航空发动机健康管理系统功能架构优化方法

航空发动机健康管理系统是目前先进发动机提升自身安全性、可靠性以及经济可承受性的核心系统之一,而架构设计是该系统的关键技术,高效合理的系统架构能够充分发挥系统的功能与作用。针对航空发动机健康管理系统架构设计需求,为了提升系统架构的高效性、合理性,实现系统功能的最优分配,开展航空发动机健康管理系统功能架构优化方法研究。比较和分析了国外发动机和飞机健康管理系统功能架构,总结了健康管理系统共同特征,并结合健康管理系统用户需求分析,提炼形成通用的发动机健康管理系统功能架构;基于该架构采用逻辑决断图和层次分析法(AHP),提出了一种针对部件和故障的功能分配方法。结果表明:所提出的分配方法可实现状态监测、故障诊断、故障预测、寿命管理及趋势分析功能向机载和地面系统的定性与定量分配;在军民用航空发动机健康管理系统设计中,可应用通用健康管理系统架构实现发动机健康管理系统核心功能及用户需求的全面覆盖,并根据发动机结构及特点采用功能分配方法实现机载、地面系统功能的优化配置。

一种云环境下的发动机健康管理系统及其应用

针对航空公司对大量飞机发动机进行健康管理的需求,通过建立发动机健康管理云端数据中心,建立了一种云环境下的民航发动机健康管理系统,该系统对于验证发动机故障诊断方法的有效性具有突出优势,并且对于实现多种方法协同进行发动机故障诊断具有重要价值;提出了一种基于灰色关联分析的灰色故障识别方法,通过在云端平台使用灰色故障识别方法实现JT9D-7R4发动机的典型气路性能故障诊断为例,表明云环境下的发动机健康管理系统可以有效地进行航空发动机故障诊断。

飞机与发动机健康管理系统一体化标准研究

对急需的飞机与发动机健康管理系统一体化标准技术内容展开了讨论。飞机与发动机健康管理系统一体化标准对飞机和发动机研制存在较大影响,国外现代军民用飞机和航空发动机研制已积极开展飞机与发动机健康管理系统一体化设计。制定飞机与发动机健康管理系统一体化设计技术标准,可为我国飞机/航空发动机一体化研制提供重要借鉴。

现代航空发动机健康管理技术与应用

介绍当前航空发动机健康管理系统的发展背景以及现状,讨论航空发动机健康管理系统所采用的几种常用的,如流道分析法,滑油以及碎屑分析法、振动分析等方法,并对每种方法都进行了较为详细的讨论。在流道分析法(GPA)中重点介绍了算法实现以及其优缺点,讨论了其局限性。最后,指出了当前航空发动机健康管理系统所应面对的问题和挑战。

民用航空发动机故障诊断与健康管理现状、挑战与机遇Ⅰ:气路、机械和FADEC系统故障诊断与预测

最近这一二十年相关工程技术的发展,给民用航空发动机故障诊断与健康管理(EHM)系统研发提出了新的挑战和机遇。本文综述围绕EHM偏上游功能的民用发动机气路性能退化诊断和预测、发动机机械系统故障和发动机FADEC系统故障诊断与3个模块的设计验证技术的需求、必要性及现状进行了讨论,并指出了未来的主要研发方向。全文的讨论围绕以下关键技术发展趋势展开:基于非线性无迹卡尔曼滤波器(UKF)和深度学习神经网络的发动机气路故障诊断算法己经显示出提高气路诊断精度的潜力;复合材料叶片在涡扇发动机里己经得到广泛使用;增材制造技术正被越来越多地应用于复杂发动机零部件的制造;金属屑末传感器的精度已获得大幅提高,其技术成熟度己达到发动机使用要求,为与振动信号的融合诊断铺平了道路;电气化、智能化的发动机全权限数字控制系统(FADEC)发展趋势对现有的基于传统构型控制部件和集中式控制架构的故障诊断算法也提出了新的挑战。

民用航空发动机故障诊断与健康管理现状、 挑战与机遇Ⅱ:地面综合诊断、寿命管理和智能维护维修决策

基于民用航空发动机健康管理(EHM)的需求及发展目标,从CBM+全流程的角度分析民用航空发动机健康管理系统应用现状及行业发展趋势,进而总结民用航空发动机健康管理的应用现状及差距、挑战,并指出未来国内需要重点关注的民用发动机EHM研发方向。针对各个EHM功能模块的需求、差距、解决方案进行了深入论证分析,重点讨论了民用发动机EHM“下游”3个模块:地面综合诊断、寿命管理和智能视情维护维修决策的需求、必要性、现状及未来发展趋势和热点技术。