航空工业试飞中心振动监测技术研究团队创新应用

  • dfbxxc.cn   来源:芹芹网   2020-08-08 05:41:54  

讯:2018年11月26日,试飞中心航空动力装置振动监测技术研究团队携最新研究成果“航空动力装置振动监测系统”参加“第三届中国军民两用技术创新应用大赛”,顺利突围杀入决赛阶段,并最终凭借过硬的团队素质赢得赛事优胜奖。赛后,“航空动力装置振动监测系统”作为主办方精选的优秀项目进入成果展览环节,受到行业内外的广泛关注。

手不释卷,制定系统方案

每一次的发动机振动故障,都是对强度专业课题人员的严厉鞭挞。在飞行试验的过程当中由于新技术的应用、系统性能的不确定性,其风险程度要远远高于其他飞行任务,安全问题尤为突出。开展航空动力装置振动监测技术研究迫在眉睫。

航空工业试飞中心发动机所强度室急型号之所急,临危受命,组建了航空动力装置振动监测系统研究团队。由于系统研制技术涉及面广,与之前所学专业大不相同,课题成员从发动机结构设计、动力机械、转子动力学等专业领域拓展信号处理专业知识,完成了从相关专业的空白到灵活应用的转变过程。他们将国外监测系统技术与型号任务需求相结合,制定了相关算法开发与验证,后开展系统研制与应用的设计方案。为了保证系统研制的顺利开展,他们在系统研制前期功能规划阶段反复讨论技术方案,充分论证各种测试路径在飞行试验飞机上的可行性。在测试改装阶段为确保后续测试数据的准确获取,他们反复权衡动力装置上的安装螺栓位置的准确性,团队成员更是爬上机翼确定安装螺栓孔的位置与尺寸,终于制定了一套可靠完整的系统研制方案。

攻坚克难,确保项目进度

为确保项目进度,在振动监测系统的研究过程当中研究团队加班加点,攻坚克难成为常态化。

2016年10月,由于前期对于机载信号处理器的计算能力需求估算不足,导致设备样品初期出现了严重的计算能力不足现象,致使系统工作异常。研究团队不畏挫折,经过一个月的时间进行算法优化升级与芯片计算资源重新调配顺利地解决了这些问题。2016年年底,在系统综合调试过程,即将装机应用时刻,因设备采集程序的错误出现了计算结果的不稳定,故障的不确定性以及时间的紧迫性无一不在考验着他们。为了排查问题所在,保障项目进度,团队中三名成员在实验室中从早到晚连续奋战,对比了不同参数选取结果下系统的计算结果,最终定位出问题原因。至此,振动监测系统通过了一系列的试验验证,在时间节点内顺利装机。在以为所有的问题都顺利得到解决之时,新的考验又降临在这支疲惫却又高度紧张的团队身上。系统装机进行首次地面开车试验后,遥测结果出现错误,团队紧锣密鼓地展开讨论与数据研究,最终通过对比设备记录的结果数据与遥测结果发现了总线输出解析错误的问题,排除了系统接线的错误,保障了型号试飞的及时应用。

在监测系统正常应用于型号试飞之后,团队并没有满足于现状,他们不断地完善和改进系统,经过两年多研究、应用与改进,最终完成了航空动力装置振动监测技术的开发,并将其性能指标优化到与国外同类产品相同的水平之间。

反应迅速,保障试飞安全

为保障型号试飞安全,团队成员始终坚持飞行数据不过夜的原则,快速处理数据并及时反馈,为第二天的飞行任务排除安全隐患。

2017年4月,系统在某航空发动机的技术鉴定试飞应用中曾成功反映出发动机故障。团队成员在当天晚上及时、快速、准确地处理了故障数据,发现故障过程中低频振动突增,分析了可能引起此现象的原因,并与设计单位沟通。最终,在对发动机分解检查之后,发现故障原因与团队分析结果相吻合,再次验证了所研制的振动监控系统的有效性和可靠性,团队荣获试飞中心三等功。此次排故,团队为设计单位提出了宝贵意见并获得好评,自研的振动监测系统计算结果也引起发动机设计单位的高度关注和极大兴趣。为深入挖掘发动机振动信息,设计单位与团队签订了横向合同,委托团队对此次故障前振动监测系统记录的高频振动数据进行详细的分析处理。在之后的两个月中团队成员加班加点将该发动机历史飞行试验中的高频振动数据逐一进行了分析处理,获取了其附件传动系统的振动特性信息,为系统精细化故障告警功能的开发提供了信息支撑。这也是我国首次对飞行试验中发动机附件传动系统的振动特性做出分析处理,其结果将可支持附件系统的设计改型,提高其可靠性。

千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始得金。整整两年时间,研究团队经历了从资料查阅、方法建立、编程、仿真测试、联调测试等一系列的过程,最终成功研制了航空动力装置振动监测系统并应用于型号安全监控。2018年,项目研究成果获航空工业试飞中心科技成果二等奖,并被推荐申报了集团成果。在“第三届中国军民两用技术创新应用大赛”中航空动力装置振动监测系统项目研究成果没有辜负团队的付出与努力,最终获得了优胜奖。

一路走来,航空动力装置振动监测系统研究团队以精湛的技术、创新的精神、坚定的态度,攻坚克难、披荆斩棘,完美扮演了航空发动机试飞安全守卫者的角色,他们用实际行动书写着合格试飞人的动人篇章。