一種飛機電子艙風扇測試裝置制作

(山東翔宇航空技術服務有限責任公司 山東 濟南 250107)

一、引言

電子設備通風系統主要由電子艙通風計算機AEVC、風扇(鼓風扇和排風扇)、蒙皮進出口活門、蒙皮熱交換器進出口活門、隔離活門和空調進氣活門組成。一般情況下，電子設備通過使用外界空氣和使用空調氣體兩種方式進行冷卻。電子艙風扇分鼓風扇和排風扇兩種，結構一致，鼓風扇用于引入外界空氣到冷卻系統，排風扇用于將循環氣體排出冷卻系統。風扇在冷卻系統中起著至關重要的作用，一旦出現故障將影響冷卻效果，導致出現“VENT AVNCS FAULT”或“VENT BLOWER FAULT”警告，影響航班飛行。

二、電子艙風扇檢測方法分析

(一)振動測試原理分析

當電子艙風扇轉速達12000RPM時，風扇極易產生振動，影響風扇的使用效率，且產生異常噪音。為了發現風扇振動異常的原因，保障風扇的正常飛行，需要對風扇工作狀態進行檢測振動參數。現設計的振動測試裝置主要由前置保護單元、風扇固定單元、風量排氣單元和數據檢測單元。前置保護單元與風扇進氣口需保持適當距離，保護單元主要由鏤空柵格和固定架組成，既可以防止雜物進入保護風扇，同時避免影響氣流流動。風扇固定單元由固定板、卡箍和固定綁帶等組成，裝置選材為尼龍和鋁合金，綁帶為增強橡膠條帶，在滿足固定風扇的前提上，不能產生過約束。根據振動不平衡測試數據異常情況，檢查風扇軸承、葉輪和轉子等零件，分析風扇不平衡故障原因。

圖1 風扇振動測試裝置原理示意圖

(二)氣動測試原理分析

當電子艙冷卻系統出現“VENT BLOWER FAULT”異常警告時，大多數是由于風扇性能不足，導致電子艙溫度偏高。風扇風量檢測中，測試條件、環境和動力源性能無法滿足標準要求，將導致檢測數據存在較大不確定誤差。有效保障測試條件的標準穩定是氣動測試的關鍵。該氣動測試裝置主要由進氣管道單元、固定單元、限流管道單元和數據檢測單元組成。數據檢測單元分別檢測風扇工作參數：(a)風扇電流I=I1+I2；(b)風扇功率W；(c)靜壓降ΔPe’=ΔPe4x(101.3P)x(T/288)(d)能效系數Cosφ=W/(200I√3);(e)風扇風速、流量。

所設計的氣動測試裝置，穩流管段長，電源參數穩定，傳感器精準，確保了測試條件和環境的穩定標準化。檢測數據由計算機處理自動計算顯示電流、電壓、平均風速、風量和工作能效等數據。

圖2 風扇氣動測試裝置原理示意圖

三、結論

振動測試裝置整體安全、穩定牢固，安裝快捷，數據檢測精準，實現了風扇的快速裝夾、數據即時分析和故障準確排除，大大提高了部件維修周期和維修質量。氣動測試裝置融合到大流量測試臺，安全牢固，傳感器精度高，提高了測試數據的準確度，可有效檢測風扇存在的性能故障。