摘 要： 針對某型航空發動機內外場電氣附件測試、壓力檢測、轉速檢測3個方面存在的困難，采取自動化測試技術，利用模塊化設計思想研究其性能測試方法。研究表明，該方法可實現航空發動機電氣附件、壓力、轉速的快速測試檢測，提高參數檢測精度。
關鍵詞： 航空發動機；性能測試；方法
0 引言
隨著科學技術的高速發展，航空裝備領域發生了以電子技術為主要推動力、以信息技術為核心的新技術革命，航空裝備得到了跨越式的發展[1-2]。同時高技術裝備必須要用高技術手段來保障，兩者必須協調發展[3]，否則，航空裝備就不能充分發揮其效能，就會出現航空裝備“腿長”，技術保障裝備“腿短”的現象。
目前自動檢測測試技術已應用于多個領域[4-5]，本文針對某型航空發動機內外場電氣附件測試、壓力檢測、轉速檢測3個方面存在的困難，探索其性能測試的原理及方法，從而實現快速高效地對發動機部件、信號進行檢測，解決航空發動機與技術保障不協調的問題，顯著提升航空發動機技術保障能力。
1 總體研究方案
本研究根據航空發動機的潛在故障及故障發生部位，利用模塊化設計思想進行方案的總體研究[6]。首先，為保證方案的可行性，通過供電電纜接通27 V地面電瓶車或飛機上的27 V照明插座向測試系統供電，并利用DC-DC變換器對供電電壓進行穩壓與轉換以滿足測試系統各功能的需要；其次，通過測試電纜與飛機、發動機的對應插座相連，參數信號經過調理模塊進入對應的測試模塊進行檢測，各參數的信號通過數據采集卡進行模數轉換；最后，檢測數據傳遞給數據采集卡后，數據采集卡輸出兩路信號，一路信號使控制器工作，控制器控制相應的信號燈燃亮或控制繼電器通斷，另一路信號通過數字顯示屏顯示相應數值。其設計框圖如圖1所示。
2 測試模塊設計
在整體設計的基礎上，本方案采用模塊化設計思想[4]針對航空發動機具體故障部位設計測試模塊，主要包括：電氣附件測試模塊、壓力測試模塊和轉速測試模塊。
2.1 電氣附件測試模塊設計
某型航空發動機起動電路和狀態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、副油路汽化器電磁開關、加力電磁閥、補充放氣電磁開關、狀態操縱盒。各電氣附件工作是否正常直接影響發動機的起動、加力和正常工作狀態[5]。內場更換發動機時需要對各電氣附件及線路進行檢查，以判斷其工作是否正常。
電氣附件測試模塊主要用于發動機在裝機前和發動機電氣附件發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的插座相連，由于需要檢測的參數多且為電流信號，本模塊通過數據采集卡控制繼電器的方式進行信號選擇。當需要檢測某個部附件時，控制器控制數據采集卡通過分控器進行片選，接通相應的繼電器，信號經過隔離傳感器、信號調理模塊的處理，向數據采集卡輸入信號，通過顯示屏進行顯示，當超過規定值時，相應的報警燈亮。
檢查狀態操縱盒時，通過不斷改變操縱盒搖臂相應地改變向數據采集卡輸入的信號，數據采集卡通過分控器控制相應的位置指示燈燃亮，從而檢測狀態操縱盒性能。通過此模塊可實現發動機電氣附件的全部檢測，其測試模塊設計框圖如圖2所示。
2.2 壓力測試模塊設計
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″壓力以及發動機高空加速性試驗的真空度。壓力測試模塊設計框圖如圖3所示。
（1）對除真空度以外的壓力信號進行檢測
發動機試車時，將壓力膠管連接于發動機相應的壓力采集點上，壓力信號傳送給壓力測試模塊的壓力傳感器，壓力傳感器將其轉變為電信號，經過壓力檢測電纜送往數據采集卡，數據通過顯示屏顯示具體壓力值。
?。?）對于真空度的檢測
首先通過抽真空設備進行抽真空，將壓力膠管一端與發動機抽真空接頭相連接，數據采集卡采集壓力傳感器電信號，控制真空泵的運轉，同時通過顯示屏顯示壓力值，當達到預定真空度時，數據采集卡輸出信號控制真空泵停止運轉，保持真空度不變，進行發動機高空加速性試驗。
2.3 轉速測試模塊設計
轉速測試模塊采用兩個測試電路：高壓轉速測試電路和低壓轉速測試電路。兩路測試信號均與發動機的插頭進行連接。
低壓轉速測試電路通過隔離傳感器將傳感器輸出信號與發動機電路信號隔離，消除信號干擾，測試信號傳送給數據采集卡，并在顯示屏顯示具體值。
高壓轉速測試電路通過隔離傳感器將傳感器輸出信號與發動機電路信號隔離，消除信號干擾，測試信號傳送給數據采集卡，在顯示屏顯示具體值。此外，高壓轉速還控制信號燈1和信號燈2的燃滅，當轉速達到規定值時，相應的信號燈燃亮，同時，數據采集卡輸出信號控制轉速操縱盒6個相應觸點接通，相應的信號燈燃亮。轉速測試模塊設計框圖如圖4所示。
3 結論
本文主要針對某型航空發動機綜合性能測試存在的困難，利用自動測試技術以及模塊化設計思想進行研究，探究該型航空發動機綜合性能測試的新途徑，并對方案進行優化設計，分別設計了電氣附件測試模塊、壓力測試模塊和轉速測試模塊，實現了對該型航空發動機性能的綜合測試，提高了維修保障效率。
參考文獻
[1] 任瑞冬，李國鴻，范小明，等.航空發動機轉速調理模塊設計研究[J].機械研究與應用，2014，27（1）：125-128.
[2] 趙鵬，蔡忠春，謝斌.航空發動機主要參數檢測電路設計思路[J].科技視界，2014（9）：5，30.
[3] 魯鳳蓮.通信電纜端子壓接質量精密檢測方法與電路設計[J].微型機與應用，2014，33（24）：28-30.
[4] 王晶.模塊化測控軟件的集成設計方法及其應用研究[D].北京：北京化工大學，2006.
[5] 劉圣宇.某型飛機發動機性能檢測系統的設計與實現[D].長春：吉林大學，2012.
[6] 華江，黃寅.基于Si4432的無線射頻模塊研發與設計[J].微型機與應用，2014，33（21）：60-62.