航空发动机数据管理技术研究
时间:2022-12-18 10:54:13
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航空发动机作为航空技术的重要研究项目是一项比较复杂的技术工艺,它不仅仅涉及到空气动力学、工程物理学等方面的知识,更加涉及到传热传质、机械、电子、自动化等多种科学,是一门比较复杂的综合性学科。尤其是近年来随着各种新技术的层出不穷更是对其技术提出了更高的要求。作为一名航空作业人员,必须要掌握多种学科的专业知识,同时还要掌握最前沿的科学技术以便更好地指导航天事业的发展进步。试验测试技术对于航空发动机而言是一门较新的技术,这种技术的应用在一定程度上仍存在着许多问题。如试验的复杂性、系统性及精确性等问题都需要专业的技术人员进行操作。与此同时,对其数据管理方式也提出了新的技术要求。如何在两者之间建立高效的作业模式,成为了研究人员亟待解决的重要问题。下面则进行深入研究与分析,针对科学有效的研究提高试验数据的真实性及精准性,进而有效地数据管理,以便推动我国航天事业的可持续发展。
1航空发动机试验测试技术发展现状
历经多年的发展,我国航天发动机在试验测试技术等方面所取得的成就是显而易见的,作为航空发动机的重要组成部分,测试技术的发展将对其整个航空事业的发展有着极其重要的作用。尤其是近年来数字模拟技术和仿真技术更是加速了试验测试技术的发展,一定程度上不仅仅减少了试验的次数,更是提高了测试的准确度和精准度。试验测试技术也已由传统的试验更显迭代得到了较大的进步,这也将是未来航空发动机发展的重要方向。与此同时测试技术的发展进步离不开相关技术的迅猛发展。如计算机技术、光电技术、电磁感应技术等,都对其测试技术的发展起到了重要作用。在以往测试技术的运行过程中主要是依据传统的测试方式进行试验或是数据搜集,大大降低了其数据的准确性,然而利用激光、红外线等技术将原有的信息数据进行实时数据监控,这就大大增强了系统对数据的全面分析,并利用计算机技术形成体系化的网络管理模式,能够在第一时间检测出航空发动机的性能及直观的进行数据分析。
2航空发动机试验测试技术的特点
发动机是航空动力装置的重要组成部分,对飞机运行的安全性及可靠性都有着不可忽视的重要影响,各国航天在发展的同时都将其发动机作为重点项目进行大量的数据研究与分析,则是希望可以通过简化发动机装置来进行航空飞行的操作,这样不仅仅可以降低成本,更能在一定程度上提升系统的安全性和可操作性。一定意义上来讲航空发动机是由进气道、压气机、燃烧室等部件组成的,是一个相对比较复杂的动力系统。所以在进行试验测试的过程中,必须做好充足的准备,从其自身性能出发,要确保各部件都要符合技术要求。(1)综合性。不言而喻,航空发动机是一项比较复杂的系统作业,同时也是一门综合性比较强的学科。它不仅仅涉及到专业的航空技术知识,更是对流动力学、热力学、机械学等方面的研究有着更高要求,作为一名航空作业人员必须对其进行熟练掌握。能够运用多种技术方式进行测试技术的诊断,发现问题利用科学有效的管理方式加以解决。(2)测试参数多样。由于航空试验测试技术是一项比较复杂的作业,所以在进行此项测试的过程中,要针对其每项数值进行科学的诊断及梳理、记录。通过试验测试结果显示的数据能够分辨出发动机的转速、压力、气流运速等方面的问题,而不是单一的进行数据统计。(3)测试要求高。作为测试人员要事先对航空发动机的性能有所了解,能够从温度、转速、范围等方面进行判断,甚至能够对运行中的发动机进行压力值、空间大小、结构性等方面进行推断,针对试验测试的变化规律推断出符合其测试方法的技术,并要达到一定的准确性,这就要求测试结果及测试方法必须符合运行规律。
3实验数据管理业务现状
从现阶段不难看出,航空发动机在试验数据管理等方面存在的问题已经越来越突出,主要集中表现在以下等几个方面:一是试验品种过于繁杂,试验过程中由于采取的机械设备参差不齐,这就大大影响了数据信息的真实性,同时因数据统计难以集中,而导致部分信息会丢失等。二是通常情况下,在进行试验测试的过程中,由于设备的使用不同。这就需要部分数据是由专业的人员进行操作来完成,很大程度上存在着一定误差,有些设计人员因专业性不够或是粗心大意也会导致数据难以完全集中,或是登记错误。三是试验过程中会使用到多种信息技术,这些设备的操作都需要专业的人员来进行完成,但是由于一些操作人员并不熟悉机械设备的操作原理,则在使用过程中会导致数据缺失,或是使得出现的数据结果难以与实际试验测试的数据相统一。
4航空发动机测试数据管理的需求
随着航空发动机的快速发展,对其稳定运行则是提出了更高的要求。在目前的运行过程中对发动机数据进行管理是至关重要的,通过科学合理的方式将试验测试数据进行集中网络化的管理方式不仅仅可以完成数据的搜集与整理,更能充分发挥测试数据管理的重要意义。使得航空发动机在运行的过程中可以实现实时监测的功能,一旦出现问题会在第一时间进行处理,减少不必要损失的出现。数据管理一定程度上是提高航空发动机的运行效率及相关可靠性、稳定性和安全性。通过降低噪音的方式来达到更高的要求,这也将是未来航空发动机的发展方向之一。随着国家对航空事业的逐渐重视及各种新技术的出现,将对其运行配置更高的仪器设备、加强仪器的精准度、传感效果,要实现全面的监测数据分析与系统监测。
5航空发动机测试数据管理技术研究
(1)试验过程复杂。航空发动机的试验测试技术相比较其他测试技术而言,对其整个过程都是要求比较严格的。总的来讲是由五部分组成的:一是立项;二是准备;三是执行;四是总结;五是验收。这五个环节在任何阶段都是极其重要的。所以在进行数据管理前必须针对这五个环节进行熟悉掌握,主要是通过分析能够在复杂的运行数据中对其进行试验数据、检验数据和试车数据的分类。将其作为主要的数据分析途径,方能提高对其数据的管理。通常情况下做好以下几个方面的工作:a.环境保障,试验天气和试验场所等能够为试验进行提供足够的支持;b.设备保障,试验的设备是否运行正常,能否保证试验收集到可靠的数据;c.人员保障,产品研发人员、试验测试人员和相应的技术支持人员,保障试验测试顺利进行,解决突发的测试状况,第一时间收集测试数据。(2)试验数据分散,整理难度大。航空发动机测试项目众多,收集到的数据也较为分散,在研发过程中会涉及到多种试验项目,例如动力学测试、声学测试、部件性能测试、材料可靠性测试等。不同的测试项目有不同的测试流程和测试要求,也对应各自的数据管理系统。由于数据之间没有有效的集成和融合,各类数据都是分开管理,相对独立的运行模式导致试验数据整理难度大。(3)测试数据管理涉及内容众多。航空发动机是一个涉及到多学科的庞杂系统,涉及的领域多达十几个,如飞控、气动、声学、流体、电气、航电等,其试验数据运用到的原理知识延伸到各学科的方方面面。内容众多的另外一个表现方面就是发动机系统复杂的结构拆分形式,可大致分为零件、部件、子系统、系统、成品和整机等,测试内容可能会从任何一个结构开始进行,这无疑给测试数据管理带来更大的变化。(4)试验的标准和格式不尽相同。从某种意义上来讲,航空发动机的型号不同其试验测试及数据的管理方式也是不同的。这就需要在进行试验测试前对其航空发动机的型号以及运行设备或是数据格式进行掌握,然后依据客观实际情况选择不同的试验测试方法,这样才能能加有效的测试出发动机的运行特点,并针对其存在的不足加以改进。绝对不能千篇一律采取统一的一种方式进行数据管理,这样极易出现与运行设备不符的情况,导致数据难以发挥其效用,最终还会影响整个航空发动机的运行。所以无论采取何种方式或是数据管理,都要从实际出发。a.构建测试数据管理系统,保证试验数据管理能够统一有效进行。b.明确试验数据构成,将试验项目以对象模型的形式模块化存储,保证测试数据构成清晰明了。c.可控的试验过程,数据管理的周期从项目立项到项目验收全过程追踪,试验前期做好项目分析,数据化各项问题指标,试验中对各种试验活动进行记录和监控,保证试验顺利进行,试验后期总结过程中的问题,做好数据管理和分析。
6结束语
试验测试是对航空发动机零部件、系统和整机性能设计和优化的重要参考依据,因此提升航空发动机测试技术对推动航空发动机发展有着重要的意义。提升航空发动机测试技术,设立专项计划开展航空发动机测试技术研究,加强国内外相关技术探讨和交流,并将数据管理纳入到重要技术研发,建立完善的航空发动机测试标准和规范,推动测试技术快速发展。
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作者:饶志锋 高君 单位:江苏省交通技师学院
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