方明

（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，沈阳 110043）



对飞机发动机监控技术及其发展趋势的分析

方明

（沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司，沈阳 110043）

通过结合相关参考文献与个人实践工作经验，对飞机发动机检测技术及其发展趋势进行了探讨，以期能够为保证飞机发动机的工作安全，延长飞机发动机的装机寿命提供有益的参考。

飞机发动机；工作状态监控；振动监控；滑油监控；气路参数分析

飞机发动机作为飞机的心脏，不仅直接影响着飞机的性能、可靠性以及经济性，其更是一个国家科技、工业、国防实力的重要体现。也正因如此，确保飞机发动机始终拥有良好的工作状态，确保各系统参数的稳定正常尤为重要。而在实际工作中，对飞机发动机的一些参数与系统工作情况进行必要的监控早已成为确保飞机发动机安全、稳定工作的重要手段。笔者结合个人实践工作经验，从多个角度入手对飞机发动机的监控技术进行探讨，并提出监控技术的未来发展方向，以期为飞机发动机的可靠、稳定运行，延长使用寿命，做出有益的铺垫。

1　对飞机发动机的工作状态监控

对飞机发动机实施状态监控的实质就是从飞机发动机中读取热力参数，包括：温度、压力、转子转速、燃油流量等数值，并将这些数值转换为标准状态下的数值，与发动机生产厂家所给的标准性能参数进行对比，查看偏差数额以及偏差数额的变化趋势，以此对飞机发动机的健康情况进行判断与分析，实现对飞机发动机的全方位监控。

而在实际工作中，对飞机发动机的工作状态监控主要包括对飞机发动机工作参数、飞机发动机各项系统工作状况的显示及相应的警告信息。而显示出的飞机发动机工作参数，又分为主要参数与次要参数两种。其中主要工作参数有：转动、发动机压力比、排气温度、燃油流量；次要参数有：滑油量、滑油压力、温度。可以说这种工作参数的显示，不仅能够帮助驾驶员对飞机发动机的控制与操纵提供必要的显示和反映，更为直观的看到飞机发动机的工作健康情况与运转情况，还能够及时发现故障，解决故障，为飞机发动机的安全工作提供有利的依据。

可以说随着科学技术、电子信息技术的高速发展，由计算机控制的发动机指示和机组警告系统EICAS用显示屏势必会逐渐取代传统的仪表板，得到更加广泛的应用。因为EICAS显示屏不仅能够更为清楚地将飞机发动机的工作参数反映出来，还能够清楚地显示飞机发动机的维护信息、告诫警告信息、飞机派遣有关飞机发动机的状况信息。

2　对飞机发动机的振动监控

由盘、轴、叶片等零部件组装而成的涡轮发动机转子，其在生产制造过程中势必会存在一定的偏差，而这些偏差即便是组成转子，也不能达到完全的平衡，而这种不平衡就会在旋转过程中，产生振动。一般来讲，飞机发动机的生产厂家对转子所产生的不平衡都有一个规定参数设置，只有低于此规定参数以内的方可出厂投入使用。但是在实际工作中，由于飞机发动机随着工作时间的推移会产生磨损与损伤，而引发转子振动。因此，在飞机上普遍装有发动机的振动监控系统，一旦发现问题也能够及时发出警告信息，告知驾驶人员采取应急措施，也只有如此才能够对飞机发动机的振动情况实施全面监控。目前飞机发动机的振动监控系统，主要包括以下三部分：第一，振动信号传感器；第二，振动信号分析仪；第三，振动指示。其中，振动信号传感器装在飞机发动机上，能够感受到飞机发动机振动的位置，如：发动机的轴承支撑座、发动机涡轮机的机匣、发动机风扇机匣等，振动信息传感器。

3　对飞机涡轮发动机的滑油监控

涡轮发动机的滑油监控主要包括以下三部分：第一，对涡轮发动机滑油系统工作状态的监控；第二，对涡轮发动机滑油中金属屑的监控；第三，对涡轮发动机滑油品质状况监控。而这种监控有的是通过对飞机机身固有设备完成监控的，也有的是利用地面实验室中的设备进行监控的。但无论是那种方式，对滑油进行监控都是做好飞机发动机状态监控的一个重要组成部分。

4　对飞机发动机气路参数的分析

在实际监控中，我们主要利用计算机完成对飞机发动机气路参数的分析。而需要记录和分析的气路参数主要包括：飞机发动机转子的转速、飞机发动机的排气温度、飞机发动机的压比、飞机发动机的燃油流量、飞机发动机的振动值、飞机发动机的滑油温度、飞机发动机的压力、飞机发动机的滑油量、飞机发动机的引气状态，飞机发动机的维修情况等内容。此外，在进行数据处理时，还需要对一些和飞行相关的参数进行记录与分析，如：大气温度、大气压力、飞机的飞行高度、飞机的飞行速度、飞机的飞行状态等。可以说这些参数记录的准确程度会对分析结果的好坏产生直接的影响。所以，要做好飞机气路参数以及相关参数的记录工作，以此严格控制数据信息的精确度。

在实际工作中，对气路参数相关数据的记录与输入方式，主要分为两种：一种是人工进行记录与输入，也就是说在飞行过程中由飞行员根据要记录的参数传递给地面的监控人员，由监控人员将实际数据信息计入到计算机中，而这种记录方式往往在一定程度上存在着误差，进而会影响数据的后期分析结果；另一种是由飞机的数据记录仪或者是数字式飞行数据获取装置进行数据的自动记录与输入，并将这些数据转换到磁带上或者是计算机用的软盘上，最后输入计算机中。而利用这种记录与输入方式，不仅能够获得较为准确的数据参数，还能够提高后期数据分析结果的准确度。因此，在将来的发展中，随着科学技术的不断发展，科学水平的不断提高，利用现代化通信设备为主导的，对数据实施自动记录与输入，并直接从飞机上发送到地面的计算机控制中心势必是监控技术研究与不断完善的重点，也只有如此，才能够进一步实现对飞机发动机的实时监控与跟踪。

5　对飞机发动机监控技术发展趋势的进一步展望

通过分析，我们可以看到虽然目前我国在飞机实时监控领域已经取得了长足的发展，且更多的本土飞机发动机制造厂商为飞机的发动机监控提供了软件与系统支持，但是随着我国航空制造业和大飞机项目的不断发展。飞机发动机监控技术仍有待提高，从而适应我国航空业的飞速发展，而在未来几年中，笔者认为应该注重关注与开展以下几项工作：

第一，不断地完善发动机监控系统。飞机作为一个十分复杂的大系统，随着高新技术的不断投入使用，其发动机及其零部件的复杂程度势必会不断的提高。因此，在基于笔者提出的监控框架下，还应该不断地完善发动机的监控系统，将监控系统拓展到更为广泛的范畴内，以实现更为完整的飞机安全实时监控。

第二，完善多飞行数据源的应用。在飞机发动机监控系统中，无论是实施任何一项监控技术，其对数据信息的要求都具有统一性与一致性，也就是要求数据的记录与分析必须具备一定的规范性，也正因如此，要想更好的做到对飞机整体安全的实时监控，就应该加强对多飞机数据源的收集、分析、研究，并将这些数据与信息技术相融合，解决数据冗余问题，进一步提高飞机安全的实时监控效果。

6　结语

本文从多个角度对飞机发动机监控技术进行了探讨，希望通过笔者的阐述，能够让更多的人们清楚地认识到，发动机作为飞机的心脏，其对飞机而言有着至关重要的影响。因此，做好飞机发动机的管理、维护、监控工作具有十分重要的现实意义。尤其是做好监控技术，还能够为飞机发动机维修与管理人员提供必要的依据，及时根据所反馈回来的信息，做好正确的分析与判断，进而消除飞机发动机所存在的潜在威胁，保证飞机发动机的安全工作。所以，我们在今后的工作中，更应该加强对飞机发动机监控技术的研究与完善，不断提高对监控技术的研究工作，为飞机发动机的安全、稳定运行提供有利的依据。

［1］ 海雯炯，张家峰，赵树峰.基于飞参数据的发动机状态监控方法研究［J］.装备制造技术，2006，（03）：50-52.

［2］王宇波，李学仁，陈学江.飞机发动机状态监控研究［J］.燃气涡轮试验与研究，2001，（03）：175.

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