航空发动机飞参判据研究|飞参判据

　　摘要： 从记录数据到机务维护所需信息，飞参数据判读是转化的关键。为此，研究航空发动机飞参判据的制定方法，以提高飞参判读的效率，降低航空发动机故障漏检概率，可以更好地发挥飞参数据在地勤维护中的应用。论文的研究内容对于飞参数据的应用研究具有重要意义。关键词： 数据判读；飞参判据；地勤维护
　　中图分类号：V23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）22-0037-020 引言
　　飞参系统记录了大量反映飞机各系统及其子部件的工作状态和工作特性的参数。[1]分析飞参数据中的发动机参数，进行发动机性能状态的监控是飞参判据应用的一个重要方面。由于发动机自身的复杂性，且记录参数多，人工判读复杂，因此，开展针对发动机参数的飞参判据的研究显得尤为重要。
　　1 发动机故障模式分析
　　发动机的故障模式比较多，故障的原因也比较复杂。由于发动机的飞参参数较多，因此在利用飞参数据分析发动机故障时，应考虑能够从飞参参数反映出来的发动机故障特征[2][3]。某型飞机发动机的主要故障模式主要有：
　　1.1 空中停车（不工作） 在油门手柄位置在慢车位置以上、飞行速度大于300km/h的条件下，出现发动机转速比较小（小于30%～50%），排气温度很低（300℃或0℃）的情况，说明发生发动机空中停车。当发生空中停车时，液压压力、滑油压力等也会降下来。
　　1.2 超温（排气温度过高） 发动机超温有二种情况，第一种是发动机绝对超温，即排气温度超过了发动机允许的最高温度；第二种排气温度超过了发动机某一工作状态的允许温度和允许时间。
　　1.3 发动机超转 发动机超转是指发动机转速超出允许的范围，从发动机的主要性能来看，只有发动机工作在最大状态（小加力、一次加力、二次加力）容易出现超转。超转现象并不是发动机正常的工作状态，可能的原因是：发动机故障、燃（油）调系统故障等。超转可以用数据极值的方法很容易判断出来。
　　1.4 发动机喘振 发动机喘振容易引起发动机停车。发生喘振的原因比较多，如推油门过猛、进气道喘振、飞机进入螺旋、斜板调节器故障、猛收油门急剧断开“加力”等等。当发动机发生喘振时时，具体下列比较明显的特征：发动机转速下降；排气温度升高；发动机工作不稳定，有喘声和振动，严重时有爆音、火焰。
　　2 飞参判据制定
　　以事件“地面发动机慢车超温”为例，举例说明某型飞机飞参判据的制定过程。
　　2.1 分析“地面发动机慢车超温”事件的特征，确定事件级别 首先，查询发动机慢车工作状态的性能数据，在地面时，慢车状态下排气温度应当小于450℃；第二，判断飞机在地面状态。根据前述分析，起落架放下，指示空速小可以做为判断飞机处在地面的一个特征；第三，判断发动机处于慢车状态。慢车状态可以通过两个方面来判断，一是发动机的转速，而是油门杆的位置。
　　2.2 确立“地面发动机慢车超温”事件各参数的阈值 结合技术资料与飞参数据的调试，同时，考虑到飞参记录数据的误差，和环境条件的变化影响，最终确定发动机排气温度、指示空速、发动机高压转速、油门杆位置的阈值如下：
　　排气温度:T6＜450℃；
　　指示空速:V＜100km/h；
　　高压转速:48%＜n2＜58%；
　　油门杆位置:Ys＜20mm。
　　同时，为了消除由于数据中奇异点产出的误判，“地面发动机慢车超温”事件的持续时间定为3秒。
　　2.3 制定“地面发动机慢车超温”事件判据 在该型飞机的地面站软件中，通过“系统设置”中的“设置事件判据”进行软件中判据的制定，如图1所示。打开设置事件的界面，按照要求输入事件标识、事件名称、条件持续时间，设定好事件等级（即上文中的事件级别）、事件类型。
　　3 飞参判据的应用
　　结合实际应用需求，对某型飞机制定了59条实用的判据。利用制定好的飞参判据对经过译码的某架次飞参数据进行判读，得到事件报表。事件报表有“发动机排温转速异常”，这是比较严重的事件，事件等级为2级。
　　事件列表中“发动机排温转速异常”事件延续时间虽然是0秒，但是该事件对发动机的可能造成损害，必须认真分析，核实判据判读的事件是否真实存在。利用事件前后数据进行人工分析，该事件的起始时间为第5095秒，根据第5095秒组前后数据分析这一事件的真实性。选择参数：发动机转速、发动机排温，利用曲线模式直观的显示发动机的转速与排气温度的变化关系，如图2所示。
　　从图2可以看出，高压转速大幅下降，而排气温度却大幅升高，之后又恢复到正常值。图中曲线的变化清楚的显示了上述情况，说明并不是奇异点产生的误判。分析上述情况，可以判定“发动机排温转速异常”事件真实存在。发动机转速下降，而排气温度却上升，这种异常变化正是发动机喘振的现象之一。事后经过检查以及飞行员反映飞行情况，证实在该时间段内发动机发生喘振，之后防喘机构工作使发动机退出了喘振，恢复了正常工作。将这些情况通知地勤人员，指导其对发动机进行相应的检查仔细检查，看发动机是否发生损坏。
　　4 结论
　　飞参判据是开展飞参数据判读的有力工具，开展判据的制定与应用研究能有效促进飞参数据在机务维护中的应用。本文分析了发动机的工作状态和常见故障模式的特点，分析了某型飞参系统记录的发动机参数，举例说明了发动机的飞参判据的制定与应用，对于开展基于飞参数据的飞机视情维修具有重要意义。
　　参考文献：
　　[1]曲建岭，唐昌盛，李万泉．飞参数据的应用研究现状及发展趋势[J]．计测技术．2007：27（6）：1-3．
　　[2]沙孟春．基于飞行数据的发动机监控方法研究[D]．西安：空军工程大学，2003．
　　[3]黄永芳．飞机状态监控系统的数据处理与应用技术[D]．南京：南京航空航天大学，2003．