CN103487253A - 发动机振动和发动机调整平衡测试系统、设备以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一般地涉及用于产生飞行器发动机（12）仿真器输出的仿真飞行器发动机（12）加速计设备、系统和方法。加速计信号仿真器（320）接收飞行器发动机（12）仿真器输出，并且产生加速计信号仿真器（320）输出，以及加速计波形发生器（350）接收加速计信号仿真器（320）输出，并且使至少一个加速计信号仿真器（320）输出与来自一个飞行器发动机（12）仿真器输出的参考时序信号同步。仿真加速计（300）还包括滤波器区段（372，374，376，378），其接收多个加速计波形发生器（350）输出，并且滤除噪声，从而产生多个被滤波的加速计波形发生器（350）输出；混合器（380），其接收和组合多个被滤波的加速计波形发生器（350）输出中的每个，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器（350）输出；以及电荷转换器（382），其接收单个被滤波的加速计波形发生器（350）输出并且将其转换成电流电荷振动仿真输出。

Description

发动机振动和发动机调整平衡测试系统、设备以及方法

技术领域

本文提出的实施例的一般领域涉及飞行器发动机测试的仿真，并且更具体地，涉及用于飞行器发动机以及发动机组件测试的多加速计仿真的系统、方法和设备。

背景技术

用于飞行器发动机测试的现有解决方案包括通过将平衡重量添加至风机和低压力涡轮或从风机和低压力涡轮去除来测试飞行测试飞行器。该测试方法的缺点是因为该方法在测试过程中需要燃烧燃料，所以运行成本昂贵，该方法需要额外的时间来添加和去除重量，并且该方法引入了损坏发动机和飞行测试飞行器的可能性。另一种方法包括将使用信号发生器产生的信号转换为测定线路可更换单元（LRU）的振动。然而，该方法的缺点包括需要手动计算每个测试条件，并且一次可产生一个信号，这限制了同一时间仅评估一个振动类型。该方法还要求手动操作和验证每个测试条件。

需要提供具有以下能力的测试系统，其生成加速计信号，该加速计信号复制现场内的多个飞行器发动机加速计的复杂度，使得在受控的实验室测试环境中产生这些信号。相对于这些和其他考虑因素，本文提出了本公开。

发明内容

应理解，提供本发明内容是要以简化的形式介绍所选概念，所述概念将在以下的具体实施方式中得到进一步说明。本发明内容不意图被用来限制所要求保护的主题的范围。

在本文所公开的一个实施例中，用于测试发动机的加速计仿真系统包括若干仿真加速计，以及监测单元，所述监测单元接收来自每个仿真加速计的电流电荷振动仿真输出，从而测量仿真的总发动机振动。每个仿真加速计包括发动机仿真器，其产生若干发动机仿真器输出；以及加速计信号仿真器，其接收发动机仿真器输出并且产生若干加速计信号仿真器输出。仿真加速计还包括加速计波形发生器，其接收加速计信号仿真器输出，并且使至少一个加速计信号仿真器输出与来自发动机仿真器输出的参考时序信号同步，其中加速计波形发生器产生若干加速计波形发生器输出。仿真加速计还包括滤波器区段，其接收加速计波形发生器输出，并且滤除噪声，从而产生若干被滤波的加速计波形发生器输出。混合器接收和组合每个被滤波的加速计波形发生器输出，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出。电荷转换器接收单个被滤波的加速计波形发生器输出并且将其转换成电流电荷振动仿真输出。

在本文所公开的另一个实施例中，仿真发动机加速计包括产生若干发动机仿真器输出的发动机仿真器；以及加速计信号仿真器，其接收发动机仿真器输出并且产生若干加速计信号仿真器输出。发动机仿真器还包括加速计波形发生器，其接收加速计信号仿真器输出，并且使至少一个加速计信号仿真器输出与来自一个发动机仿真器输出的参考时序信号同步，其中加速计波形发生器产生若干加速计波形发生器输出。仿真加速计还包括滤波器区段，其接收来自加速计波形发生器输出，并且滤除噪声，从而产生若干被滤波的加速计波形发生器输出。发动机仿真器还包括混合器，其接收并且组合每个被滤波的加速计波形发生器输出，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出，并且发动机仿真器还包括电荷转换器，其接收单个被滤波的加速计波形发生器输出并且将其转换成电流电荷振动仿真输出。

在本文所公开的另一个实施例中，用于仿真发动机的振动测试的方法包括产生若干发动机仿真器输出，基于发动机仿真器输出产生若干加速计信号仿真器输出，以及使至少一个加速计信号仿真器输出与来自一个发动机仿真器输出的参考时序信号同步，从而产生若干加速计波形发生器输出。本方法还包括滤波来自加速计波形发生器输出的噪声，以及产生若干被滤波的加速计波形发生器输出，组合每个被滤波的加速计波形发生器输出，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出，以及将单个被滤波的加速计波形发生器输出转换成电流电荷振动仿真输出。

已被讨论的所述特征、功能以及优势可在本公开的各种实施例中独立地实现或者可以在其他实施例中组合实现，参考下列描述和附图能够明白上述内容的进一步的细节。

附图说明

根据具体实施方式和附图将更加全面地理解本文所提出的实施例，其中：

图1为根据本文提出的优选实施例的并入了涡轮喷气发动机的飞行器的图示；

图2为根据本文提出的优选实施例在图1中所示的涡轮喷气发动机的透视剖视图；

图3为根据本文公开的至少一个实施例的用于测试飞行器发动机的加速计仿真系统的一个实施例的图示；

图4为根据本文公开的至少一个实施例的飞行器发动机的加速计仿真测试方法的实施例的逻辑流程图的图示；以及

图5是示出了能够实施本文公开的实施例的计算系统的示例性计算机硬件和软件结构的计算机结构图。

具体实施方式

下列具体实施方式目的在于提供允许测试线路可更换单元（LRU）的飞机级集成的最大能力的系统，所述线路可更换单元监测发动机振动。具有该功能的典型的LRU包括安装在飞机的航空电子设备内的机载振动监测器（AVM），安装在发动机上的发动机监测单元（EMU）以及螺旋飞行器中的健康和使用监测系统（HUMS），但是该LRU列表不是穷举的，并且存在可替换的语义。该系统的设计能够被应用至或被调整成安装在其他发动机/飞行器类型/螺旋飞行器上的相似的LRU。飞机级集成测试关注发动机指示显示、事件、消息的验证和确认，以及与发动机振动系统有关的诊断和预测维修操作的相互作用。LRU使用加速计测量飞行器发动机12中的振动。参考图1和图2，飞行器10包括一个或更多发动机12、14、16，其燃烧混有空气的燃料，从而形成推力并且推动飞行器10穿过空气。例如，发动机12可以是涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机或具有旋转零件等的任何发动机。例如，图2示出了代表性的涡轮风扇喷气发动机12，其包括风扇区段14、压缩机区段16、燃烧区段18以及涡轮区段20。风扇区段14、压缩机区段16和涡轮区段20被安装在22处的同心设置的轴上。发动机12可包括一个或更多轴。注意，这些轴可以是彼此同心的或者可以是彼此不同心的，并且任何轴速度可以或不可以独立于任何其他轴速度。链接至轴的旋转组件，例如耦合器和齿轮箱（未示出），可以不同于轴速度的速度旋转。尽管涡轮风扇喷气发动机12为本文所公开的系统和方法的示例性应用，但是许多其他类型的发动机也可用于获得本文公开的系统和方法的益处。

飞行器集成度测试要求监测跟踪的阶振、宽带振动和发动机调整和平衡。跟踪的阶振监测集成测试要求独立控制振动幅度的能力，所述振动幅度是在发动机12处于各种区段，例如风扇区段14、压缩机区段16和涡轮区段20的情况下位于各种位置的多个加速计所经受的。发动机调整和平衡要求LRU获得最大振动的相位角的能力，所述最大振动的相位角关于嵌入发动机转子速度信号内或者通过单独的每旋转一周信号的每旋转一周指示。发动机加速计振动信号是发动机的多个组件的振动的函数，所述组件包括风扇14、压缩机16、涡轮20以及发动机内的许多其他组件和在集成机架环境中引入的组件。由于发动机中的许多这些发动机组件以不同的旋转速度运行，所以发动机振动信号主要是不同的旋转速度和与那些速度关联的振动幅度的函数。每个发动机加速计经受这些发动机速度中的每个的振动，并且因此LRU必须能够区分每个发动机组件的影响。因此，这要求测试系统提供产生复制了这些复杂度的加速计信号的能力。

如图3所示，下面提供了发动机振动测试系统（EVTS）的概述。EVTS仿真至LRU的发动机加速计的输入，例如EMU。EVTS包括用于每个仿真加速计的五个正式的部件：信号发生器、同步电路、电荷转换器电路、混合器电路以及发动机仿真界面。信号发生器包括一系列万用模块欧罗卡（Versa Module Eurocard，VME）板，从而产生表示与每个发动机组件（风扇、涡轮、压缩机、齿轮箱等等）以及其他振动源（发生器、泵等等）有关的振动的各波形。尽管本文描述了VME板，但是可使用实现类似功能的其他类型的信号发生板。同步电路使风扇的VME板振动波形输出与表示由EMU独立观测到的风扇速度的另一个信号同步。EMU使发动机风扇速度和同步的加速计输入相互关联，从而得到支撑发动机调整和平衡的相位角。混合器电路组合了同步的发动机风扇波形和非同步的波形（涡轮、压缩机、泵、发生器等等）。电荷转换器电路将波形转换成表示加速计的电荷。所述仿真计算所有发动机速度，并且计算所有被发送至信号发生器的电压、频率以及相位角操控。总之，EVTS允许用户在不具有风险或对EMU的损坏的情况下将数千次振动测试条件表示给EMU，并且提供廉价的装置以证明与飞行器驾驶舱显示器、维修系统的任何接合是合适的，而无需在真实的飞行器上进行昂贵的飞行测试。

图3示出了本文提出的用于加速计仿真系统的一个实施例，所述系统用于测试包括仿真加速计，例如加速计“1”300、加速计“2”302以及加速计“N”304的飞行器发动机。每个仿真加速计包括若干组件，所述组件用于产生被传输并且被发动机监测单元（EMU）390处理的仿真信号。若干仿真加速计300、302以及304表示放置在飞行器发动机12上的特定测试位置处的相应的实际加速计，并且将仿真振动信号输出提供至EMU390。

用于若干仿真加速计中的每个的第一组件为飞行器发动机仿真器310，其产生飞行器发动机仿真器输出312、314、316以及318。来自这一级的这些输出中的每个表示飞行器发动机的特定组件的实际速度，例如速度#1312、速度#2314以及速度#3316、或非飞行器发动机组件/飞行器发动机非轴振动组件，如“其他#N”318，其贡献了飞行器发动机12上的振动输入。飞行器发动机中与速度有关的组件可以来自风扇、压缩机或涡轮配件的任何部分，而非飞行器发动机/飞行器发动机非轴振动组件可以是来源于除飞行器发动机12以外的源的任何振动源，或者是飞行器发动机内不依赖于速度的部件。

用于若干仿真加速计中的每个的另一个组件是加速计信号仿真器320，其接收若干飞行器发动机仿真器输出（例如基于速度的输出312、314和316，和不基于速度的输出318），并且产生加速计信号仿真器输出。为了产生这些输出，振动速度仿真器322、324、326以及328接收若干仿真速度输出312、314和316中的每个以及至少一个仿真振动输出318，并且产生各自的振动速度输出。这些输出中的一些（来自322、324和328）可在相位角操控器330、332和334处接收，所述相位角操控器插入相位角值以产生各个相位角输出。相位角输出是基于当飞行器发动机围绕中心轴22旋转时的参考旋转角。振幅操控器336、338、340以及342接收各个相位角输出中的每个，（以及在没有任何相位角操控的情况下的振动速度#3），以及修改振幅值，从而产生各个振幅输出。

用于若干仿真加速计中的每个的另一个组件为加速计波形发生器350，其接收若干加速计信号仿真器输出，以及使至少一个加速计信号仿真器输出与来自若干飞行器发动机仿真器输出中的一个的参考时序信号同步，例如来自速度#1、312。通过首先使用数字模拟（D/A）转换器352接收并且将来自发动机仿真310速度#1、312输出的参考时序信号转换成模拟参考时序信号，加速计波形发生器350产生加速计波形发生器输出。D/A转换器D/A#1356、D/A#2358、D/A#3360以及D/A#N362将各振幅输出中的每个转换成各模拟信号输出，并且同步脉冲发生器354接收模拟参考时序信号并且经若干D/A转换器，例如D/A#1356、D/A#2358以及D/A#N362使至少一个模拟信号输出同步，从而产生各自的同步的模拟信号输出。

用于若干仿真加速计中的每个的另一个组件包括滤波器区段372、374、376以及378，其接收若干加速计波形发生器输出例如356、358和362和非同步的各模拟信号输出中的每个例如360，并且滤除噪声，从而产生被滤波的加速计波形发生器输出。

每个仿真加速计还包括混合器380，其接收和组合若干被滤波的加速计波形发生器输出中的每个，所述输出包括振动速度输出、相位角输出、振幅输出、同步的模拟信号输出以及非同步的模拟信号输出，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出。

最后，电荷转换器382接收来自混合器380的输出并且将单个被滤波的加速计波形发生器输出转换成电流电荷振动仿真输出。发动机监测单元390从若干仿真加速计中的每个接收每个电流电荷振动仿真输出，从而测量仿真的总飞行器发动机振动。

图4示出了仿真飞行器发动机的振动测试的方法，该方法包括通过以下方式产生400飞行器发动机仿真器输出，即通过产生仿真速度输出，每个所述仿真速度输出表示飞行器发动机的特定组件的实际速度，所述特定组件为风扇、压缩机和涡轮中的一个，以及产生非飞行器发动机振动源或飞行器发动机非轴振动源中的至少一个仿真振动输出。

本方法还包括基于若干飞行器发动机仿真器输出通过以下方式产生402加速计信号仿真器输出，即通过产生若干加速计信号仿真器输出中的每个的振动速度输出、产生若干加速计信号仿真器输出中的至少一个的相位角输出、以及产生若干加速计信号仿真器输出中的每个的振幅输出。

本方法还包括通过以下方式使若干加速计信号仿真器输出中的至少一个与来自若干飞行器发动机仿真器输出中的一个的参考时序信号同步404，以及产生加速计波形发生器输出，即通过将参考时序信号转换成模拟参考时序信号，将每个振幅输出转换成模拟信号输出，以及同步至少一个模拟信号输出，从而产生同步的模拟信号输出。

本方法还包括通过以下方式滤波406来自若干加速计波形发生器输出的噪声以及产生被滤波的加速计波形发生器输出，即通过接收每个同步的模拟信号输出和每个非同步的模拟信号输出，从而产生相应的被滤波的信号输出。

本方法还包括通过以下方式组合若干被滤波的加速计波形发生器输出中的每个，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出408，即通过接收包括振动速度输出、相位角输出、振幅输出、同步的模拟信号输出以及非同步的模拟信号输出的被滤波的信号输出，并且然后自这些输出中的每个产生单个被滤波的加速计波形发生器输出。本方法还包括将单个被滤波的加速计波形发生器输出转换410成电流电荷振动仿真输出。

因此，本文所呈现的实施例允许用户向EMU提供数千次的振动测试条件，而不具有风险或损坏LRU，并且提供了廉价的装置来证明与飞行器驾驶舱显示器和维修系统的任何接口是合适的，而不需要在真实飞行器上的昂贵的飞行测试。

图5示出了能够执行本文所述的软件组件以施行上述实施例的计算机500的计算机结构。图5所示的计算机结构示出了传统的桌上型、膝上型计算机、服务器计算机、平板电脑、智能手机、电子阅读器、MP3播放器或其他数字音乐装置、或与用于测试发动机的系统一起使用并且可被用于实施计算机500以及执行本文所描述的任何其他软件组件的任何计算机。

图5所示的计算机结构包括中央处理单元（CPU）502或处理器、系统存储器508，其包括随机存取存储器（RAM）514和只读存储器（ROM）516、以及将存储器耦合至CPU502的系统总线504。含有基本例行程序的基本输入/输出系统（BIOS）被存储在ROM516中，其中基本例行程序有助于在计算机500内的各元件之间传输信息，例如在启动过程中。计算机500还包括用于存储操作系统518、应用程序以及其他程序模块的大容量存储器510，下面将对其进行更加详细的描述。

通过被连接至总线504的大容量存储控制器（未示出），大容量存储装置510被连接至CPU502。大容量存储装置510及其关联的计算机可读介质为计算机500提供了非易失性存储。尽管本文所含的计算机可读介质的描述涉及大容量存储装置，例如硬盘或CD-ROM驱动器，但本领域技术人员应明白的是，计算机可读存储介质能够是能够被计算机500存取的任何可用的计算机存储介质。

通过示例的方式而非作为限制，计算机可读存储介质可包括以任何方法或技术实施的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，以用于存储信息，例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。例如，计算机可读存储介质包括但不限于：RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储器技术、CD-ROM、数字通用盘（DVD）、HD-DVD、BLU-RAY、或其他光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁性存储装置、或能够被用于存储所需的信息和能够被计算机500存取的任何非临时性介质。

应当明白的是，本文所公开的计算机可读介质还包含通信介质。通信介质通常实现为计算机可读指令、数据结构、程序模块或已调制的数据信号例如载波中的其他数据，或其他传输机构，并且包括任何信息传递介质。术语“已调制的数据信号”意为使其一个或更多特性以对信号中的信息进行编码的方式被设置或改变的信号。通过示例的方式而非作为限制，通信介质包括有线介质，例如有线网络或直接有线连接，以及无线介质，例如声波、RF、红外和其他无线介质。任何上述内容的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。计算机可读存储介质不包含通信介质。

根据各种实施例，计算机500可使用通过例如网络520的网络至远程计算机的逻辑连接在网络环境中操作。计算机500可通过连接至总线504的网络接口单元506连接至网络520。应明白，网络接口单元506还可被用于连接至其他类型的网络和远程计算机系统。计算机500还可包括用于接收和处理来自若干其他装置的输入的输入/输出控制器512，所述其他装置包括触摸屏界面100、键盘、鼠标、操纵杆或电子笔（图5中未示出）。类似地，输入/输出控制器可将输出提供至显示屏、打印机或其他类型的输出装置（图5中未示出）。

如上简述，若干程序模块和数据文件可被存储在计算机500的大容量存储装置510和RAM514中，包括适用于控制联网的桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能电话、电子阅读器、数字音乐播放器、服务器或飞行计算机的操作系统518。大容量存储装置510和RAM514还可存储一个或更多程序模块。尤其是，大容量存储装置510和RAM514可存储装置控制应用522，其可实施以执行上述各种操作。大容量存储装置510和RAM514还可存储其他程序模块和数据。

通常，软件应用或模块在被加载至CPU502并被执行时可将来自通用计算系统的CPU502和整个计算机500变换成定制为执行本文所呈现的功能的专用计算系统。CPU502可以由可单独或共同采取任何数量的状态的任何数量的晶体管或其他分立电路元件构成。更具体地，CPU502可作为一个或更多有限状态机操作，以响应于包含在软件或模块内的可执行指令。通过规定CPU502在各种状态间如何转换，这些计算机可执行指令可变换CPU502，因此物理地变换晶体管或组成CPU502的其他分立硬件元件。

将软件或模块编码至大容器存储装置上还可变换大容器存储装置或关联的计算机可读存储介质的物理结构。在本说明书的不同实施方式中，物理结构的特定变换可取决于各种因素。这些因素的例子可包括，但不限于：用于实施计算机可读存储介质的技术，计算机可读存储介质的特征在于是初级存储器还是次级存储器，等等。例如，如果计算机可读存储介质被实施为基于半导体的存储器，则当软件在其中编码时，软件或模块可变换半导体存储器的物理状态。例如，软件可变换晶体管、电容器、或构成半导体存储器的其他分立电路元件的状态。

作为另一个例子，可以使用磁性或光学技术实施计算机可读存储介质。在这些实施方式中，当软件在其中编码时，软件或模块可变换磁性或光学介质的物理状态。这些变换可包括改变给定磁性介质内的特定位置的磁性特性。这些变换还可包括改变给定光学介质内的特定位置的物理特征或特性，从而改变那些位置的光学特性。物理介质的其他变型是可行的，而不背离本说明书的范围和精神，前述示例仅被提供以便于本讨论。

此外，根据附图和文本，一方面，公开了用于测试发动机的系统，本系统包含：多个仿真加速计300、302和304，每个仿真加速计300、302、304包括：发动机仿真器，其产生多个发动机仿真器输出312；加速计信号仿真器320，其接收多个发动机仿真器输出312、314、316并且产生多个加速计信号仿真器320输出320、324、328；加速计波形发生器350，其接收多个加速计信号仿真器320输出，并且使多个加速计信号仿真器320输出中的至少一个与来自多个发动机仿真器输出312中的一个的参考时序信号同步，加速计波形发生器350产生多个加速计波形发生器输出408；滤波器区段，其接收多个加速计波形发生器输出408，并且滤除噪声，从而产生多个已被滤波的加速计波形发生器输出408；混合器380，其接收和组合多个被滤波的加速计波形发生器输出408中的每个，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出408；以及电荷转换器382，其接收单个被滤波的加速计波形发生器输出408并且将其转换成电流电荷振动仿真输出；以及监测单元，其从多个仿真加速计300、302和304中的每个接收每个电流电荷振动仿真输出，从而测量仿真的总发动机振动。

在一个变体中，本系统包括多个仿真加速计300、302和304，其表示被放置在发动机上的特定测试位置处的多个相应的实际加速计，并且基于各种发动机速度，将仿真振动信号输出提供至监测单元，所述仿真振动信号输出与在每个特定测试位置处的多个相应的实际加速计一致。在另一个变体中，本系统包括其中发动机仿真器还包含：多个仿真速度输出312、314和316，其中的每个表示飞行器发动机12的特定组件的实际速度，所述特定组件为风扇14、压缩机16以及涡轮20中的一个；以及非飞行器发动机12振动源和飞行器发动机12的非轴振动源中的一个的仿真振动输出318。

在又一个变体中，本系统包括其中加速计信号仿真器320还包括：多个振动速度仿真器322、324、326以及328，多个振动速度仿真器接收多个仿真速度输出312、314和316中的每个以及至少一个仿真振动输出318，并且产生各个振动速度输出；多个相位角操控器330、332和334，其接收各个振动速度输出中的每个并且插入相位角数值以产生各个相位角输出；以及多个振幅操控器336、338、340以及342，其接收各个相位角输出中的每个以及更改振幅值以产生各个振幅输出。

在再一个变体中，本系统包括加速计波形发生器350，其还包括：数字模拟D/A转换器352，其接收参考时序信号，并且将其转换成模拟参考时序信号；多个D/A转换器，其将各个振幅输出中的每个转换成各个模拟信号输出；以及同步脉冲发生器，其接收模拟参考时序信号并且通过多个D/A转换器使至少两个模拟信号输出同步，从而产生各个同步的模拟信号输出。

在一个例子中，本系统包括含有多个滤波器的滤波器区段372、374、376和378，所述多个滤波器接收各个同步的模拟信号输出中的每个和每个非同步的各个模拟信号输出，从而产生相应的被滤波的信号输出。在另一个例子中，本系统包括混合器380，其接收相应的被滤波的信号输出，所述被滤波的信号输出包括振动速度输出、相位角输出、振幅输出、同步的模拟信号输出以及非同步的模拟信号输出，以及产生来自这些输出中的每个的单个被滤波的加速计波形发生器输出408。

一方面，公开了仿真发动机加速计，其包括：发动机仿真器，其产生多个发动机仿真器输出312；加速计信号仿真器320，其接收多个发动机仿真器输出312、314、316并且产生多个加速计信号仿真器320输出322、324、328；加速计波形发生器350，其接收多个加速计信号仿真器320输出，并且使多个加速计信号仿真器320输出中的至少一个与来自多个发动机仿真器输出312中的一个的参考时序信号同步，所述加速计波形发生器350产生多个加速计波形发生器输出408；滤波器区段372、374、376和378，其接收多个加速计波形发生器输出408，并且滤除噪声，从而产生多个已被滤波的加速计波形发生器输出408；混合器380，其接收和组合多个被滤波的加速计波形发生器输出408中的每个，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出408；以及电荷转换器382，其接收单个被滤波的加速计波形发生器输出408并且将其转换成电流电荷振动仿真输出。

在一个变体中，仿真发动机加速计包括仿真发动机加速计，该仿真发动机加速计表示被放置在发动机上的特定测试位置处的实际加速计，并且基于各种发动机速度，将仿真振动信号输出提供至监测单元，该仿真振动信号输出与在特定测试位置处的实际加速计一致。在另一个变体中，根据权利要求8的仿真飞行器发动机12加速计，其中发动机仿真器还包括：多个仿真速度输出312、314和316，其中的每个表示飞行器发动机12的特定组件的实际速度，所述特定组件为风扇14、压缩机16以及涡轮20中的一个；以及非飞行器发动机12振动源和发动机非轴振动源中的一个的仿真振动输出318。

在一个示例中，根据权利要求10的仿真飞行器发动机12加速计，其中加速计信号仿真器320还包括：多个振动速度仿真器322、324、326以及328，其接收多个仿真速度输出312、314和316中的每个和至少一个仿真振动输出318，并且产生各个振动速度输出；多个相位角操控器330、332和334，其接收各个振动速度输出中的每个，并且插入相位角数值以产生各个相位角输出；以及多个振幅操控器336、338、340以及342，其接收各个相位角输出中的每个和更改振幅值以产生各个振幅输出。

在另一个例子中，仿真飞行器发动机12加速计包括，加速计波形发生器350还包括：数字模拟D/A转换器352，其接收参考时序信号，并且将其转换成模拟参考时序信号；多个D/A转换器，其将各个振幅输出中的每个转换成各个模拟信号输出；以及同步脉冲发生器，其接收模拟参考时序信号并且通过多个D/A转换器使至少两个模拟信号输出同步，从而产生各个同步的模拟信号输出。在又一个例子中，仿真飞行器发动机12加速计包括含有多个滤波器的滤波器区段372、374、376和378，所述滤波器接收各个同步的模拟信号输出中的每个和非同步的各个模拟信号输出中的每个，从而产生相应的被滤波的信号输出。在再一个例子中，仿真飞行器发动机12加速计包括混合器380，该混合器接收相应的被滤波的信号输出，所述被滤波的信号输出包括振动速度输出、相位角输出、振幅输出、同步的模拟信号输出以及非同步的模拟信号输出，本方法还包含产生来自这些输出中的每个的单个被滤波的加速计波形发生器350输出。

在一方面，公开了用于仿真发动机的振动测试的方法，本方法包括：产生多个发动机仿真器输出312；基于多个发动机仿真器输出312、314、316产生多个加速计信号仿真器320输出；使多个加速计信号仿真器320输出中的至少一个与来自多个发动机仿真器输出312、314、316中的一个的参考时序信号同步，以及产生多个加速计波形发生器350输出；滤波来自多个加速计波形发生器350输出的噪声，以及产生多个被滤波的加速计波形发生器350输出；组合多个被滤波的加速计波形发生器350输出中的每个，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器350输出；以及将单个被滤波的加速计波形发生器350输出转换410成电流电荷振动仿真输出。

在一个例子中，本方法包括其中产生多个发动机仿真器输出312还包括：产生多个仿真速度输出312、314和316，其中的每个表示飞行器发动机12的特定组件的实际速度，所述特定组件为风扇14、压缩机16以及涡轮20中的一个；以及产生非飞行器发动机12振动源和飞行器发动机12非轴振动源中的一个的至少一个仿真振动输出318。在另一个例子中，本方法包括其中产生多个加速计信号仿真器320输出还包括：产生多个加速计信号仿真器320输出中的每个的振动速度输出；产生多个加速计信号仿真器320输出中的至少一个的相位角输出；以及产生多个加速计信号仿真器320输出中的每个的振幅输出。

在另一个例子中，本方法包括其中使多个加速计信号仿真器320输出中的至少一个同步还包括：将参考时序信号转换成模拟参考时序信号；将每个振幅输出转换成模拟信号输出；以及使至少两个模拟信号输出同步404，从而产生同步的模拟信号输出。在一个实例中，本方法包括其中滤波来自多个加速计波形发生器350的噪声还包括：接收每个同步的模拟信号输出和每个非同步的模拟信号输出，从而产生被滤波的信号输出。在另一个实例中，本方法包括其中组合多个被滤波的加速计波形发生器350输出中的每个还包括：接收被滤波的信号输出，所述被滤波的信号输出包括振动速度输出、相位角输出、振幅输出、同步的模拟信号输出以及非同步的模拟信号输出；以及自这些输出中的每个产生单个被滤波的加速计波形发生器350输出。

上述主题仅通过说明的方式被提供，并且不应视为限制。可以对本文所述主题做出各种修改和变化，无需遵循说明和描述的示例性实施例和应用，并且不背离在随后的权利要求中提出的本公开的真实精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于测试发动机的系统，所述系统包括：

多个仿真加速计（300，302，304），每个仿真加速计（300，302，304）包括：

发动机仿真器，其产生多个发动机仿真器输出（312）；

加速计信号仿真器（320），其接收所述多个发动机仿真器输出（312，314，316）并且产生多个加速计信号仿真器（320）输出（320，324，328）；

加速计波形发生器（350），其接收所述多个加速计信号仿真器（320）输出，并且使所述多个加速计信号仿真器（320）输出中的至少一个与来自所述多个发动机仿真器输出（312）中的一个的参考时序信号同步，所述加速计波形发生器（350）产生多个加速计波形发生器输出（408）；

滤波器区段，其接收所述多个加速计波形发生器输出（408），并且滤除噪声，从而产生多个被滤波的加速计波形发生器输出（408）；

混合器（380），其接收和组合所述多个被滤波的加速计波形发生器输出（408）中的每个，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器输出（408）；以及

电荷转换器（382），其接收所述单个被滤波的加速计波形发生器输出（408）并且将其转换成电流电荷振动仿真输出；以及

监测单元，其从所述多个仿真加速计（300，302，304）中的每个接收每个电流电荷振动仿真输出，从而测量仿真的总发动机振动。

2.根据权利要求1所述的系统，所述多个仿真加速计（300，302，304）表示被放置在所述发动机上的特定测试位置处的多个相应的实际加速计，并且基于各种发动机速度，将仿真振动信号输出提供至所述监测单元，所述仿真振动信号输出与在每个特定测试位置处的所述多个相应的实际加速计一致；其中所述发动机仿真器还包含：

多个仿真速度输出（312，314，316），每个表示飞行器发动机（12）的特定组件的实际速度，所述特定组件为风扇（14）、压缩机（16）以及涡轮（20）中的一个；以及

非飞行器发动机（12）振动源和飞行器发动机（12）的非轴振动源中的一个的仿真振动输出（318）。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述加速计信号仿真器（320）还包括：

多个振动速度仿真器（322，324，326，328），其接收所述多个仿真速度输出（312，314，316）的每个和至少一个仿真振动输出（318），并且产生各个振动速度输出；

多个相位角操控器（330，332，334），其接收各个振动速度输出中的每个，并且插入相位角值，从而产生各个相位角输出；以及

多个振幅操控器（336、338、340以及342），其接收各个相位角输出中的每个并且修改振幅值，从而产生各个振幅输出。

4.根据权利要求3所述的系统，所述加速计波形发生器（350）还包括：

数字模拟即D/A转换器（352），其接收所述参考时序信号并且将其转换成模拟参考时序信号；

多个D/A转换器，其将各个振幅输出中的每个转换成各个模拟信号输出；以及

同步脉冲发生器，其接收所述模拟参考时序信号并且通过所述多个D/A转换器使至少两个所述模拟信号输出同步，从而产生各个同步的模拟信号输出；以及

以下装置中的至少一个：

所述滤波器区段（372，374，376，378），其包含多个滤波器，所述滤波器接收各个同步的模拟信号输出中的每个和非同步的各个模拟信号输出中的每个，从而产生相应的被滤波的信号输出；以及

所述混合器（380），其接收所述相应的被滤波的信号输出，所述被滤波的信号输出包括：振动速度输出、相位角输出、振幅输出、同步的模拟信号输出以及非同步的模拟信号输出，并且自这些输出中的每个产生所述单个被滤波的加速计波形发生器输出（408）。

5.一种用于仿真发动机的振动测试的方法，所述方法包含：

产生多个发动机仿真器输出（312）；

基于所述多个发动机仿真器输出（312，314，316）产生多个加速计信号仿真器（320）输出；

使所述多个加速计信号仿真器（320）输出中的至少一个与来自所述多个发动机仿真器输出（312，314，316）中的一个的参考时序信号同步，并且产生多个加速计波形发生器（350）输出；

滤波来自所述多个加速计波形发生器（350）输出的噪声，并且产生多个被滤波的加速计波形发生器（350）输出；

组合所述多个被滤波的加速计波形发生器（350）输出中的每个，从而产生单个被滤波的加速计波形发生器（350）输出；以及

将所述单个被滤波的加速计波形发生器（350）输出转换（410）成电流电荷振动仿真输出。

6.根据权利要求5所述的方法，其中产生所述多个发动机仿真器输出（312）还包含：

产生多个仿真速度输出（312，314，316），每个表示飞行器发动机（12）的特定组件的实际速度，所述特定组件为风扇（14）、压缩机（16）以及涡轮（20）中的一个；以及

产生非飞行器发动机（12）振动源和飞行器发动机（12）的非轴振动源中的一个的至少一个仿真振动输出（318）。

7.根据权利要求6所述的方法，其中产生所述多个加速计信号仿真器（320）输出还包含：

产生所述多个加速计信号仿真器（320）输出中的每个的振动速度输出；

产生所述多个加速计信号仿真器（320）输出中的至少一个的相位角输出；以及

产生所述多个加速计信号仿真器（320）输出中的每个的振幅输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述多个加速计信号仿真器（320）输出中的至少一个同步还包含：

将所述参考时序信号转换成模拟参考时序信号；

将每个振幅输出转换成模拟信号输出；以及

使至少两个所述模拟信号输出同步（404），从而产生同步的模拟信号输出。

9.根据权利要求8所述的方法，其中滤波来自所述多个加速计波形发生器（350）的噪声还包括：

接收每个同步的模拟信号输出和每个非同步的模拟信号输出，从而产生被滤波的信号输出。

10.根据权利要求9所述的方法，其中组合所述多个被滤波的加速计波形发生器（350）输出中的每个还包括：

接收所述被滤波的信号输出，其包括振动速度输出、相位角输出、振幅输出、同步的模拟信号输出以及非同步的模拟信号输出；以及

自这些输出中的每个产生所述单个被滤波的加速计波形发生器（350）输出。

Images