航发科普 | 发动机的“私人医生”

中国科协航空发动机产学联合体

身体是革命的本钱，没有健康，一切都免谈。航空发动机也一样，“健康”才能可靠、安全、稳定地运行，让战斗机战斗力更强，让民航客机更舒适经济。航空发动机结构复杂且工作环境恶劣，在试验及使用过程中面临诸多故障挑战。

关于健康，“预防优于治疗”的理念逐渐深入人心，于是“健康管理”从医疗保健领域脱颖而出。航空发动机健康管理系统（EHM）就像一个“私人医生“，实时跟踪发动机状态，并针对可能发生的故障提出具有建设性的解决方案，提供优质服务。

01 “私人医生”是怎么服务的？

航空发动机的健康出了问题，谁最着急？当然是正在驾驶飞机的飞行员。所以“私人医生”必须要将重要的告警信息第一时间反馈给飞行员，同时将重要数据通过卫星等无线发射装置及时传输给地面进行分析预测，其他数据可待飞机落地后再进行有线传输。

因此，对应反馈给飞行员和向地面传输，航空发动机健康管理系统相应地包括机载子系统和地面子系统两个部分。

▲ 健康管理系统使用模式

机载子系统通过对传感器采集数据的分析处理，实现对航空发动机的状态监测，辅助飞行员驾驶；同时通过诊断分析算法对收集的数据进行故障诊断、趋势分析，并传输给地面子系统。

地面子系统将接受到的数据存储管理和二次分析，生成航空发动机健康信息报告发送给维修中心，维修中心据此提前准备备件和制定维修方案。这样可以大幅减少备件数量，降低维护成本，缩短维修时间。航空发动机健康管理系统实现了发动机由定期维护向“视情维护”的巨大变革。

02 医术不是一朝一夕练成的

发动机健康管理系统的“医术”不是一朝一夕练就的，发动机健康管理技术从发动机状态监视和故障诊断技术发展而来，经历了由简单向复杂、由低级向高级、由离线诊断向实时监视、由单一向综合化、智能化的发展过程。

03 “私人医生”手段不一般

航空发动机的“私人医生”EHM的手段也多种多样，一般可按功能分为状态监视、故障诊断、趋势分析、寿命管理四个部分。

实时获取机载发动机参数，并分析判断参数是否存在异常，及时反馈给飞行员，并记录在机载事件报告中，飞行结束后将报告发送给地面系统，指导维护人员开展相关检查和维护工作。

一般由机载和地面故障诊断算法共同实现，将参数异常特征与部件、系统故障模式的参数权值进行实时匹配，计算故障概率，生成机载故障报告。在飞行结束后，地面系统将根据下载的机载数据，进行综合诊断分析，预测故障发生的时间和概率。

通常分为短时趋势分析和长期趋势分析两种。短时趋势分析为机载状态监测和故障诊断提供数据分析结果。长期趋势分析主要是侧重于发动机性能参数分析，为地面维修和保障资源规划提供依据。

对发动机关键和重要件剩余寿命进行计算，生成寿命消耗报告，并根据寿命消耗速率，预计维护时间，为发动机维护准备提供支持。

来源｜中国航发

作者｜范满意

· end ·

继续滑动看下一个