体可细化为支持查询元数据、支持查询数据关系、支持查询多类型数据三种。在支持查询元数据方面，需要构建层次查询与条件查询两种查询方法，提升数据库对查询条件的筛选能力。在支持查询数据关系方面，需要构建一对一、一对多、多对一、多对多等不同的数据关系查询方法，使系统能通过试验数据确定对应的特征数据，为航空发动机性能分析做好保障。在支持查询多类型数据方面，需要构建数据、数组、字符、文档等不同类别的数据查询功能，确保系统能依照用户需求对数据实施动态追踪与回放。

（3）图形处理功能。在航空发动机整机试验过程中，图形处理环节主要涉及像素坐标显示，需要依照对应的规律对图形进行排列组合，绘制出对应的XY图、参数图、等值线图等，使数据以图像形式得到输出。在此基础上也需要利用不同颜色对不同组曲线进行区分，使图像与直角坐标系、极坐标系等合理匹配。

3.3 建立协同作业管理模式

在航空发动机整机试验数据处理工作中，协同作业涉及的内容较为复杂，涵盖了数学处理、安全管理、开发语言、确定局域网环境等、数据备份与恢复等不同作业环节。

（1）数学处理作业。航空发动机整机试验数据库需要具备的一项基础功能即为数学处理，此项处理功能旨在为技术人员提供支持，使后续数据分析工作顺利完成，并为后续数据二次绘制环节打下基础。实际工作中，常用的数学处理方法包括数据组合、数据排序、数据筛选，涉及了求和、求平均值、插值、似合等数学处理功能。在此基础上，需要对经验公式做出解析，系统需要录入数学计算公式并依照需求修改数学计算公式，使数据得到有效处理，为后续研发工作提供保障。

（2）安全管理作业。此项作业在数据管理整体工作中的重要性不言而喻，能有效保障航空发动机试验数据的安全性，避免数据泄露对我国航空航天事业发展造成威胁。在具体安全管理作业中，面对的作业对象主要有用户权限、字段控制、时间控制三方面。其中用户权限需要依照用户身份构建对应账号，将用户分为管理人员、全局浏览人员、局部浏览人、限定浏览人员等，针对不同用户设定对应权限，使数据安全性得以保障。字段控制则需对数据库中的不同数据字段设定对应的保密控制，使字段细化为一般数据、秘密数据、机密数据等不同级别，对应不同权限的用户，确保数据整体安全性。而时间控制则需要设定用户使用数据库的时长，如规定用户使用的起始时间与终止时间、规定用户延迟使用时间等。在此基础上，需要定期校验时间，限定用户访问，以避免数据出现泄露等不良情况。

（3）开发语言作业。在航空发动机整机试验数据库语言开发过程中，相关从业人员需要重点关注数据库使用对象，确保可视化技术得到有效利用，使开发的程序在互联网环境中顺利运行。一般情况下，可选择Java语言，确保数据库可移植性。

（4）确定局域网环境。在航空发动机整机试验过程中，试验对应的数据库需要运行于局限网中，不能与互联网连通。因此，为了保障局域网平台的完善性，需要做好对应的安全设施布控工作，如布设网络防火墙、做好病毒入侵检测、落实病毒防控、完成用户识别等。

（5）数据备份与恢复作业。在航空发动机整机试验数据库系统运行过程中，定期备份数据是不可或缺的作业，旨在保障数据库顺利运行，即便数据库出现问题也能第一时间恢复，同时避免系统面临意外问题而导致的数据遗失等问题。数据备份作业可使用全盘备份、增量备份等多种备份方法，数据恢复则可使用全盘恢复、个别文件恢复等方法。

4 结语

综上所述，我国航空航天事业在近年来面临的发展需求不断增多，如何做好航空航天工作也是时代赋予相关从业人员的重任。航空发动机是整体航空航天事业发展的主要推动力之一，更值得相关从业人员进一步探索，不断完善相关试验环节，以此为航空发动机后续研发工作提供保障。在此过程中，完善试验数据管理环节尤为重要。但就现阶段航空发动机整机试验数据管理情况而言，信息化管理技术仍存在一定提升空间，为在后续工作中进一步提升信息化技术水平，相关从业人员需要构建数据管理网络体系，创建数据综合管理体系，建立协同作业管理模式，以使航空发动机整机试验数据管理信息化水平不断提升，为我国航空航天事业贡献更多力量。