CN110646212A - 一种飞机发动机标定的新方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机发动机标定的新方法，统计历史标定的发动机参数的工作区间，拟合工作区间的中心曲线，以作为同类型飞机的标准模型值曲线，采用发动机参数地面检测设备直接写入发动机参数转换器中。本发明通过发动机参数地面检测设备直接将标准模型值曲线写入发动机参数转换器中，代替了传统的发动机参数标定方法，节省了人力成本，提高了工作效率，具有较好的实用性。

Description

一种飞机发动机标定的新方法

技术领域

本发明属于飞机发动机参数标定的技术领域，具体涉及一种飞机发动机标定的新方法。

背景技术

发动机参数标定，是当前飞机组装完成后库内调试阶段必不可少的一项重要工序。由于发动机参数未标定时的实测值与标准值有较大的误差，所以发动机首次装机或换装后都要进行发动机参数标定。从而实现在使用维护过程中，能比较真实和准确的监控发动机的状态是否正常，或者是发现某些参数已临近故障边缘，能及时的预先对发动机进行检查和维护，把故障扼杀在萌芽状态，保证发动机的性能可靠和寿命稳定，确保飞机安全。

传统发动机参数标定方法的原理是使用地面加压装置如油泵车、压力车等使发动机部件作动，或使用信号发生器模拟发动机传感器的特定状态，给定输出某个标准值转化为电信号后被发动机参数转换器采集，操作人员使用发动机参数地面检查仪将发参转换器采样的电压值参照给定的标准值进行电信号还原校准，校准后发动机参数转换器里记录的发动机参数物理值相较于校准前与标准值的偏差变小。

如图1所示，当发动机未标定时，标准设备施加1Mpa的压力，传感器感受到该压力而输出1V的电压值，发动机参数转换器将这1V电压解算还原为1.3Mpa，此时还原值与标准值的误差为0.3Mpa。而当标定后，通过维护设备给发动机参数转换器做电压值还原物理量的过程中发出了一个参考标准，它参考这个标准，将1V电压还原成1.1Mpa的压力，此时误差由0.3Mpa降为0.1Mpa。传统发动机标定中需要5个人，其中机械2人，特设3人；需要APM检查仪、发动机参数地面检查仪、信号发生器、电阻箱、油泵车、滑油标定车、氮气瓶、电源箱等工装设备；一般发动机参数的标定时间为2小时左右。

综上所述，传统的发动机参数标定，主要是使用地面加压装置如油泵车、压力车等使发动机部件物理动作，或使用信号发生器模拟发动机传感器的工作状态。整个标定过程涉及的人员、工装设备多还有时间周期长，已经制约公司生产进度的高速发展，造成人力，财力上的浪费。

发明内容

本发明公开了一种飞机发动机标定的新方法，通过发动机参数地面检测设备直接将标准模型值曲线写入发动机参数转换器中，代替了传统的发动机参数标定方法，节省了人力成本，提高了工作效率，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种飞机发动机标定的新方法，统计历史标定的发动机参数的工作区间，拟合工作区间的中心曲线，以作为同类型飞机的标准模型值曲线，直接写入发动机参数转换器中。本发明可以采用发动机参数地面检测设备直接写入发动机参数转换器中。

为了更好的实现本发明，进一步的，统计历史发动机参数标定数据，并统计发动机参数标定数据的均值曲线，以作为工作区间的中心曲线。

为了更好的实现本发明，进一步的，统计历史数据的每个刻度下的最大值、最小值，将每个刻度下的所有的最大值、最小值分别进行拟合得到平滑直线，且拟合得到的曲线之间的区间为工作区间。

为了更好的实现本发明，进一步的，统计历史数据的每个刻度下的均值，并将每个刻度下的均值进行拟合得到工作区间的中心曲线。

为了更好的实现本发明，进一步的，适用于发动机低压导向叶片、高压导向叶片转角、发动机尾喷口直径、滑油压力、振动值、发动机进口温度参数的标定。

为了更好的实现本发明，进一步的，将统计数据的最大正偏离量和最大负偏离量曲线作为发动机参数判读的边界线，并与发动机高压转子转速N2建立函数关系式，形成在不同转速状态下，用于自动监控识别、告警。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过发动机参数地面检测设备直接将标准模型值曲线写入发动机参数转换器中，代替了传统的发动机参数标定方法，节省了人力成本，提高了工作效率，具有较好的实用性。

(2)本发明完全颠覆过去需要5人使用8台工装设备，操作2小时的低效率高成本的工作模式，转变为只需1人使用1台设备，30分钟内就可以完成所有发动机参数标定数据的写入。本发明简单、高效同时符合公司降本增效的目的，也是对原有方法的优化发展和创新。

(3)通过标定优化，尽量消除了标定误差存在的主要因素。那么作为批量生产飞机，标定后的数据理论上是比较接近，甚至是不同飞机的参数误差也会很小。

(4)本发明可以在飞机批产化的新机上使用，用统计计算的模型值可以作为标准值直接写入发动机参数转换器里，省掉整个标定工序。特别是在生产高峰期，可以节约大量的人力、物力、财力和时间成本使调试周期节约10％，目前已经在日常生产中得到了推广应用。

附图说明

图1为传统发动机标定原理示意图；

图2为工作区间曲线图；

图3为实施例4中安全边际曲线图。

具体实施方式

实施例1：

一种飞机发动机标定的新方法，如图2所示，统计历史标定的发动机参数的工作区间，拟合工作区间的中心曲线，以作为同类型飞机的标准模型值曲线，采用发动机参数地面检测设备直接写入发动机参数转换器中。

本发明通过发动机参数地面检测设备直接将标准模型值曲线写入发动机参数转换器中，代替了传统的发动机参数标定方法，节省了人力成本，提高了工作效率，具有较好的实用性。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，如图2所示，统计历史发动机参数标定数据，并统计发动机参数标定数据的均值曲线，以作为工作区间的中心曲线。

统计历史数据的每个刻度下的最大值、最小值，将每个刻度下的所有的最大值、最小值分别进行拟合得到平滑直线，且拟合得到的曲线之间的区间为工作区间。

统计历史数据的每个刻度下的均值，并将每个刻度下的均值进行拟合得到工作区间的中心曲线。

本发明完全颠覆过去需要5人使用8台工装设备，操作2小时的低效率高成本的工作模式，转变为只需1人使用1台设备，30分钟内就可以完成所有发动机参数标定数据的写入。本发明简单、高效同时符合公司降本增效的目的，也是对原有方法的优化发展和创新。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

一种飞机发动机标定的新方法，是根据统计学原理，对过去已经标定的发动机参数进行统计、整理并做出整体性推断，提出概率性的表达，用均值加以表达。通过对大量飞机的数据统计分析发现，这些标定数据有比较固定的工作区间，找到工作区间的中心曲线，可以作为同类型飞机的标定基准数据。对发动机低压导向叶片α1进行标定，主要包括以下步骤：

(1)统计历史样本数据，按均匀刻度的发动机参数转换器采集的电压值作为基础值Σ(1，N)，求出每个刻度下的最大值α1max＝f(10n)；

(2)同理，求出每个刻度下的最小值α1min＝f(10n)；

(3)把所有刻度点的最大值连成平滑的直线，最小值也连成平滑直线，

(4)通过函数求每个刻度点所有飞机的参数电压平均值，

并连成直线，

如图2所示，由以上3个曲线，形成以平均线为中心曲线的α1工作区间地带；

(5)以α1avg为基准线，计算每个刻度点的最大正偏离量σ1和最大负偏离量σ2的电压值，如下表1，σ1＝10时，最大偏离量电压是0.06V。

(6)由小到大，计算每个刻度点与下一个刻度点的平均值差值，△U≈0.4V，所以我们可以把每个刻度区间的电压值差值数列看成一个等差数列。也就是说，电压值与刻度几乎是成线性变化的。由此我们可以计算出：

(7)再通过A/D转换，计算出最大偏离量σ1max的最大标定误差值。数据统计中σ1max＝0.083V，则

σ1max＝0.083÷0.04≈2.1

即在α1＝10时，最大标定误差值为2.1°，在标准范围内，达标。

(8)这个误差在实际使用中，已经非常小，满足使用标准。且本身发动机标定的参数只用于监控，不参与发动机的调节控制，不影响飞行安全。

(9)用同样方法计算所有标定刻度点的最大误差值，都小于2.5°。这还包括发动机参数转换器A/D转换电路本身的转换精度误差。

例如：发动机低压导向叶片α1传感器最大输出电压为5V，而发动机参数转换器的A/D转换电路采用的是2⁸＝256的二进制转换。则转换电路每次转换的电压是5/256＝0.0195V的倍数，约为0.5度的精度误差。

(10)用同样的方法对发动机的其它参数，发动机高压导向叶片转角α₂、发动机尾喷口直径、滑油压力、振动值、发动机进口温度等其他参数都可以找到近乎线性的平均值中心曲线。

表1发动机低压导向叶片转角刻度电压α1统计表

本发明通过发动机参数地面检测设备直接将标准模型值曲线写入发动机参数转换器中，代替了传统的发动机参数标定方法，节省了人力成本，提高了工作效率，具有较好的实用性。

本发明完全颠覆过去需要5人使用8台工装设备，操作2小时的低效率高成本的工作模式，转变为只需1人使用1台设备，30分钟内就可以完成所有发动机参数标定数据的写入。本发明简单、高效同时符合公司降本增效的目的，也是对原有方法的优化发展和创新。

实施例4：

本实施例是在实施例3的基础上进行优化，为减少人为判读飞参出错的风险，可以对飞参地面处理软件进行优化，如图3所示，把模型统计计算里的最大正偏离量和最大负偏离量曲线作为发动机参数判读的边界线，并与发动机高压转子转速N2建立函数关系式α1＝f(N2)，形成在不同转速状态下，用于自动监控识别和告警。对于超出边界的个别飞机，个别参数，要分析原因，判断是属个例还是故障。甚至要弄清是什么原因导致它的个性不一样，如此可以更完整的防控发动机风险。

本实施例是其他部分与实施例3相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，本发明适用于发动机低压导向叶片α1、高压导向叶片转角α2、发动机尾喷口直径、滑油压力、振动值B、发动机进口温度参数的标定。如表2所示，高压导向叶片转角α2的精度可以达到2.5以内。如表3所示，发动机尾喷口直径标定的精度可以达到1个左右。

本发明可以在飞机批产化的新机上使用，用统计计算的模型值可以作为标准值直接写入发动机参数转换器里，省掉整个标定工序。特别是在生产高峰期，可以节约大量的人力、物力、财力和时间成本使调试周期节约10％，目前已经在日常生产中得到了推广应用。

表2发动机高压导向叶片转角标定刻度电压值统计表

表3尾喷口标定刻度电压值统计表

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种飞机发动机标定的新方法，其特征在于，统计历史标定的发动机参数的工作区间，拟合工作区间的中心曲线，以作为同类型飞机的标准模型值曲线，直接写入发动机参数转换器中。

2.根据权利要求1所述的一种飞机发动机标定的新方法，其特征在于，统计历史发动机参数标定数据，并统计发动机参数标定数据的均值曲线，以作为工作区间的中心曲线。

3.根据权利要求2所述的一种飞机发动机标定的新方法，其特征在于，统计历史数据的每个刻度下的最大值、最小值，将每个刻度下的所有的最大值、最小值分别进行拟合得到平滑直线，且拟合得到的曲线之间的区间为工作区间。

4.根据权利要求3所述的一种飞机发动机标定的新方法，其特征在于，统计历史数据的每个刻度下的均值，并将每个刻度下的均值进行拟合得到工作区间的中心曲线。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种飞机发动机标定的新方法，其特征在于，适用于发动机低压导向叶片、高压导向叶片转角、发动机尾喷口直径、滑油压力、振动值、发动机进口温度参数的标定。

6.根据权利要求1所述的一种飞机发动机标定的新方法，其特征在于，将统计数据的最大正偏离量和最大负偏离量曲线作为发动机参数判读的边界线，并与发动机高压转子转速N2建立函数关系式，形成在不同转速状态下，用于自动监控识别、告警。

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