目前自動檢測測試技術(shù)已應(yīng)用于多個領(lǐng)域，本文針對某型航空發(fā)動機(jī)內(nèi)外場電氣附件測試、壓力檢測、轉(zhuǎn)速檢測3個方面存在的困難，探索其性能測試的原理及方法，從而實(shí)現(xiàn)快速高效地對發(fā)動機(jī)部件、信號進(jìn)行檢測，解決航空發(fā)動機(jī)與技術(shù)保障不協(xié)調(diào)的問題，顯著提升航空發(fā)動機(jī)技術(shù)保障能力。

1 總體研究方案

本研究根據(jù)航空發(fā)動機(jī)的潛在故障及故障發(fā)生部位，利用模塊化設(shè)計(jì)思想進(jìn)行方案的總體研究[6]。首先，為保證方案的可行性，通過供電電纜接通27 V地面電瓶車或飛機(jī)上的27 V照明插座向測試系統(tǒng)供電，并利用DC-DC變換器對供電電壓進(jìn)行穩(wěn)壓與轉(zhuǎn)換以滿足測試系統(tǒng)各功能的需要；其次，通過測試電纜與飛機(jī)、發(fā)動機(jī)的對應(yīng)插座相連，參數(shù)信號經(jīng)過調(diào)理模塊進(jìn)入對應(yīng)的測試模塊進(jìn)行檢測，各參數(shù)的信號通過數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；最后，檢測數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)采集卡后，數(shù)據(jù)采集卡輸出兩路信號，一路信號使控制器工作，控制器控制相應(yīng)的信號燈燃亮或控制繼電器通斷，另一路信號通過數(shù)字顯示屏顯示相應(yīng)數(shù)值。其設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

2 測試模塊設(shè)計(jì)

在整體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本方案采用模塊化設(shè)計(jì)思想針對航空發(fā)動機(jī)具體故障部位設(shè)計(jì)測試模塊，主要包括：電氣附件測試模塊、壓力測試模塊和轉(zhuǎn)速測試模塊。

2.1 電氣附件測試模塊設(shè)計(jì)

某型航空發(fā)動機(jī)起動電路和狀態(tài)電路中有多個電氣附件，主要包括起動燃油電磁閥、燃油急降電磁閥、起動補(bǔ)油電磁閥、起動點(diǎn)火線圈、加力點(diǎn)火線圈、主油路汽化器電磁開關(guān)、副油路汽化器電磁開關(guān)、加力電磁閥、補(bǔ)充放氣電磁開關(guān)、狀態(tài)操縱盒。各電氣附件工作是否正常直接影響發(fā)動機(jī)的起動、加力和正常工作狀態(tài)。內(nèi)場更換發(fā)動機(jī)時(shí)需要對各電氣附件及線路進(jìn)行檢查，以判斷其工作是否正常。

電氣附件測試模塊主要用于發(fā)動機(jī)在裝機(jī)前和發(fā)動機(jī)電氣附件發(fā)生故障時(shí)檢測各電氣附件及線路工作是否正常。電氣附件通過測試電纜與飛機(jī)的插座相連，由于需要檢測的參數(shù)多且為電流信號，本模塊通過數(shù)據(jù)采集卡控制繼電器的方式進(jìn)行信號選擇。當(dāng)需要檢測某個部附件時(shí)，控制器控制數(shù)據(jù)采集卡通過分控器進(jìn)行片選，接通相應(yīng)的繼電器，信號經(jīng)過隔離傳感器、信號調(diào)理模塊的處理，向數(shù)據(jù)采集卡輸入信號，通過顯示屏進(jìn)行顯示，當(dāng)超過規(guī)定值時(shí)，相應(yīng)的報(bào)警燈亮。

檢查狀態(tài)操縱盒時(shí)，通過不斷改變操縱盒搖臂相應(yīng)地改變向數(shù)據(jù)采集卡輸入的信號，數(shù)據(jù)采集卡通過分控器控制相應(yīng)的位置指示燈燃亮，從而檢測狀態(tài)操縱盒性能。通過此模塊可實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)電氣附件的全部檢測，其測試模塊設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

2.2 壓力測試模塊設(shè)計(jì)

壓力測試模塊主要用來檢測副油道燃油壓力、加力總管壓力、主液壓泵壓力、助液壓泵壓力、滑油壓力、P2壓力、P2′壓力、P2″壓力以及發(fā)動機(jī)高空加速性試驗(yàn)的真空度。壓力測試模塊設(shè)計(jì)框圖如圖3所示。

（1）對除真空度以外的壓力信號進(jìn)行檢測

發(fā)動機(jī)試車時(shí)，將壓力膠管連接于發(fā)動機(jī)相應(yīng)的壓力采集點(diǎn)上，壓力信號傳送給壓力測試模塊的壓力傳感器，壓力傳感器將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?jīng)過壓力檢測電纜送往數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)通過顯示屏顯示具體壓力值。

（2）對于真空度的檢測

首先通過抽真空設(shè)備進(jìn)行抽真空，將壓力膠管一端與發(fā)動機(jī)抽真空接頭相連接，數(shù)據(jù)采集卡采集壓力傳感器電信號，控制真空泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)通過顯示屏顯示壓力值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定真空度時(shí)，數(shù)據(jù)采集卡輸出信號控制真空泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，保持真空度不變，進(jìn)行發(fā)動機(jī)高空加速性試驗(yàn)。

2.3 轉(zhuǎn)速測試模塊設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)速測試模塊采用兩個測試電路：高壓轉(zhuǎn)速測試電路和低壓轉(zhuǎn)速測試電路。兩路測試信號均與發(fā)動機(jī)的插頭進(jìn)行連接。

低壓轉(zhuǎn)速測試電路通過隔離傳感器將傳感器輸出信號與發(fā)動機(jī)電路信號隔離，消除信號干擾，測試信號傳送給數(shù)據(jù)采集卡，并在顯示屏顯示具體值。

高壓轉(zhuǎn)速測試電路通過隔離傳感器將傳感器輸出信號與發(fā)動機(jī)電路信號隔離，消除信號干擾，測試信號傳送給數(shù)據(jù)采集卡，在顯示屏顯示具體值。此外，高壓轉(zhuǎn)速還控制信號燈1和信號燈2的燃滅，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)，相應(yīng)的信號燈燃亮，同時(shí)，數(shù)據(jù)采集卡輸出信號控制轉(zhuǎn)速操縱盒6個相應(yīng)觸點(diǎn)接通，相應(yīng)的信號燈燃亮。轉(zhuǎn)速測試模塊設(shè)計(jì)框圖如圖4所示。

3 結(jié)論

本文主要針對某型航空發(fā)動機(jī)綜合性能測試存在的困難，利用自動測試技術(shù)以及模塊化設(shè)計(jì)思想進(jìn)行研究，探究該型航空發(fā)動機(jī)綜合性能測試的新途徑，并對方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分別設(shè)計(jì)了電氣附件測試模塊、壓力測試模塊和轉(zhuǎn)速測試模塊，實(shí)現(xiàn)了對該型航空發(fā)動機(jī)性能的綜合測試，提高了維修保障效率。