航空發(fā)動機數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究
時間:2022-12-18 10:54:13
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航空發(fā)動機作為航空技術(shù)的重要研究項目是一項比較復(fù)雜的技術(shù)工藝,它不僅僅涉及到空氣動力學(xué)、工程物理學(xué)等方面的知識,更加涉及到傳熱傳質(zhì)、機械、電子、自動化等多種科學(xué),是一門比較復(fù)雜的綜合性學(xué)科。尤其是近年來隨著各種新技術(shù)的層出不窮更是對其技術(shù)提出了更高的要求。作為一名航空作業(yè)人員,必須要掌握多種學(xué)科的專業(yè)知識,同時還要掌握最前沿的科學(xué)技術(shù)以便更好地指導(dǎo)航天事業(yè)的發(fā)展進步。試驗測試技術(shù)對于航空發(fā)動機而言是一門較新的技術(shù),這種技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上仍存在著許多問題。如試驗的復(fù)雜性、系統(tǒng)性及精確性等問題都需要專業(yè)的技術(shù)人員進行操作。與此同時,對其數(shù)據(jù)管理方式也提出了新的技術(shù)要求。如何在兩者之間建立高效的作業(yè)模式,成為了研究人員亟待解決的重要問題。下面則進行深入研究與分析,針對科學(xué)有效的研究提高試驗數(shù)據(jù)的真實性及精準性,進而有效地數(shù)據(jù)管理,以便推動我國航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1航空發(fā)動機試驗測試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
歷經(jīng)多年的發(fā)展,我國航天發(fā)動機在試驗測試技術(shù)等方面所取得的成就是顯而易見的,作為航空發(fā)動機的重要組成部分,測試技術(shù)的發(fā)展將對其整個航空事業(yè)的發(fā)展有著極其重要的作用。尤其是近年來數(shù)字模擬技術(shù)和仿真技術(shù)更是加速了試驗測試技術(shù)的發(fā)展,一定程度上不僅僅減少了試驗的次數(shù),更是提高了測試的準確度和精準度。試驗測試技術(shù)也已由傳統(tǒng)的試驗更顯迭代得到了較大的進步,這也將是未來航空發(fā)動機發(fā)展的重要方向。與此同時測試技術(shù)的發(fā)展進步離不開相關(guān)技術(shù)的迅猛發(fā)展。如計算機技術(shù)、光電技術(shù)、電磁感應(yīng)技術(shù)等,都對其測試技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用。在以往測試技術(shù)的運行過程中主要是依據(jù)傳統(tǒng)的測試方式進行試驗或是數(shù)據(jù)搜集,大大降低了其數(shù)據(jù)的準確性,然而利用激光、紅外線等技術(shù)將原有的信息數(shù)據(jù)進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)控,這就大大增強了系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的全面分析,并利用計算機技術(shù)形成體系化的網(wǎng)絡(luò)管理模式,能夠在第一時間檢測出航空發(fā)動機的性能及直觀的進行數(shù)據(jù)分析。
2航空發(fā)動機試驗測試技術(shù)的特點
發(fā)動機是航空動力裝置的重要組成部分,對飛機運行的安全性及可靠性都有著不可忽視的重要影響,各國航天在發(fā)展的同時都將其發(fā)動機作為重點項目進行大量的數(shù)據(jù)研究與分析,則是希望可以通過簡化發(fā)動機裝置來進行航空飛行的操作,這樣不僅僅可以降低成本,更能在一定程度上提升系統(tǒng)的安全性和可操作性。一定意義上來講航空發(fā)動機是由進氣道、壓氣機、燃燒室等部件組成的,是一個相對比較復(fù)雜的動力系統(tǒng)。所以在進行試驗測試的過程中,必須做好充足的準備,從其自身性能出發(fā),要確保各部件都要符合技術(shù)要求。(1)綜合性。不言而喻,航空發(fā)動機是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)作業(yè),同時也是一門綜合性比較強的學(xué)科。它不僅僅涉及到專業(yè)的航空技術(shù)知識,更是對流動力學(xué)、熱力學(xué)、機械學(xué)等方面的研究有著更高要求,作為一名航空作業(yè)人員必須對其進行熟練掌握。能夠運用多種技術(shù)方式進行測試技術(shù)的診斷,發(fā)現(xiàn)問題利用科學(xué)有效的管理方式加以解決。(2)測試參數(shù)多樣。由于航空試驗測試技術(shù)是一項比較復(fù)雜的作業(yè),所以在進行此項測試的過程中,要針對其每項數(shù)值進行科學(xué)的診斷及梳理、記錄。通過試驗測試結(jié)果顯示的數(shù)據(jù)能夠分辨出發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、壓力、氣流運速等方面的問題,而不是單一的進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。(3)測試要求高。作為測試人員要事先對航空發(fā)動機的性能有所了解,能夠從溫度、轉(zhuǎn)速、范圍等方面進行判斷,甚至能夠?qū)\行中的發(fā)動機進行壓力值、空間大小、結(jié)構(gòu)性等方面進行推斷,針對試驗測試的變化規(guī)律推斷出符合其測試方法的技術(shù),并要達到一定的準確性,這就要求測試結(jié)果及測試方法必須符合運行規(guī)律。
3實驗數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)現(xiàn)狀
從現(xiàn)階段不難看出,航空發(fā)動機在試驗數(shù)據(jù)管理等方面存在的問題已經(jīng)越來越突出,主要集中表現(xiàn)在以下等幾個方面:一是試驗品種過于繁雜,試驗過程中由于采取的機械設(shè)備參差不齊,這就大大影響了數(shù)據(jù)信息的真實性,同時因數(shù)據(jù)統(tǒng)計難以集中,而導(dǎo)致部分信息會丟失等。二是通常情況下,在進行試驗測試的過程中,由于設(shè)備的使用不同。這就需要部分數(shù)據(jù)是由專業(yè)的人員進行操作來完成,很大程度上存在著一定誤差,有些設(shè)計人員因?qū)I(yè)性不夠或是粗心大意也會導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以完全集中,或是登記錯誤。三是試驗過程中會使用到多種信息技術(shù),這些設(shè)備的操作都需要專業(yè)的人員來進行完成,但是由于一些操作人員并不熟悉機械設(shè)備的操作原理,則在使用過程中會導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失,或是使得出現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果難以與實際試驗測試的數(shù)據(jù)相統(tǒng)一。
4航空發(fā)動機測試數(shù)據(jù)管理的需求
隨著航空發(fā)動機的快速發(fā)展,對其穩(wěn)定運行則是提出了更高的要求。在目前的運行過程中對發(fā)動機數(shù)據(jù)進行管理是至關(guān)重要的,通過科學(xué)合理的方式將試驗測試數(shù)據(jù)進行集中網(wǎng)絡(luò)化的管理方式不僅僅可以完成數(shù)據(jù)的搜集與整理,更能充分發(fā)揮測試數(shù)據(jù)管理的重要意義。使得航空發(fā)動機在運行的過程中可以實現(xiàn)實時監(jiān)測的功能,一旦出現(xiàn)問題會在第一時間進行處理,減少不必要損失的出現(xiàn)。數(shù)據(jù)管理一定程度上是提高航空發(fā)動機的運行效率及相關(guān)可靠性、穩(wěn)定性和安全性。通過降低噪音的方式來達到更高的要求,這也將是未來航空發(fā)動機的發(fā)展方向之一。隨著國家對航空事業(yè)的逐漸重視及各種新技術(shù)的出現(xiàn),將對其運行配置更高的儀器設(shè)備、加強儀器的精準度、傳感效果,要實現(xiàn)全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與系統(tǒng)監(jiān)測。
5航空發(fā)動機測試數(shù)據(jù)管理技術(shù)研究
(1)試驗過程復(fù)雜。航空發(fā)動機的試驗測試技術(shù)相比較其他測試技術(shù)而言,對其整個過程都是要求比較嚴格的??偟膩碇v是由五部分組成的:一是立項;二是準備;三是執(zhí)行;四是總結(jié);五是驗收。這五個環(huán)節(jié)在任何階段都是極其重要的。所以在進行數(shù)據(jù)管理前必須針對這五個環(huán)節(jié)進行熟悉掌握,主要是通過分析能夠在復(fù)雜的運行數(shù)據(jù)中對其進行試驗數(shù)據(jù)、檢驗數(shù)據(jù)和試車數(shù)據(jù)的分類。將其作為主要的數(shù)據(jù)分析途徑,方能提高對其數(shù)據(jù)的管理。通常情況下做好以下幾個方面的工作:a.環(huán)境保障,試驗天氣和試驗場所等能夠為試驗進行提供足夠的支持;b.設(shè)備保障,試驗的設(shè)備是否運行正常,能否保證試驗收集到可靠的數(shù)據(jù);c.人員保障,產(chǎn)品研發(fā)人員、試驗測試人員和相應(yīng)的技術(shù)支持人員,保障試驗測試順利進行,解決突發(fā)的測試狀況,第一時間收集測試數(shù)據(jù)。(2)試驗數(shù)據(jù)分散,整理難度大。航空發(fā)動機測試項目眾多,收集到的數(shù)據(jù)也較為分散,在研發(fā)過程中會涉及到多種試驗項目,例如動力學(xué)測試、聲學(xué)測試、部件性能測試、材料可靠性測試等。不同的測試項目有不同的測試流程和測試要求,也對應(yīng)各自的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。由于數(shù)據(jù)之間沒有有效的集成和融合,各類數(shù)據(jù)都是分開管理,相對獨立的運行模式導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)整理難度大。(3)測試數(shù)據(jù)管理涉及內(nèi)容眾多。航空發(fā)動機是一個涉及到多學(xué)科的龐雜系統(tǒng),涉及的領(lǐng)域多達十幾個,如飛控、氣動、聲學(xué)、流體、電氣、航電等,其試驗數(shù)據(jù)運用到的原理知識延伸到各學(xué)科的方方面面。內(nèi)容眾多的另外一個表現(xiàn)方面就是發(fā)動機系統(tǒng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)拆分形式,可大致分為零件、部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)、成品和整機等,測試內(nèi)容可能會從任何一個結(jié)構(gòu)開始進行,這無疑給測試數(shù)據(jù)管理帶來更大的變化。(4)試驗的標準和格式不盡相同。從某種意義上來講,航空發(fā)動機的型號不同其試驗測試及數(shù)據(jù)的管理方式也是不同的。這就需要在進行試驗測試前對其航空發(fā)動機的型號以及運行設(shè)備或是數(shù)據(jù)格式進行掌握,然后依據(jù)客觀實際情況選擇不同的試驗測試方法,這樣才能能加有效的測試出發(fā)動機的運行特點,并針對其存在的不足加以改進。絕對不能千篇一律采取統(tǒng)一的一種方式進行數(shù)據(jù)管理,這樣極易出現(xiàn)與運行設(shè)備不符的情況,導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以發(fā)揮其效用,最終還會影響整個航空發(fā)動機的運行。所以無論采取何種方式或是數(shù)據(jù)管理,都要從實際出發(fā)。a.構(gòu)建測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),保證試驗數(shù)據(jù)管理能夠統(tǒng)一有效進行。b.明確試驗數(shù)據(jù)構(gòu)成,將試驗項目以對象模型的形式模塊化存儲,保證測試數(shù)據(jù)構(gòu)成清晰明了。c.可控的試驗過程,數(shù)據(jù)管理的周期從項目立項到項目驗收全過程追蹤,試驗前期做好項目分析,數(shù)據(jù)化各項問題指標,試驗中對各種試驗活動進行記錄和監(jiān)控,保證試驗順利進行,試驗后期總結(jié)過程中的問題,做好數(shù)據(jù)管理和分析。
6結(jié)束語
試驗測試是對航空發(fā)動機零部件、系統(tǒng)和整機性能設(shè)計和優(yōu)化的重要參考依據(jù),因此提升航空發(fā)動機測試技術(shù)對推動航空發(fā)動機發(fā)展有著重要的意義。提升航空發(fā)動機測試技術(shù),設(shè)立專項計劃開展航空發(fā)動機測試技術(shù)研究,加強國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)探討和交流,并將數(shù)據(jù)管理納入到重要技術(shù)研發(fā),建立完善的航空發(fā)動機測試標準和規(guī)范,推動測試技術(shù)快速發(fā)展。
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作者:饒志鋒 高君 單位:江蘇省交通技師學(xué)院