CN104777000A - 涡轴发动机整机试车台动态校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轴发动机整机试车台动态校准方法，包括以下步骤：步骤一，进行试车台稳定性检查，通过分析试验数据及时对试车台进行调整；步骤二，进行温度均匀性检查，通过在发动机进气部位均匀布设温度探针，通过分析温度数据及时对发动机进行调整；步骤三，进行重复性检查，对发动机进行初次性能试验以及重复性能试验，获取发动机在各个状态点的测试值，将各个重复性能试验的测试值进行比较获得重复性差值，通过重复性差值及时调整发动机；步骤四，进行交叉校准检查，将发动机分别放置于基准试验台和待校准试验台进行交叉校准检查，通过获取的交叉校准差值数据及时调整发动机。显著提高试车台稳定性和测量精度，能够适用于严格的适航要求。

Description

涡轴发动机整机试车台动态校准方法

技术领域

本发明涉及涡轴发动机地面校检领域，特别地，涉及一种涡轴发动机整机试车台动态校准方法。

背景技术

飞机在飞行过程中如果发动机发生故障将会造成十分严重的问题，甚至可能坠机。因此飞机发动机在使用一定时间后，不论好坏都要拆卸下来并进厂维修保养；完成维修保养后送进测试室做全功能测试，测试合格才能再挂上飞机使用。如此周而复始，直至发动机使用寿命中止。而测试飞机发动机的地面设施称之为发动机试车台。

目前，针对涡轴发动机的涡轴发动机试车台建设工作中，对试车台动态校准一般只有定性的要求，没有具体的方法、流程、项目内容和量化标准，也没有任何针对试车台稳定状态判别及稳定性评估的方法，多凭借以往的试验经验或用稳定工作的时间来判别，试车台的动态校准工作停留在满足基本功能需求、符合相关安全管理等层次，离严格的适航要求还有一定的距离，容易产生一系列的使用问题，对于飞机的正常运行带来了不确定因素。

发明内容

本发明提供了一种涡轴发动机整机试车台动态校准方法，以解决现有涡轴发动机试车台对试车台动态校准一般只有定性的要求，没有具体的方法、流程、项目内容和量化标准，也没有任何针对试车台稳定状态判别及稳定性评估的方法，容易产生一系列的使用问题，对于飞机的正常运行带来了不确定因素的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种涡轴发动机整机试车台动态校准方法，包括以下步骤：步骤一，进行试车台稳定性检查，通过分析试验数据及时对试车台进行调整，从而使试车台稳定性达到预定要求；步骤二，进行温度均匀性检查，通过在发动机进气部位均匀布设温度探针，通过分析温度数据及时对发动机进行调整，从而保证发动机进气流场的稳定性；步骤三，进行重复性检查，对发动机进行初次性能试验以及重复性能试验，获取发动机在各个状态点的测试值，将各个重复性能试验的测试值进行比较获得重复性差值，通过重复性差值及时调整发动机，从而使重复性差值达到预定的误差标准；步骤四，进行交叉校准检查，将发动机分别放置于基准试验台和待校准试验台进行交叉校准检查，通过获取的交叉校准差值数据及时调整发动机，使得交叉校准差值达到预定的误差标准。

进一步地，步骤一中的试车台稳定性检查与步骤二中的温度均匀性检查同时进行。

进一步地，步骤一中，选取特定参数作为试车台稳定性检查实时分析判断的依据。

进一步地，所选取的特定参数包括：燃气发生器转速、燃油质量流量、燃油压力、燃气涡轮出口温度、发动机进口静压、压气机出口静压、动力涡轮转速、扭矩中的至少一个。

进一步地，依据选取的特定参数进行稳定状态的判断，按40点平均原则，每40个点值数据作为一组数据并取平均值，通过采集多组平均值数据，分析选取特定参数的数据波动情况，实时判断当前试验状态是否稳定；如果所选取的特定参数的实时波动情况处于预定的波动范围内，则说明状态已稳定，可以进行后续检查；如果所选取的特定参数的实时波动情况处于波动范围之外，则需要查找原因，分析并排出故障，直至所选取的特定参数的实时波动情况处于预定的波动范围内。

进一步地，判断状态已稳定后，进行试车台稳定性检查，发动机转速从慢车状态推至设计值，保持试车台所有仪器设备不变，并且调节控制设备状态不变，先稳定运行一段时间，然后每隔一分钟记录一组平均值数据，持续十五分钟，共记录十六组数据；试验后从十六组数据中任意选取其中连续的十组数据进行分析判断；如果选取的几个特定参数的波动情况在规定的范围内，则试车台稳定性达标；如果任何一个特定参数超出预定的波动范围，则需要查找原因并采取调整措施，通过一系列的试验-数据分析-整改-再试验-再分析-再调整，使试车台稳定性达到要求。

进一步地，步骤二中的进气稳定均匀性检查，通过在发动机进气网罩上均匀布置多支温度探针，记录并分析各个温度探针测量点进气温度，比较进气温度的最大值与最小值之间的差值是否符合发动机型号标准；如果进气温度的最大值与最小值之间的差值符合发动机型号标准，则确定发动机进气流场趋于稳定；如果进气温度的最大值与最小值之间的差值不符合发动机型号标准，则需要查找原因并采取调整措施，通过一系列的试验-数据分析-整改-再试验-再分析-再调整，使发动机进气流场趋于稳定。

进一步地，温度探针沿发动机进气口的周向排布。

进一步地，步骤三中，重复性能试验在初始性能试验停车两小时后进行；分别在初始性能试验和重复性能试验中，根据试验图谱将同一台发动机上推到预定的各个状态点并停留一定时间，记录各个状态点的典型参数测试值，并绘制曲线，通过及时调整发动机，使获得的重复性差值小于或等于预定的误差标准；各个状态点的典型参数包括推力、加力推力、推重比、函道比中的至少一个。

进一步地，步骤四中的交叉校准检查，分别在基准试验台和待校准试验台，根据试验图谱将同一台发动机上推到预定的各个状态点并停留一定时间，记录典型参数的测试值，并绘制曲线，通过及时调整发动机，使获得的交叉校准差值小于或等于预定的误差标准。

本发明具有以下有益效果：

对涡轴发动机地面整机试车台动态校准提供了全新的方法，通过车台稳定状态判别及稳定性检查、进气温度均匀性检查和交叉校准流程，显著提高试车台稳定性和测量精度，提升发动机整机试验水平，能够适用于严格的适航要求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的涡轴发动机整机试车台动态校准方法的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的涡轴发动机整机试车台动态校准方法的结构框图。如图1所示，本实施例的涡轴发动机整机试车台动态校准方法，包括以下步骤：步骤一，进行试车台稳定性检查，通过分析试验数据及时对试车台进行调整，从而使试车台稳定性达到预定要求；步骤二，进行温度均匀性检查，通过在发动机进气部位均匀布设温度探针，通过分析温度数据及时对发动机进行调整，从而保证发动机进气流场的稳定性；步骤三，进行重复性检查，对发动机进行初次性能试验以及重复性能试验，获取发动机在各个状态点的测试值，将各个重复性能试验的测试值进行比较获得重复性差值，通过重复性差值及时调整发动机，从而使重复性差值达到预定的误差标准；步骤四，进行交叉校准检查，将发动机分别放置于基准试验台和待校准试验台进行交叉校准检查，通过获取的交叉校准差值数据及时调整发动机，使得交叉校准差值达到预定的误差标准。本发明对涡轴发动机地面整机试车台动态校准提供了全新的方法，通过车台稳定状态判别及稳定性检查、进气温度均匀性检查和交叉校准流程，显著提高试车台稳定性和测量精度，提升发动机整机试验水平，能够适用于严格的适航要求。提出涡轴发动机在地面整机试车台动态校准方法、流程、项目内容及量化标准，减少因试车台设备条件、试验环境的差异，影响发动机试验数据失真、试验结果偏离等。同时为推动涡轴发动机整机试车台稳定性和测量精度建设提供技术支撑，提升涡轴发动机整机试验水平。

如图1所示，本实施例中，步骤一中的试车台稳定性检查与步骤二中的温度均匀性检查同时进行。

如图1所示，本实施例中，步骤一中，选取特定参数作为试车台稳定性检查实时分析判断的依据。

如图1所示，本实施例中，所选取的特定参数包括：燃气发生器转速、燃油质量流量、燃油压力、燃气涡轮出口温度、发动机进口静压、压气机出口静压、动力涡轮转速、扭矩中的至少一个。

如图1所示，本实施例中，依据选取的特定参数进行稳定状态的判断，按40点平均原则，每40个点值数据作为一组数据并取平均值，通过采集多组平均值数据，分析选取特定参数的数据波动情况，实时判断当前试验状态是否稳定；如果所选取的特定参数的实时波动情况处于预定的波动范围内，则说明状态已稳定，可以进行后续检查；如果所选取的特定参数的实时波动情况处于波动范围之外，则需要查找原因，分析并排出故障，直至所选取的特定参数的实时波动情况处于预定的波动范围内。

如图1所示，本实施例中，判断状态已稳定后，进行试车台稳定性检查，发动机转速从慢车状态推至设计值，保持试车台所有仪器设备不变，并且调节控制设备状态不变，先稳定运行一段时间，然后每隔一分钟记录一组平均值数据，持续十五分钟，共记录十六组数据；试验后从十六组数据中任意选取其中连续的十组数据进行分析判断；如果选取的几个特定参数的波动情况在规定的范围内，则试车台稳定性达标；如果任何一个特定参数超出预定的波动范围，则需要查找原因并采取调整措施，通过一系列的试验-数据分析-整改-再试验-再分析-再调整，使试车台稳定性达到要求。

如图1所示，本实施例中，步骤二中的进气稳定均匀性检查，通过在发动机进气网罩上均匀布置多支温度探针，记录并分析各个温度探针测量点进气温度，比较进气温度的最大值与最小值之间的差值是否符合发动机型号标准；如果进气温度的最大值与最小值之间的差值符合发动机型号标准，则确定发动机进气流场趋于稳定；如果进气温度的最大值与最小值之间的差值不符合发动机型号标准，则需要查找原因并采取调整措施，通过一系列的试验-数据分析-整改-再试验-再分析-再调整，使发动机进气流场趋于稳定。

如图1所示，本实施例中，温度探针沿发动机进气口的周向排布。

如图1所示，本实施例中，步骤三中，重复性能试验在初始性能试验停车两小时后进行；分别在初始性能试验和重复性能试验中，根据试验图谱将同一台发动机上推到预定的各个状态点并停留一定时间，记录各个状态点的典型参数测试值，并绘制曲线，通过及时调整发动机，使获得的重复性差值小于或等于预定的误差标准；各个状态点的典型参数包括推力、加力推力、推重比、函道比中的至少一个。

如图1所示，本实施例中，步骤四中的交叉校准检查，分别在基准试验台和待校准试验台，根据试验图谱将同一台发动机上推到预定的各个状态点并停留一定时间，记录典型参数的测试值，并绘制曲线，通过及时调整发动机，使获得的交叉校准差值小于或等于预定的误差标准。

实施时，针对涡轴发动机地面整机试车台动态校准，提供一种包括试车台稳定性检查、进气温度均匀性检查、重复性检查、交叉校准检查的校准方法、流程、项目内容及量化标准。包括如下步骤：

步骤一：稳定性检查。试车台数据采集处理软件创建实时判断当前试验状态是否稳定的功能程序，选取重要参数值作为实时波动情况的标本进行分析判断，通过一系列的试验─>数据分析─>整改─>再试验─>再分析─>再调整循环，使车台稳定性达到规定的标准；

步骤二：进气温度均匀性检查。本步骤结合试车台稳定性检查同时进行，在发动机进气网罩上均匀布置多支温度探针，用以确定发动机进气流场的稳定性；

步骤三：重复性检查。分别在初始性能试验和重复性能试验中，根据试验图谱将同一台发动机上推到规定的各个状态点停留一定时间，记录典型参数的测试值，并绘制曲线，重复性差值应小于或等于规定的误差标准；

步骤四：交叉校准检查。分别在基准试验台和待校准试验台，根据试验图谱将同一台发动机上推到规定的各个状态点停留一定时间，记录典型参数的测试值，并绘制曲线，交叉校准差值应小于或等于规定的误差标准；

通过以上步骤和方法，对涡轴发动机整机试车台进行动态校准。

本发明提供具体一种用于涡轴发动机地面整机试车台动态校准方法、流程、项目内容及量化标准，以满足发动机在不同试车台、不同的试验环境条件下，发动机试验性能数据、测试结果不失真和偏离。

(1)、试车台稳定性检查

①、稳定状态的判断

试车台数据采集处理软件创建实时判断当前试验状态是否稳定的程序。包括以下步骤：

(a)选取重要参数作为实时分析判断依据，重要参数一般包括：燃气发生器转速、燃油质量流量、燃油压力、燃气涡轮出口温度、发动机进口静压、压气机出口静压、动力涡轮转速、扭矩等；

(b)按40点平均原则采集分析重要参数的数据的波动情况，实时判断当前试验状态是否稳定；

(c)如果所选几个参数的实时波动情况均处于规定的波动范围内，则说明状态已稳定，即可进行试车台稳定性检查。如果处于波动范围之外，需要查找原因，分析排故。

②、试车台稳定性检查

试车台稳定性检查程序如下：发动机转速从慢车状态上推至设计值，保持试车台所有的仪器设备不变，尤其是调节控制设备状态不变，先稳定运行一段时间后，然后每隔1min记录一组数据(40点平均值)，持续15min，共记录16组数据；试验后从这16组数据中任意选取其中连续10组数据进行分析判断，如果选取的几个重要参数的波动情况在规定的范围内，则车台稳定性达标，如果任何一个参数超出规定的波动范围，都需要查找原因并采取措施。通过一系列的试验─>数据分析─>整改─>再试验─>再分析─>再调整，使车台稳定性达到要求。

(2)、进气温度均匀性检查

进气温度均匀性检查结合试车台稳定性试验同时进行，在发动机进气网罩上均匀布置多支温度探针，探针位置沿圆周方向排布，记录并分析测量点进气温度、比较其最大值与最小值之间差值是否符合相关标准，以确定发动机进气流场的稳定性。

(3)、重复性检查

重复性能试验在初始性能试验停车2小时后进行，分别在初始性能试验和重复性能试验中，根据试验图谱将同一台发动机上推到规定的各个状态点停留一定时间，记录典型参数的测试值，并绘制曲线，重复性差值应小于或等于规定的误差标准。

(4)、交叉校准检查

分别在基准试验台和待校准试验台，根据试验图谱将同一台发动机上推到规定的各个状态点停留一定时间，记录典型参数的测试值，并绘制曲线，交叉校准差值应小于或等于规定的误差标准。

通过以上步骤和方法，对涡轴发动机地面整机试车台进行动态校准。

本发明对涡轴发动机地面整机试车台动态校准提供了全新的方法，通过车台稳定状态判别及稳定性检查、进气温度均匀性检查等校准流程，显著提高试车台稳定性和测量精度，提升发动机整机试验水平。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，进行试车台稳定性检查，通过分析试验数据及时对试车台进行调整，从而使试车台稳定性达到预定要求；

步骤二，进行温度均匀性检查，通过在发动机进气部位均匀布设温度探针，通过分析温度数据及时对发动机进行调整，从而保证发动机进气流场的稳定性；

步骤三，进行重复性检查，对发动机进行初次性能试验以及重复性能试验，获取发动机在各个状态点的测试值，将各个重复性能试验的测试值进行比较获得重复性差值，通过重复性差值及时调整发动机，从而使重复性差值达到预定的误差标准；

步骤四，进行交叉校准检查，将发动机分别放置于基准试验台和待校准试验台进行交叉校准检查，通过获取的交叉校准差值数据及时调整发动机，使得交叉校准差值达到预定的误差标准。

2.根据权利要求1所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

所述步骤一中的试车台稳定性检查与所述步骤二中的温度均匀性检查同时进行。

3.根据权利要求2所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

所述步骤一中，选取特定参数作为试车台稳定性检查实时分析判断的依据。

4.根据权利要求3所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

所选取的所述特定参数包括：燃气发生器转速、燃油质量流量、燃油压力、燃气涡轮出口温度、发动机进口静压、压气机出口静压、动力涡轮转速、扭矩中的至少一个。

5.根据权利要求3所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

依据选取的特定参数进行稳定状态的判断，按40点平均原则，每40个点值数据作为一组数据并取平均值，通过采集多组平均值数据，分析选取特定参数的数据波动情况，实时判断当前试验状态是否稳定；

如果所选取的特定参数的实时波动情况处于预定的波动范围内，则说明状态已稳定，可以进行后续检查；

如果所选取的特定参数的实时波动情况处于波动范围之外，则需要查找原因，分析并排出故障，直至所选取的特定参数的实时波动情况处于预定的波动范围内。

6.根据权利要求5所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

判断状态已稳定后，进行试车台稳定性检查，发动机转速从慢车状态推至设计值，保持试车台所有仪器设备不变，并且调节控制设备状态不变，先稳定运行一段时间，然后每隔一分钟记录一组平均值数据，持续十五分钟，共记录十六组数据；试验后从十六组数据中任意选取其中连续的十组数据进行分析判断；

如果选取的几个特定参数的波动情况在规定的范围内，则试车台稳定性达标；

如果任何一个特定参数超出预定的波动范围，则需要查找原因并采取调整措施，通过一系列的试验-数据分析-整改-再试验-再分析-再调整，使试车台稳定性达到要求。

7.根据权利要求2所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

所述步骤二中的进气稳定均匀性检查，通过在发动机进气网罩上均匀布置多支温度探针，记录并分析各个温度探针测量点进气温度，比较进气温度的最大值与最小值之间的差值是否符合发动机型号标准；

如果进气温度的最大值与最小值之间的差值符合发动机型号标准，则确定发动机进气流场趋于稳定；

如果进气温度的最大值与最小值之间的差值不符合发动机型号标准，则需要查找原因并采取调整措施，通过一系列的试验-数据分析-整改-再试验-再分析-再调整，使发动机进气流场趋于稳定。

8.根据权利要求7所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

所述温度探针沿发动机进气口的周向排布。

9.根据权利要求2所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

所述步骤三中，重复性能试验在初始性能试验停车两小时后进行；

分别在初始性能试验和重复性能试验中，根据试验图谱将同一台发动机上推到预定的各个状态点并停留一定时间，记录各个状态点的典型参数测试值，并绘制曲线，通过及时调整发动机，使获得的重复性差值小于或等于预定的误差标准；

各个状态点的典型参数包括推力、加力推力、推重比、函道比中的至少一个。

10.根据权利要求9所述涡轴发动机整机试车台动态校准方法，其特征在于，

所述步骤四中的交叉校准检查，分别在基准试验台和待校准试验台，根据试验图谱将同一台发动机上推到预定的各个状态点并停留一定时间，记录典型参数的测试值，并绘制曲线，通过及时调整发动机，使获得的交叉校准差值小于或等于预定的误差标准。