航空發動機激波測試系統開發與應用

孫海龍　邢志國

摘 要：開發了一套航空發動機葉片槽道激波測試系統。實現了對發動機葉片槽道激波圖形繪制的自動化處理，并在某型發動機上進行了成功應用，為航空發動機的相關設計的工作提供了依據。

關鍵詞：發動機；激波測試；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.174

0 前言

在超音速壓氣機轉子中，激波損失對效率影響很大。葉片槽道中激波的形狀、位置和強度是超音速壓氣機設計與分析中的重要信息。為了滿足對發動機槽道激波測試的需要，開發了一套用于航空發動機的激波測試系統。本系統實現了對多路激波測試數據的采集與回放，并實現了對激波圖形的自動化繪制與處理。

1 激波測試系統開發

本套激波測試系統為自主開發的高速、高頻響動態數據采集系統。數采硬件選用PXI數采設備。數據采集與處理軟件采用LabView開發。觸發信號由同步鎖相裝置提供。激波測試系統框圖1所示。

系統軟件實現了數據采集、數據回放、激波圖繪制三個主要功能。各個功能的界面如圖2～4所示。激波圖形實時處理與顯示功能。在采集數據無誤的情況下，可在試驗現場實現激波圖形顯示，極大的提高了試驗結果的處理效率。數據回放功能，增加了多路數據瞬態值顯示功能，使用者可根據需要觀測某一時刻數據，并對關注的某路波形突出選亮。

在激波圖的繪制方法上，使用葉片弦長的水平與垂直距離的比值大小確定插值的數據量。插值數據再根據葉片安裝角方向移位后，可使激波圖繪制出的葉片安裝角基本接近真實值，從而無需再手動對激波圖進行調整，提高了軟件繪圖的自動化程度。

2 激波測試系統某發動機的應用

本激波測試系統在某發動機專項試驗時得到了應用，并取得了良好的測試結果。圖5～6為此發動機在不同狀態下激波形狀的變化情況，可見發動機狀態的變化，激波的位置會發生相應的變化。

3 總結

本套激波測試系統，在一定程度上提高了激波測試的實時性與便捷性，對于激波測試技術的發展起到了一定的促進作用，也為發動機相關設計工作的開展提供了依據。

參考文獻：

[1]鄭克揚.現代測試技術與數據處理[M].北京：北京航空航天大學出版社，2001：220-240.