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《渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第39卷第2期2013年4月航空發(fā)動(dòng)機(jī)AeroengineVoll39No．2Apr．2013渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理技術(shù)研究蔡顯新，郭小軍，吳春來(lái)(中航工業(yè)航空動(dòng)力機(jī)械研究所，湖南株洲412002)摘要：基于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的健康管理技術(shù)，開(kāi)發(fā)了用于臺(tái)架試驗(yàn)和試飛階段的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的健康管理(EngineHealthManagement，EHM)系統(tǒng)，介紹了該系統(tǒng)所采用的若干技術(shù)，包括總體概貌及軟件系統(tǒng)的總體構(gòu)架，監(jiān)視參數(shù)的統(tǒng)計(jì)方法，提出了系統(tǒng)的改進(jìn)方案，并討論了渦輪葉片壽命預(yù)測(cè)方法及損傷預(yù)測(cè)步驟。該系統(tǒng)已在中國(guó)首款自行研制的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)和試飛中得到應(yīng)用和驗(yàn)證，對(duì)類似系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)具有一定的參考和借
2、鑒作用。關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理；渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)；壽命預(yù)測(cè)蔡顯新(1959)，男，博士，自然科學(xué)InvestigationofEHMTechniqueforTurboshaftEngines研究員，從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理、多學(xué)CAIXian—xin，GUOXiao-jun，WUChun—lai科設(shè)計(jì)優(yōu)化工作。(AVICChinaAviationPowerplantResearchInstitute，ZhuzhouHunan412002，China)收稿日期：2012—09—04Abstract：EHMsystemwasdevelopedforrigtestandexperimentalstageb
3、asedonapplicationofEHMtechniqueonturboshaftengines．Thetechniquesutilizedinthesystemwereintroduced，whichincludethesystemframework，statisticalmethodsofmonitoringparameters．Theimprovementplanswereperformedandlifedamagepredictionmethodsanddamagepredictionstepswerediscussed．Thesystemwasapplicatedandveri
4、fiedonthebenchtestandtestflightofthefirstself--developmentturboshaftengines．Thetechniquesprovidreferencesforthedevelopmentofsimilarsystems．Keywords：EHM；turboshaftengine；lifeprediction0引言航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理(EHM，EngineHealthManagement)是指最大限度地利用發(fā)動(dòng)機(jī)的傳感器、維護(hù)記錄、部件模型等數(shù)據(jù)資源對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行診斷和預(yù)報(bào)，從而提高飛行的安全性、可靠性和發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)
5、費(fèi)用和維修時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在民用領(lǐng)域的所有飛機(jī)機(jī)械故障中，發(fā)動(dòng)機(jī)故障所占比例高達(dá)1／3。全世界的航空公司每年要花費(fèi)數(shù)百億美元用于維修，其中發(fā)動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)占到了30％以上
6、12．1，因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理已成為保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全、可靠運(yùn)行的重要手段，作為發(fā)動(dòng)機(jī)安全性、測(cè)試性工作必不可少的組成部分而受到各航空強(qiáng)國(guó)的高度重視并展開(kāi)相關(guān)的研究。PW、GE及RR3大航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司等分別為PW4000、JT9D、V2500、CF6、GE90、CFM56、RB211、Trent等發(fā)動(dòng)機(jī)建立了健康管理系統(tǒng)12-5l。國(guó)內(nèi)也有許多研究人員在航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理診斷預(yù)測(cè)指標(biāo)體系、健康管理跟蹤濾波器技術(shù)、關(guān)鍵件的剩余
7、壽命預(yù)測(cè)模型及健康管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)等方面岬噠行了廣泛的應(yīng)用研究。本文基于航空發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)了健康管理(EHM)系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)所采用的若干技術(shù)及其改進(jìn)方案進(jìn)行研究，該系統(tǒng)在某型號(hào)的整個(gè)臺(tái)架試驗(yàn)和試飛過(guò)程中得到應(yīng)用和驗(yàn)證，為其研制成功發(fā)揮了重要作用。1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)健康管理系統(tǒng)如圖l所示。該系統(tǒng)包含機(jī)載測(cè)試，采集系統(tǒng)，存儲(chǔ)、發(fā)射裝置，地面的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)等。機(jī)載的測(cè)試所測(cè)量的參數(shù)較多，有幾十到上百多個(gè)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同所測(cè)量的參數(shù)也不同。這些參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)各截面氣體溫度(如r。、乃、％等)、壓力(如P．、P2等)，燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速肌，動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速ⅣP，功率，輸出扭矩，滑、燃油溫度、
8、壓力，振動(dòng)加一-航空發(fā)動(dòng)機(jī)第39卷速度等。這些測(cè)試的參數(shù)通過(guò)無(wú)線電發(fā)射一接收裝置或存儲(chǔ)介質(zhì)傳到地面系統(tǒng)，并由地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。所開(kāi)發(fā)的地面計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)名稱為EHMZ，用于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)和試飛階段。系統(tǒng)?p虻lj健康管理軟件-J-計(jì)算機(jī)系統(tǒng)圖1健康管理系統(tǒng)采用功能強(qiáng)大的VC++語(yǔ)言，并在WINDOWS操作系統(tǒng)下進(jìn)行開(kāi)發(fā)。為了便于數(shù)據(jù)管理，采用ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)mdb的文件形式。目前EHMZ的主要功能
