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1、單擊此處編輯母版標題樣式,*,*,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第一章 航空發(fā)動機數(shù)據(jù)系統(tǒng),第一節(jié) 概述,一、作用,：,1）實時測量和顯示發(fā)動機工作狀態(tài)的參數(shù)。,2）對發(fā)動機及其工作系統(tǒng)進行檢查、檢測、狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷。,3）推力管理、燃油控制、壓氣機防喘、熱端部件冷卻、間隙控制、狀態(tài)監(jiān)控、安全警告等。,二、組成：,測試：,轉速、扭矩、振動、沖擊、流體（液體或氣體）介質的溫度、壓力、流量、密度、油量等。,顯示：,早期顯示儀表,現(xiàn)代電子顯示（電子綜合顯示系統(tǒng)）。,特點：,信息量大，綜合化程度高，形象、直觀；顯示與檢測、控制交聯(lián)。,全權限數(shù)字電子控制系統(tǒng)（FADE

2、C）:,與EEC9（或ECU）結合控制發(fā)動機。,12/11/2024,1,第二節(jié) 典型的機載測試與顯示系統(tǒng),一、概述,FADEC系統(tǒng)將傳感器采集、數(shù)字信號傳給EEC（ECU），經(jīng)計算判斷，發(fā)出指令控制發(fā)動機。,顯示系統(tǒng)：EICAS或ECAM,二、boeing747-400飛機的機載顯示系統(tǒng),發(fā)動機指示及機組警告系統(tǒng)（EICAS）,1、駕駛艙EICAS系統(tǒng)：主發(fā)、輔發(fā)、警告、警戒、忠告、狀態(tài)和記憶等。,2、系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯總：感受、傳送和顯示發(fā)動機工作參數(shù)/信息。,3、性能指示系統(tǒng)：發(fā)動機壓比（EPR）、N,1,、N,2,、T,t4.95,和燃油流量等。,1）發(fā)動機壓比（EPR）系統(tǒng)；,12/11/2

3、024,2,2）低壓轉子（N,1,）系統(tǒng),3）低壓轉子（N,2,）系統(tǒng),4）發(fā)動機排氣溫度（T,t4.95,）系統(tǒng),5）燃油流量系統(tǒng),12/11/2024,3,4、機械狀態(tài)指示系統(tǒng),1）滑油量指示系統(tǒng),2）滑油壓力指示系統(tǒng),3）滑油低壓警告系統(tǒng),4）滑油溫度指示系統(tǒng),5）振動監(jiān)視系統(tǒng),12/11/2024,4,三、Airbus320飛機機載測試與顯示系統(tǒng),1、飛機中央監(jiān)控系統(tǒng)ECAM系統(tǒng),功能：發(fā)動機與警告顯示（E/WD）,飛機系統(tǒng)顯示（SD）,2、ECAM四種工作模式,1）人工模式（超控所有其它模式）；,2）故障模式：主警告/告戒時自動顯示；,3）咨詢模式：有參數(shù)漂移時自動顯示；,4）飛行階

4、段模式：對應于飛機的飛行狀態(tài)自動顯示。,12/11/2024,5,第三節(jié) 航空發(fā)動機主要測試參數(shù)和傳感器,基本要求：,測試精度滿足發(fā)動機控制；,能夠承受發(fā)動機上嚴峻工作環(huán)境條件（-601200,0,C）；,耐腐蝕、油霧或在油中浸泡；,抗沖擊和振動；,對發(fā)動機流場、結構、強度影響??；,結構簡單、重量輕、工作可靠、安裝牢固，裝拆、檢查、更換方便。,溫度測量：熱電偶4001200,0,C,電阻溫度計-60400,0,C,壓力測量：晶體振蕩式傳感器可靠性高、穩(wěn)定性好,轉速傳感器：齒輪式,12/11/2024,6,位移和轉角測量：可變差動變壓器（LVDT和RVDT）,一、轉速及傳感器,直接式：r/min

5、(活塞式發(fā)動機),相對轉速：x%n,max,磁電感應式傳感器（PW400、RB211、V2500、A320）,EEC發(fā)電機（N,2,轉速信號源）,12/11/2024,7,二、溫度及傳感器,1）排氣溫度、發(fā)動機進氣溫度、大氣溫度、座艙溫度、防冰溫度,2）滑油溫度、燃油溫度,3）形式：熱電阻式、熱電式,1、熱電阻式傳感器：測量較低溫度進氣、燃油、液壓油及防冰等溫度測量。,2、電熱（熱電偶）式溫度傳感器：測量較高溫度,A320排氣溫度：9個熱電偶,PW4000溫度傳感器,：（6處）T,t2,，T,t3,，T,t4.95,，燃油溫度，滑油溫度，3號軸承滑油溫度。,雙鉑金屬絲電阻元件：T,t2,雙鎳鉻

6、/鎳鋁熱電偶：T,t3,，T,t4.95,，燃油溫度，滑油溫度，3號軸承滑油溫度。,12/11/2024,8,三、壓力測量機傳感器,功用：健康檢測,測量：進氣壓力、排氣壓力、燃油壓力、滑油壓力等,靜態(tài)壓力測量：,動態(tài)壓力測量：,靜壓測量：,總壓測量：,傳感器：應變式、電容式、壓阻式、壓電式、諧振式、差動式。,晶體振蕩式壓力傳感器：可靠性高、穩(wěn)定性好，適合于發(fā)電機控制和監(jiān)測。,諧振式壓力傳感器形式：弦振式、振膜式、振筒式等。,PW4000壓力傳感器（4處）：p,amb,、p,t2,、p,t4.95,、p,b,(燃燒室),12/11/2024,9,四、流量及傳感器,質量流量,體積流量,渦輪流量傳感

7、器：前后直管段長度應大于15倍和5倍,磁電式轉換器：,磁阻式、感應式,、霍爾元件、光電元件變換器等；,渦輪流量傳感器特點：精度高、線性特性、測量范圍寬、反應靈敏、壓力損失小等。,五、振動及傳感器,(P390,表11.2)位置：風扇軸承、壓氣機、中介機匣、渦輪,傳感器：速度式、加速度式,1、速度式測振原理,2、加速度式振動傳感器原理,12/11/2024,10,六、位移測量,差動變壓器式位移傳感器,形式：1）II型；2）螺旋管型；3）“山”字型,特點：結構簡單、靈敏度高、線性度好、測量范圍寬。,12/11/2024,11,第四節(jié) 航空發(fā)動機整機平衡,轉子動平衡：工藝平衡、裝配平衡、整（本）機平衡

8、,一步平衡、多步平衡,剛性、擬剛性轉子平衡，柔性轉子平衡,單元體設計與轉子動平衡的要求,整機平衡方法：,1）三圓平衡法：測試原始不平衡，三次試驗（車）配重，獲得所需平衡配重和相位，精度較低；,2）三矢平衡法：測試原始不平衡，經(jīng)一次試驗（車）配重，可獲得不平衡矢量，精度較高。,3）PW4000低壓壓氣機轉子本機平衡,相位鍵（傳感器）：音輪寬槽。,12/11/2024,12,第五節(jié) 航空發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷,一、狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷的作用,早起定時維修，視情維護,民航適航條例規(guī)定：監(jiān)視參數(shù)15個以上,B747，A320監(jiān)視參數(shù)已超過15個,1970年，美普惠公司，ECM I狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)

9、,1977年，美普惠公司，TEM I狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng),1981年，美普惠公司，TEM II狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng),1982年，美普惠公司，ECM II狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng),1983年，美普惠公司，TEM III狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng),1985年，美GE公司，ADEPT狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng),1994年，美GE公司，ADEPT狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng)從6.1發(fā)展到10.1版本。,12/11/2024,13,二、狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷系統(tǒng),1、系統(tǒng)組成：機載設備、地面設備,記載設備：壓力、溫度、轉速、振動；,飛機綜合數(shù)據(jù)系統(tǒng)（AIDS）；,發(fā)動機指示和機組警告系統(tǒng)（WICAS）;,機載振動監(jiān)視系

10、統(tǒng)（AVMS）。,地面設備：傳輸、譯碼、數(shù)據(jù)處理、地面維修中心及狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷軟件等。,2、系統(tǒng)功能和效益,功能：監(jiān)視使用，評定工況，監(jiān)視發(fā)動機狀態(tài)變化趨勢，趨勢分析和預報，探測和隔離發(fā)動機故障并驗證排故情況，評定發(fā)動機性能衰退，確定發(fā)動機限壽件的壽命消耗和剩余壽命，改進發(fā)動機的調整和修正過程，提出維修建議和決策，支持管理和后勤服務等。,12/11/2024,14,效益：提高安全性，避免重大事故，降低空中停車率，降低直接使用成本，延長零部件壽命，減少或避免二次損失，減少維修工時，有計劃維修，合理利用人力、設備，節(jié)省油耗，節(jié)省備件的儲備量和運輸費用，減少延誤和停飛，降低污染，提高航空公司聲譽

11、等。,3、狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷方法,健康程度評定：可用工作時間、低循環(huán)疲勞次數(shù)、高溫或超溫工作時間、振動幅值、部件效率、發(fā)動機性能、滑油雜質含量、氣流金屬含量、大小和分布等,基本手段：,1）氣路參數(shù)分析（GPA）技術：氣流壓力、溫度；燃油流量、轉速測量，發(fā)動機性能（推力或功率等）參數(shù)監(jiān)視,2）機械狀態(tài)監(jiān)視：振動、滑油（壓力、溫度、消耗量、金屬屑收集、光譜分析、鐵譜分析等）監(jiān)視、地循環(huán)疲勞監(jiān)視、葉片振動應力監(jiān)測、聲譜監(jiān)測等。,12/11/2024,15,3）（地面）無損探測：孔探儀、渦流檢測、同位素照相檢查、超聲波檢查、磁力探傷、聲發(fā)射探測，x射線照相檢查、熒光檢查、著色檢查、液體滲透檢查等。,診

12、斷方法：直接對比、趨勢分析、參數(shù)分析法等,4、發(fā)展前景,1）功能不斷提高：提高診斷精度，減少誤診率；,2）軟件系統(tǒng)標準化，降低陳本，方便使用；,3）監(jiān)測和診斷系統(tǒng)與FADEC系統(tǒng)一體化設計，以利于發(fā)動機控制系統(tǒng)對故障及時作出響應；,4）發(fā)展綜合診斷技術：氣路分析、振動監(jiān)視、滑油監(jiān)視等綜合在一起，提高診斷精度；發(fā)展故障診斷和維修專家系統(tǒng)；,5）發(fā)動機壽命監(jiān)視技術。,12/11/2024,16,思考題,1）簡述發(fā)動機數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功用、組成和主要元件。,2）簡述先進渦扇發(fā)動機的機載電子測試系統(tǒng)的組成及功能。,3）狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和燃油控制系統(tǒng)有哪些主要測試參數(shù)？,4）說明互感式位移傳感器（差動變壓器）的工作原理。,5）簡述轉速測量系統(tǒng)的組成和工作原理。,6）測量位移可以哪些類型的傳感器？,7）電測式溫度傳感器有哪兩種類型？簡述什么是熱電現(xiàn)象？,8）簡述測振系統(tǒng)的功用；測振系統(tǒng)主要有哪些測試參數(shù)？,9）簡述慣性式振動傳感器的力學原理。,10）什么是整機平衡？可用哪些方法進行整機平衡？,11）簡述發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷系統(tǒng)的功用和組成。,12/11/2024,17,