黄漫国, 刘 艺, 刘太丽, 刘 伟, 刘德峰, 李 欣

(1.航空工业北京长城航空测控技术研究所，北京 101111； 2.状态监测特种传感技术航空科技重点实验室，北京 101111)

作为各种军民用飞机的核心，航空发动机的可靠性对飞机的飞行安全起着至关重要的作用，而航空发动机中的气路部件是保证其正常工作的最为关键的组成部分。根据相关统计，航空发动机气路部件故障占其总体机械故障的80%左右[1]，因此对航空发动机气路部件故障的早期预警与诊断对于减少发动机故障损失、降低飞机飞行事故发生率具有非常重要的作用[2-4]。

以往采用的发动机故障诊断手段(例如振动监测、基于气路参数的气路热力学模型监测等方法)只有当发动机故障发展到一定程度时才有效，无法对故障进行早期预警[5-10]。早在1970年，美国空军技术研究所发现了航空发动机气路部件发生故障会引起气路通道电气活动性增加这一现象[11]。随后，美国、英国的多位学者都针对静电监测技术开展了相关研究[12-15]。其中，最有代表性的为英国Smith公司，该公司的研究表明：通过对发动机气路中电荷水平的变化进行实时监测和分析处理，判断出发动机的工作状况和性能趋势，可以为发动机气路部件故障提供早期预警，实现对发动机工作状态的实时在线监测与诊断[16-17]。目前，Smith公司的气路故障静电监测系统已经在F35战斗机[12-13]等机型上测试使用，并极大地提高了发动机的故障预测与健康管理(Prognostics Health Management,PHM)能力。

想要利用静电监测技术来实现对发动机气路部件故障的在线诊断，需要不同发动机故障模式下的大量测试数据作为支撑，从而形成经验理论。……