試論航空發動機試驗測試及數據管理技術

饒志鋒　高君

摘 要：從某種意義上來講，隨著近年來我國對航空事業的不斷重視，這在一定程度上也促進了航空的發展與創新。尤其是各種新技術的層出不窮更是對其提出了新的技術要求和標準。航空發動機作為航空技術的重要組成部分對其發展有著不可忽視的重要作用。下面文章則針對現階段航空發動機在試驗測試及數據管理技術等方面的應用進行簡要的分析與總結，希望通過文章的論述可以為相關人員提供一定的參考意見，并針對其存在的不足提出合理化的解決措施，以便更好地推動我國航空事業的發展，為其國民經濟建設的可持續發展貢獻力量。

關鍵詞：航空發動機；數據管理；測試技術；特點

中圖分類號：V263.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）35-0156-02

Abstract： In a sense， with the continuous emphasis on the aviation industry in recent years， this has also promoted the development and innovation of aviation to a certain extent. In particular， the endless emergence of a variety of new technologies has posed new technical requirements and standards. As an important part of aviation technology， aero-engine plays an important role in its development. The following paper carries on the brief analysis and the summary of the present stage aeroengines in experiment testing and data management technology， in the hope that the discussion may providecertain constructiveideas for the correlation personnel. In order to promote the development of China's aviation industry and contribute to the sustainable development of its national economic construction， this paper puts forward some reasonable measures to solve these problems.

Keywords： aeroengine； data management； testing technology； characteristics

航空發動機作為航空技術的重要研究項目是一項比較復雜的技術工藝，它不僅僅涉及到空氣動力學、工程物理學等方面的知識，更加涉及到傳熱傳質、機械、電子、自動化等多種科學，是一門比較復雜的綜合性學科。尤其是近年來隨著各種新技術的層出不窮更是對其技術提出了更高的要求。作為一名航空作業人員，必須要掌握多種學科的專業知識，同時還要掌握最前沿的科學技術以便更好地指導航天事業的發展進步。

試驗測試技術對于航空發動機而言是一門較新的技術，這種技術的應用在一定程度上仍存在著許多問題。如試驗的復雜性、系統性及精確性等問題都需要專業的技術人員進行操作。與此同時，對其數據管理方式也提出了新的技術要求。如何在兩者之間建立高效的作業模式，成為了研究人員亟待解決的重要問題。下面則進行深入研究與分析，針對科學有效的研究提高試驗數據的真實性及精準性，進而有效地數據管理，以便推動我國航天事業的可持續發展。

1 航空發動機試驗測試技術發展現狀

歷經多年的發展，我國航天發動機在試驗測試技術等方面所取得的成就是顯而易見的，作為航空發動機的重要組成部分，測試技術的發展將對其整個航空事業的發展有著極其重要的作用。尤其是近年來數字模擬技術和仿真技術更是加速了試驗測試技術的發展，一定程度上不僅僅減少了試驗的次數，更是提高了測試的準確度和精準度。試驗測試技術也已由傳統的試驗更顯迭代得到了較大的進步，這也將是未來航空發動機發展的重要方向。

與此同時測試技術的發展進步離不開相關技術的迅猛發展。如計算機技術、光電技術、電磁感應技術等，都對其測試技術的發展起到了重要作用。在以往測試技術的運行過程中主要是依據傳統的測試方式進行試驗或是數據搜集，大大降低了其數據的準確性，然而利用激光、紅外線等技術將原有的信息數據進行實時數據監控，這就大大增強了系統對數據的全面分析，并利用計算機技術形成體系化的網絡管理模式，能夠在第一時間檢測出航空發動機的性能及直觀的進行數據分析。

2 航空發動機試驗測試技術的特點

發動機是航空動力裝置的重要組成部分，對飛機運行的安全性及可靠性都有著不可忽視的重要影響，各國航天在發展的同時都將其發動機作為重點項目進行大量的數據研究與分析，則是希望可以通過簡化發動機裝置來進行航空飛行的操作，這樣不僅僅可以降低成本，更能在一定程度上提升系統的安全性和可操作性。一定意義上來講航空發動機是由進氣道、壓氣機、燃燒室等部件組成的，是一個相對比較復雜的動力系統。所以在進行試驗測試的過程中，必須做好充足的準備，從其自身性能出發，要確保各部件都要符合技術要求。（1）綜合性。不言而喻，航空發動機是一項比較復雜的系統作業，同時也是一門綜合性比較強的學科。它不僅僅涉及到專業的航空技術知識，更是對流動力學、熱力學、機械學等方面的研究有著更高要求，作為一名航空作業人員必須對其進行熟練掌握。能夠運用多種技術方式進行測試技術的診斷，發現問題利用科學有效的管理方式加以解決。（2）測試參數多樣。由于航空試驗測試技術是一項比較復雜的作業，所以在進行此項測試的過程中，要針對其每項數值進行科學的診斷及梳理、記錄。通過試驗測試結果顯示的數據能夠分辨出發動機的轉速、壓力、氣流運速等方面的問題，而不是單一的進行數據統計。（3）測試要求高。作為測試人員要事先對航空發動機的性能有所了解，能夠從溫度、轉速、范圍等方面進行判斷，甚至能夠對運行中的發動機進行壓力值、空間大小、結構性等方面進行推斷，針對試驗測試的變化規律推斷出符合其測試方法的技術，并要達到一定的準確性，這就要求測試結果及測試方法必須符合運行規律。

3 實驗數據管理業務現狀

從現階段不難看出，航空發動機在試驗數據管理等方面存在的問題已經越來越突出，主要集中表現在以下等幾個方面：一是試驗品種過于繁雜，試驗過程中由于采取的機械設備參差不齊，這就大大影響了數據信息的真實性，同時因數據統計難以集中，而導致部分信息會丟失等。二是通常情況下，在進行試驗測試的過程中，由于設備的使用不同。這就需要部分數據是由專業的人員進行操作來完成，很大程度上存在著一定誤差，有些設計人員因專業性不夠或是粗心大意也會導致數據難以完全集中，或是登記錯誤。三是試驗過程中會使用到多種信息技術，這些設備的操作都需要專業的人員來進行完成，但是由于一些操作人員并不熟悉機械設備的操作原理，則在使用過程中會導致數據缺失，或是使得出現的數據結果難以與實際試驗測試的數據相統一。

4 航空發動機測試數據管理的需求

隨著航空發動機的快速發展，對其穩定運行則是提出了更高的要求。在目前的運行過程中對發動機數據進行管理是至關重要的，通過科學合理的方式將試驗測試數據進行集中網絡化的管理方式不僅僅可以完成數據的搜集與整理，更能充分發揮測試數據管理的重要意義。使得航空發動機在運行的過程中可以實現實時監測的功能，一旦出現問題會在第一時間進行處理，減少不必要損失的出現。

數據管理一定程度上是提高航空發動機的運行效率及相關可靠性、穩定性和安全性。通過降低噪音的方式來達到更高的要求，這也將是未來航空發動機的發展方向之一。隨著國家對航空事業的逐漸重視及各種新技術的出現，將對其運行配置更高的儀器設備、加強儀器的精準度、傳感效果，要實現全面的監測數據分析與系統監測。

5 航空發動機測試數據管理技術研究

（1）試驗過程復雜。航空發動機的試驗測試技術相比較其他測試技術而言，對其整個過程都是要求比較嚴格的。總的來講是由五部分組成的：一是立項；二是準備；三是執行；四是總結；五是驗收。這五個環節在任何階段都是極其重要的。所以在進行數據管理前必須針對這五個環節進行熟悉掌握，主要是通過分析能夠在復雜的運行數據中對其進行試驗數據、檢驗數據和試車數據的分類。將其作為主要的數據分析途徑，方能提高對其數據的管理。通常情況下做好以下幾個方面的工作：a.環境保障，試驗天氣和試驗場所等能夠為試驗進行提供足夠的支持；b.設備保障，試驗的設備是否運行正常，能否保證試驗收集到可靠的數據；c.人員保障，產品研發人員、試驗測試人員和相應的技術支持人員，保障試驗測試順利進行，解決突發的測試狀況，第一時間收集測試數據。（2）試驗數據分散，整理難度大。航空發動機測試項目眾多，收集到的數據也較為分散，在研發過程中會涉及到多種試驗項目，例如動力學測試、聲學測試、部件性能測試、材料可靠性測試等。不同的測試項目有不同的測試流程和測試要求，也對應各自的數據管理系統。由于數據之間沒有有效的集成和融合，各類數據都是分開管理，相對獨立的運行模式導致試驗數據整理難度大。（3）測試數據管理涉及內容眾多。航空發動機是一個涉及到多學科的龐雜系統，涉及的領域多達十幾個，如飛控、氣動、聲學、流體、電氣、航電等，其試驗數據運用到的原理知識延伸到各學科的方方面面。內容眾多的另外一個表現方面就是發動機系統復雜的結構拆分形式，可大致分為零件、部件、子系統、系統、成品和整機等，測試內容可能會從任何一個結構開始進行，這無疑給測試數據管理帶來更大的變化。（4）試驗的標準和格式不盡相同。從某種意義上來講，航空發動機的型號不同其試驗測試及數據的管理方式也是不同的。這就需要在進行試驗測試前對其航空發動機的型號以及運行設備或是數據格式進行掌握，然后依據客觀實際情況選擇不同的試驗測試方法，這樣才能能加有效的測試出發動機的運行特點，并針對其存在的不足加以改進。絕對不能千篇一律采取統一的一種方式進行數據管理，這樣極易出現與運行設備不符的情況，導致數據難以發揮其效用，最終還會影響整個航空發動機的運行。所以無論采取何種方式或是數據管理，都要從實際出發。a.構建測試數據管理系統，保證試驗數據管理能夠統一有效進行。b.明確試驗數據構成，將試驗項目以對象模型的形式模塊化存儲，保證測試數據構成清晰明了。c.可控的試驗過程，數據管理的周期從項目立項到項目驗收全過程追蹤，試驗前期做好項目分析，數據化各項問題指標，試驗中對各種試驗活動進行記錄和監控，保證試驗順利進行，試驗后期總結過程中的問題，做好數據管理和分析。

6 結束語

試驗測試是對航空發動機零部件、系統和整機性能設計和優化的重要參考依據，因此提升航空發動機測試技術對推動航空發動機發展有著重要的意義。提升航空發動機測試技術，設立專項計劃開展航空發動機測試技術研究，加強國內外相關技術探討和交流，并將數據管理納入到重要技術研發，建立完善的航空發動機測試標準和規范，推動測試技術快速發展。

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