TuringControl在航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
航空公司在為飛機(jī)選擇動(dòng)力裝置時(shí)，主要考慮航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)格。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性是第一位的。目前發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)增壓比和渦輪前燃?xì)鉁囟葏s越來(lái)越高，工作條件趨于惡化，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力性能和可靠性要求越來(lái)越高。所以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、安全性并降低維修成本，是發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家、航空公司和維修單位三方共同努力的目標(biāo)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)在出廠前苛刻的性能測(cè)試及可靠性測(cè)試是嚴(yán)把質(zhì)量的最后一道關(guān)口。國(guó)內(nèi)某知名航空公司動(dòng)力分公司采用TuringControl做為性能測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)，利用其強(qiáng)大的曲線功能和計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，為發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試和分析提供了科學(xué)依據(jù)。
二、系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行以下類型的測(cè)試
（1）初始運(yùn)轉(zhuǎn)（工廠）試車
（2）附加運(yùn)轉(zhuǎn)試車
（3）最終運(yùn)轉(zhuǎn)試車
（4）飛行前持久試車
（5）定型150h試車
（6）底循環(huán)疲勞試車
（7）加速等待持久試車
（8）壽命持久試車
（9）附件試驗(yàn)試車
（10）油料鑒定試車
（11）排故件試車
三、系統(tǒng)的重點(diǎn)及解決方法
（1）常規(guī)曲線繪制和分析
本系統(tǒng)在測(cè)試過程中要記錄多個(gè)重要數(shù)據(jù)，做為發(fā)動(dòng)機(jī)性能分析的重要依據(jù)。所以對(duì)曲線的要求是比較高的。除了常規(guī)的基于時(shí)間的實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線外，需要用到基于油門角度變化的曲線，主要關(guān)注在不同的油門角度下的燃油溫度、高壓轉(zhuǎn)速、低壓轉(zhuǎn)速、渦輪后排氣溫度等重要參數(shù)。在TuringControl中使用x-y曲線的功能，可以實(shí)現(xiàn)曲線的記錄、重畫和載入。
（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能是否達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)性能曲線。而標(biāo)準(zhǔn)曲線常規(guī)的做法是通過描點(diǎn)的方式，不僅工作量比較大，而且精度不高。本系統(tǒng)中首先在標(biāo)準(zhǔn)曲線中取得特征點(diǎn)，通過最小二乘法計(jì)算并模擬繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。其中特征點(diǎn)的提取和目標(biāo)方程的次數(shù)會(huì)影響到曲線的繪制精度。然后在測(cè)試中，當(dāng)油門角度從63度到106度變化時(shí)，動(dòng)態(tài)繪制推力、高壓轉(zhuǎn)速、低壓轉(zhuǎn)速、燃油流量、渦輪排氣溫度的曲線并記錄，通過和標(biāo)準(zhǔn)曲線的比較分析發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

（3）測(cè)量精度校準(zhǔn)和標(biāo)定
本系統(tǒng)對(duì)參數(shù)的測(cè)量精度要求達(dá)到千分之五，而且對(duì)速度的要求也比較高。系統(tǒng)中需要標(biāo)定的量有四十八個(gè)，進(jìn)行上位機(jī)組態(tài)的過程中，采用變量替換的方法，共用一個(gè)標(biāo)定窗口，動(dòng)態(tài)繪制標(biāo)定曲線，不僅減少了工作量，并且更易于系統(tǒng)維護(hù)。
四、結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)采用TuringControl做為平臺(tái)，連接了多種儀表和設(shè)備，測(cè)試的信號(hào)種類繁多，充分發(fā)揮了TuringControl配置靈活、編程簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。另外，組態(tài)過程中涉及的算法還可以使用自定義函數(shù)實(shí)現(xiàn)，編譯成二進(jìn)制代碼嵌入到應(yīng)用中，保護(hù)用戶的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。