摘 要： 針對某型航空發(fā)動機(jī)內(nèi)外場電氣附件測試、壓力檢測、轉(zhuǎn)速檢測3個方面存在的困難，采取自動化測試技術(shù)，利用模塊化設(shè)計思想研究其性能測試方法。研究表明，該方法可實現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)電氣附件、壓力、轉(zhuǎn)速的快速測試檢測，提高參數(shù)檢測精度。
關(guān)鍵詞： 航空發(fā)動機(jī)；性能測試；方法
0 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，航空裝備領(lǐng)域發(fā)生了以電子技術(shù)為主要推動力、以信息技術(shù)為核心的新技術(shù)革命，航空裝備得到了跨越式的發(fā)展[1-2]。同時高技術(shù)裝備必須要用高技術(shù)手段來保障，兩者必須協(xié)調(diào)發(fā)展[3]，否則，航空裝備就不能充分發(fā)揮其效能，就會出現(xiàn)航空裝備“腿長”，技術(shù)保障裝備“腿短”的現(xiàn)象。
目前自動檢測測試技術(shù)已應(yīng)用于多個領(lǐng)域[4-5]，本文針對某型航空發(fā)動機(jī)內(nèi)外場電氣附件測試、壓力檢測、轉(zhuǎn)速檢測3個方面存在的困難，探索其性能測試的原理及方法，從而實現(xiàn)快速高效地對發(fā)動機(jī)部件、信號進(jìn)行檢測，解決航空發(fā)動機(jī)與技術(shù)保障不協(xié)調(diào)的問題，顯著提升航空發(fā)動機(jī)技術(shù)保障能力。
1 總體研究方案
本研究根據(jù)航空發(fā)動機(jī)的潛在故障及故障發(fā)生部位，利用模塊化設(shè)計思想進(jìn)行方案的總體研究[6]。首先，為保證方案的可行性，通過供電電纜接通27 V地面電瓶車或飛機(jī)上的27 V照明插座向測試系統(tǒng)供電，并利用DC-DC變換器對供電電壓進(jìn)行穩(wěn)壓與轉(zhuǎn)換以滿足測試系統(tǒng)各功能的需要；其次，通過測試電纜與飛機(jī)、發(fā)動機(jī)的對應(yīng)插座相連，參數(shù)信號經(jīng)過調(diào)理模塊進(jìn)入對應(yīng)的測試模塊進(jìn)行檢測，各參數(shù)的信號通過數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；最后，檢測數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)采集卡后，數(shù)據(jù)采集卡輸出兩路信號，一路信號使控制器工作，控制器控制相應(yīng)的信號燈燃亮或控制繼電器通斷，另一路信號通過數(shù)字顯示屏顯示相應(yīng)數(shù)值。其設(shè)計框圖如圖1所示。
2 測試模塊設(shè)計
在整體設(shè)計的基礎(chǔ)上，本方案采用模塊化設(shè)計思想[4]針對航空發(fā)動機(jī)具體故障部位設(shè)計測試模塊，主要包括：電氣附件測試模塊、壓力測試模塊和轉(zhuǎn)速測試模塊。
2.1 電氣附件測試模塊設(shè)計
某型航空發(fā)動機(jī)起動電路和狀態(tài)電路中有多個電氣附件，主要包括起動燃油電磁閥、燃油急降電磁閥、起動補(bǔ)油電磁閥、起動點火線圈、加力點火線圈、主油路汽化器電磁開關(guān)、副油路汽化器電磁開關(guān)、加力電磁閥、補(bǔ)充放氣電磁開關(guān)、狀態(tài)操縱盒。各電氣附件工作是否正常直接影響發(fā)動機(jī)的起動、加力和正常工作狀態(tài)[5]。內(nèi)場更換發(fā)動機(jī)時需要對各電氣附件及線路進(jìn)行檢查，以判斷其工作是否正常。
電氣附件測試模塊主要用于發(fā)動機(jī)在裝機(jī)前和發(fā)動機(jī)電氣附件發(fā)生故障時檢測各電氣附件及線路工作是否正常。電氣附件通過測試電纜與飛機(jī)的插座相連，由于需要檢測的參數(shù)多且為電流信號，本模塊通過數(shù)據(jù)采集卡控制繼電器的方式進(jìn)行信號選擇。當(dāng)需要檢測某個部附件時，控制器控制數(shù)據(jù)采集卡通過分控器進(jìn)行片選，接通相應(yīng)的繼電器，信號經(jīng)過隔離傳感器、信號調(diào)理模塊的處理，向數(shù)據(jù)采集卡輸入信號，通過顯示屏進(jìn)行顯示，當(dāng)超過規(guī)定值時，相應(yīng)的報警燈亮。
檢查狀態(tài)操縱盒時，通過不斷改變操縱盒搖臂相應(yīng)地改變向數(shù)據(jù)采集卡輸入的信號，數(shù)據(jù)采集卡通過分控器控制相應(yīng)的位置指示燈燃亮，從而檢測狀態(tài)操縱盒性能。通過此模塊可實現(xiàn)發(fā)動機(jī)電氣附件的全部檢測，其測試模塊設(shè)計框圖如圖2所示。
2.2 壓力測試模塊設(shè)計
壓力測試模塊主要用來檢測副油道燃油壓力、加力總管壓力、主液壓泵壓力、助液壓泵壓力、滑油壓力、P2壓力、P2′壓力、P2″壓力以及發(fā)動機(jī)高空加速性試驗的真空度。壓力測試模塊設(shè)計框圖如圖3所示。
（1）對除真空度以外的壓力信號進(jìn)行檢測
發(fā)動機(jī)試車時，將壓力膠管連接于發(fā)動機(jī)相應(yīng)的壓力采集點上，壓力信號傳送給壓力測試模塊的壓力傳感器，壓力傳感器將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?jīng)過壓力檢測電纜送往數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)通過顯示屏顯示具體壓力值。
（2）對于真空度的檢測
首先通過抽真空設(shè)備進(jìn)行抽真空，將壓力膠管一端與發(fā)動機(jī)抽真空接頭相連接，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器電信號，控制真空泵的運轉(zhuǎn)，同時通過顯示屏顯示壓力值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定真空度時，數(shù)據(jù)采集卡輸出信號控制真空泵停止運轉(zhuǎn)，保持真空度不變，進(jìn)行發(fā)動機(jī)高空加速性試驗。
2.3 轉(zhuǎn)速測試模塊設(shè)計
轉(zhuǎn)速測試模塊采用兩個測試電路：高壓轉(zhuǎn)速測試電路和低壓轉(zhuǎn)速測試電路。兩路測試信號均與發(fā)動機(jī)的插頭進(jìn)行連接。
低壓轉(zhuǎn)速測試電路通過隔離傳感器將傳感器輸出信號與發(fā)動機(jī)電路信號隔離，消除信號干擾，測試信號傳送給數(shù)據(jù)采集卡，并在顯示屏顯示具體值。
高壓轉(zhuǎn)速測試電路通過隔離傳感器將傳感器輸出信號與發(fā)動機(jī)電路信號隔離，消除信號干擾，測試信號傳送給數(shù)據(jù)采集卡，在顯示屏顯示具體值。此外，高壓轉(zhuǎn)速還控制信號燈1和信號燈2的燃滅，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時，相應(yīng)的信號燈燃亮，同時，數(shù)據(jù)采集卡輸出信號控制轉(zhuǎn)速操縱盒6個相應(yīng)觸點接通，相應(yīng)的信號燈燃亮。轉(zhuǎn)速測試模塊設(shè)計框圖如圖4所示。
3 結(jié)論
本文主要針對某型航空發(fā)動機(jī)綜合性能測試存在的困難，利用自動測試技術(shù)以及模塊化設(shè)計思想進(jìn)行研究，探究該型航空發(fā)動機(jī)綜合性能測試的新途徑，并對方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，分別設(shè)計了電氣附件測試模塊、壓力測試模塊和轉(zhuǎn)速測試模塊，實現(xiàn)了對該型航空發(fā)動機(jī)性能的綜合測試，提高了維修保障效率。
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