中国航空发动机发展新方向 逐步智能化自我诊断故障

2017年03月09日 12:10 新浪军事 微博
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  作者署名:兵工科技 微信公众号(binggongkeji)

  图注:F-22战机使用的F119矢量推力发动机的不同视角图

  提起航空发动机,大家都知道研制难度很大,世界上只有寥寥几个国家可以研发。其实航空发动机的后期维修保养也是个麻烦事儿。需要专门的地面人员定期检修,耗费人力物力不说,还得增加新装备以完成轮换,使用成本又得增加。

  那么,能不能让发动机变得智能一点,自己定期“体检”,并且修正好故障呢?答案是肯定的。传统的航空发动机逐步实现智能化。

  像机器人一样自我控制

  智能发动机具有一定的“主观能动性”,能对自身进行智能化控制。

  目前,航空专家已经研发出了智能控制系统,这种系统可实现对发动机自身的精确全面控制。该系统主要是由数字式电子控制器来完成控制的,它同时也是航空发动机数字电子控制系统的主要部件,能够直接影响到发动机的运行状态。面对航空发动机这种精密机械的运行,它必须具有强大的计算能力、逻辑功能和控制精度,否则将无法执行智能控制任务。在执行智能控制过程中,它能够精确适当地执行命令,且效率要比传统的机械液压控制器的反应更快。

  图注:F-15E战机上使用的新型航空电子系统已经应用了部分发动机数字电子控制技术

  有敏锐的感觉和知觉

  航空发动机要能像机器人一样的实现自我控制,就需要有一个重要的前提条件,即:时时刻刻地能够感受到自身各方面的运行情况,并将这些情况都反映到控制处理系统中。传感器就是实现这种前提条件的技术设备。

  目前的传感器已经能够做到感受被测量设备的信息,但是航空发动机所需要的这种传感器还需要做到:体积很小、质量很轻、能耗很小、反应更快、频带更宽、精度更高、可靠性更强、环境适应能力更好等。

  可以自己给自己当医生

  航空发动机要实现自己给自己当“医生”,就要懂得“医术”,这个“医术”就是它的故障诊断系统。

  航空发动机专家正在开发一种故障诊断系统。这种系统中有一个数据库,其中包括了此前发动机所出现的所有大小问题和问题的解决方案、指导性意见、维修图纸等,一些小问题在数据库的帮助下就可以自行解决,大问题或者这个系统无法解决的问题,就会对故障进行隔离,以方便地勤人员维修。

  结语

  航空发动机的智能化是未来航空发动机发展的重要方向,它在改善发动机的可靠性、耐久性、环保型、适用性和经济承受性等方面都有着突出的优势,相对于传统的航空发动机将更具竞争力,也是武器装备建设领域的一个重要的技术制高点。

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