航空发动机起动规律试车台测控系统设计

利用先进测控技术,结合航空发动机试验特点,建立一套先进的航空发动机起动规律试车台测控系统,用于模拟各种大气条件下航空发动机地面无冲量起动试验的状态监视及设备控制。该系统的性能在发动机起动试验中得到验证,实践证明该套系统具有较高的稳定性和可靠性,以及良好的工程应用价值。     

基于支撑向量机的航空发动机故障诊断研究进展

支撑向量机因其适用于多参数、小样本的非线形问题,是一种极具潜力的航空发动机故障诊断方法。在分析基于支撑向量机的航空发动机故障诊断研究进展的基础上,对若干需要进一步研究的问题,如核函数的参数选择、核函数的选择、多类故障的分类策略以及SVM算法的优化进行探讨。     

多源信息融合的航空发动机异常检测方法研究

针对航空发动机中单参数表征性能不全面,且易受外部环境和飞行工况等因素影响的问题,提出一种基于谱回归和高斯混合模型的多源信息融合的健康因子构建方法。选取记录完整并与发动机健康性能关系密切的参数,以同架飞机左右发动机的性能参数差异值作为数据源,通过谱回归进行特征降维,采用高斯混合模型构建正常状态模型,再以基于贝叶斯推断的距离表征测试数据与高斯混合模型的全局距离判别发动机的异常状态。通过两个航空发动机异常事件案例中真实QAR数据进行验证,结果表明所提方法相较于航空公司能够更有效评估航空发动机的健康状态,提前识别出发动机的异常点,预留出足够的时间为发动机制定可靠的维修计划,提高飞机的安全性与经济性。     

基于控制器切换的涡扇发动机转速调节及安全保护

本文通过多个控制器间的切换改善了航空发动机加速过程的动态性能,并在转速过高时加以保护。首先,根据航空发动机控制系统模型利用区域极点配置方法对于每个子系统设计一个H∞输出跟踪控制器,并且设计滞后切换规则,使发动机高压转子转速既能快速跟踪参考加速曲线又能保证较小超调,同时由于滞后切换规则的存在避免频繁切换造成的执行机构不必要的损耗;然后设计安全保护控制器及事件触发的切换机制,在高压转子转速过高时保护转速使其不超过最高转速边界,保证飞行安全;最后通过数例仿真验证了本文方法的有效性。     

民航发动机性能诊断方法

为利用民航发动机工作状态参数对其部件衰退情况进行在线诊断,提出一种发动机稳态建模和无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman flter,UKF)相结合的部件性能衰退诊断方法.用多元非线性函数分别表达各个部件的通用特性曲线,采用机器学习方法对实测发动机工作状态参数进行学习以确定各函数系数,进而获得发动机稳态工作模型;在对各部件的性能衰退特点及影响性分析的基础上,定义出具有代表性的部件性能衰退因子;对无迹卡尔曼滤波器进行改造,采用所获得的发动机稳态工作模型和工况参数替换传统的滤波观测方程,并以新提出的滑动窗口采样策略克服低可观测性问题;对发动机实测运行数据进行滤波,得出各部件的性能衰退因子变化趋势.经发动机实际运营监控数据验证,该方法能够在航段数据返回数据中心后快速诊断出发动机各部件性能状态,诊断结果与发动机部件损伤目视检查信息吻合良好.该方法能够有效克服发动机性能诊断过程中的非线性强、观测性低、数据噪声显著的问题,具有较高的实用价值.     

碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

随着航空发动机推重比的不断提高,急需发展轻质、高强韧、耐高温、长寿命、抗烧蚀、抗氧化的碳化硅陶瓷基复合材料(SiC matrix ceramic composites,CMC-SiC),以满足航空发动机愈加苛刻的服役要求。本文简要介绍了CMC-SiC复合材料的特点和制备方法,综述了CMC-SiC复合材料在国外先进航空发动机热端部件上的应用进展及国内的研究现状。从工程化角度,指出了国内在高性能纤维、构件设计及制备、环境障涂层、无损检测技术、考核验证方法、修复技术等方面存在的差距及需突破的关键技术,指出了今后国内的研究目标与发展方向。     

某型航空发动机早期故障特征分析

针对某型飞机飞行时座舱产生的异常振动问题,首先阐述了航空发动机转子系统典型故障的现象及原因;分析了可能引发座舱异常振动的各个激励源,初步判断异常振动的来源;其次通过地面试车试验,采集了座舱异常振动信号及对应的发动机振动信号,提取了座舱异常振动频率的主要能量成份,分析了发动机上各机匣的频谱成份;最后,找出了引发动座舱异常...     

基于电容传感的滑油磨粒监测技术研究进展

航空发动机内部旋转部件等区域的磨损,是造成其故障的重要原因.磨损所产生的磨粒是旋转部件磨损状况的重要信息载体,对滑油磨粒进行在线监测,不仅能够掌握滑油系统的健康状态,而且能诊断和评价滑油流经的旋转部件的磨损状况.电容传感器因其结构简单、集成度高、灵敏度高等优势,在滑油监测领域具有应用前景.主要介绍了基于电容测量原理的不...     

润滑与冷却系统数字化设计平台研究

采用数字化设计技术不仅有利于提高大型装备的设计质量,而且能够缩短研制时间和降低研制成本,因此具有十分明显的学术价值和应用价值。本文以航空发动机中的润滑与冷却工作系统为研究对象,建立了针对这一系统的数字化设计平台,并对其中的关键技术问题进行了研究和分析。本文的研究方法和成果亦为类似的其它装备系统的数字化设计工作提供了参考依据。     

基于粗糙集理论的航空发动机滑油光谱诊断专家系统知识获取方法研究

针对航空发动机滑油光谱诊断专家系统的知识获取问题,本文建立了基于粗糙集理论的航空发动机滑油光谱诊断专家系统知识获取模型。首先建立反映光谱元素浓度及元浓度梯度与发动机磨损故障之间关系的典型故障样本集;然后运用粗糙集理论的离散、约简及规则提取等算法,从大量的故障样本中自动获取知识规则,并将知识规则存储于专家系统知识库中;最后,建立推理机,运用一定的推理策略实现发动机磨损故障诊断。本文利用航空发动机实测的油样光谱数据对所建立的粗糙集知识获取方法,进行了实例验证。