宋文伟 吴慧

（中航通飞研究院有限公司 珠海 519040）

飞机发动机操纵系统地面模拟试验研究

宋文伟 吴慧

（中航通飞研究院有限公司 珠海 519040）

本文介绍了某型飞机发动机操纵系统全尺寸安装在地面试验台架上，模拟真实装机状态，通过地面模拟试验对系统的功能和性能进行验证，为系统进一步优化提供试验依据。

飞机发动机操纵；地面模拟；推拉钢索

1 引言

飞机发动机操纵系统是全机直接影响飞行安全的关键子系统之一，某型飞机发动机操纵系统采用纯机械式传动，通过采用新型推拉钢索替代传统使用的钢丝绳，对发动机推力实现远距离精确控制。该技术目前国内设计经验较少，因此通过地面模拟试验对系统的功能和性能进行验证，为系统进一步优化提供试验依据，对保证飞机飞行安全具有十分重要的意义。

2 试验原理

某型飞机有四台发动机对称布置机翼上，因此飞机发动机操纵系统左右两边基本对称，考虑节约成本，本试验只对右半边发动机操纵系统进行地面模拟试验，将右半边的发动机操纵系统全尺寸安装在地面试验台架上，模拟真实装机状态，严格按照图纸1：1进行布置，如图1所示。

图1 试验台架示意图

某型飞机发动机操纵系统是通过控制发动机的燃油自动调节器的油门摇臂位置，从而达到改变发动机工作状态。发动机操纵系统的控制油门的传动路径是发动机操纵台油门杆→发动机操纵台齿条→推拉钢索→切线控制盒齿条→切线控制盒摇臂→发动机油门。在试验中测控计算机采集发动机油门摇臂角度信号，向负载模拟装置发出力矩控制指令，模拟发动机操纵负载，同时测控计算机采集发动机操纵台油门杆角度信号，向油门杆驱动装置发出速度指令，实现自动驱动发动机操纵台油门杆功能，原理见图2。

图2 试验原理图

3 试验项目

3.1 系统空载试验

在发动机负载为0N·m情况下，验证系统的操纵性能。

自动驱动油门杆，分别以约 5°/s、30°/s、60°/s的速率在油门杆整个范围内推/拉油门杆，记录如下参数：推拉钢索输入端的拉压力；推拉钢索输入端线位移；发动机摇臂转动角度及对应扭矩；油门杆操纵力及对应角度。

3.2 系统操纵性能试验

在系统连接发动机负载为1N·m情况下，验证系统操纵性能，包括：油门杆操纵力、系统空行程、油门杆同步性等指标是否满足设计要求。

自动驱动油门杆，分别以约 5°/s（低速）、30°/s（中速）和 60°/s（高速）的速率在油门杆整个范围内推/拉油门杆，记录主要参数如下：

推拉钢索输入端的拉压力；推拉钢索输入端线位移；发动机摇臂转动角度及对应扭矩；油门杆操纵力及对应角度。

3.3 系统操纵稳定性试验

模拟发动机负载为0.7N·m，系统工作情况下，反复操作油门杆，验证系统在工作一定循环后，测量系统性能变化情况。

自动驱动油门杆，以约30°/s的速率在油门杆全行程范围内推/拉油门杆，循环1000次（全行程推拉一次为一个循环），记录主要参数如下：

推拉钢索输入端的拉压力；推拉钢索输入端线位移；发动机摇臂动角度及对应扭矩；油门杆操纵力及对应角度。

4 试验结果

4.1 系统空载试验结果

发动机负载为 0，油门杆速度分别为 5°/s、30°/s、60°/s，试验结果为：

（1）油门杆速度为5°/s，发动机负载0，油门杆操纵力最大约22.4N（3发）、22.5N（4发）。

（2）油门杆速度为30°/s，发动机负载0，油门杆操纵力最大约23N（3发）、23N（4发）。

（3）油门杆速度为60°/s，发动机负载0，油门杆操纵力最大约23.3N（3发）、24N（4发）。

4.2 系统操纵性能试验结果

发动机负载为 0.7N·m，油门杆速度分别为 5°/s、30°/s、60°/s，试验结果为：

（1）油门杆速度为 5°/s，门杆操纵力最大约 21.8N（3发）、2N（4发），空行程约 1.8°（3 发）、1.3°（4 发），油门杆不同步约 1.3°。

（2）油门杆速度为 30°/s，油门杆操纵力最大约 21.8N（3 发）、23N（4发），空行程约 2.35°（3发）、1.8°（4发），油门杆不同步约 1.3°。

（3）油门杆速度为 60°/s，油杆操纵力最大约 22N（3发）、24.5N（4发），空行程约 3°（3 发）、2.8°（4 发），油门杆不同步约 1.7°。

4.3 系统操纵稳定性试验结果

油门杆速度为15°/s，发动机负载0.7N·m，经1000循环后，油门杆操纵力最大约 29N（3发）、27.8N（4发），空行程约2.25°（3发）、2.2°（4发）。

5 结论

通过对试验的数据结果进行分析，主要结论如下：

（1）发动机操纵台、推拉钢索及切线控制盒组件三项成品试验件，通过试验其功能、性能基本能够满足使用要求，但需对推拉钢索长度及行程进行改进；

（2）发动机操纵台油门杆操纵力满足飞机设计手册要求的不大于33.36N；

（3）系统实际空行程应能够满足使用精度要求；

（4）油门杆剪刀差测量最大约1.8°，小于1/4杆头，可以满足使用要求；

（5）系统经过共计1000多循环的耐久性试验，系统未出现卡滞，期间油门杆操纵力及系统空行程未出现有大的跳变，可以满足使用要求。

[1]《飞机设计手册第13册动力装置系统设计》.

V216.8

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1004-7344（2016）17-0251-01

2016-5-7