航空发动机故障诊断技术研究

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1、2010年一36童囊2期V01．36No．2&or．2010航空发动机故障诊断技术研究郑波，朱新宇(中国民航飞行学院航空工程学院。四川广汉618307)郑波(1984)。男，硕士，助教，研究方向为航空电子故障诊断。收稿日期：2009—08—24基金项目：国家自然科学基金资助(60572185／幻1)1引言航空发动机工作条件复杂，维护时技术难度大、成本高，因此，故障诊断的要求很高。科学有效的故障诊断技术，不仅能准确检测发动机故障，保障飞行安全，而且能够节省维修费用，增加航空公司的经济效益。本文介绍了COMPASS软件和基于粗糙神经网络模型的新型故障诊断技术，并对某航空公司的AE3007发动机进

2、行了故障诊断。摘要：介绍了COHPASS软件和基于粗糙神经网络模型的新型故障诊断技术。对某航空公司运营中的ERJl45飞机双发AE3007发动机进行的故障诊断和研究表明，粗糙神经网络模型在故障诊断中的适用性和可信性很强，能够为航空发动机故障诊断提供有效参考。关键词：粗糙集；神经网络；故障诊断；AE3007发动机；COMPASSInvestigationofFaultDiagnosisTechnologyforAeroengineZHENGBo，ZHUXin—yu(AviadonEngineeringInstitute，CivilAviadonFlightUniversityofChina，G

3、uanghan618307，Sichuan，China)Abstract：TheCOMPASSsoftwareandonewf=dtdiagnosistechnologybasedonroughneuralnetworkmodel伽陀introduced．The础diagnosisinvestigationoftwinAE30070erDe，画，增ofanoperatingERJl45airplaneshowsthatroughneuralnetworkhasconsiderable优挪渤泷妙andreliabilityinfaultdiagnosis，andprovideseffectiv

4、ereference,如rtheo屺roenginefaultdiagnosis．Keywords：roughset；neuralnetwork；faundiagnosis；AE3007aeroengine；CoMPASS2AE3007发动机简介AE3007系列发动机是RR公司研制的中小推力涡轮风扇发动机，目前，主要用作巴西航空工业公司的ERJl351140／145系列飞机、塞斯纳公司的“奖状”X以及“全球鹰”高空长航时无人机的动力装置。该发动机的风扇为l级轴流式，宽弦设计；高压压气机为14级轴流式；燃烧室采用高耐久性、低污染设计，有16个气动雾化喷嘴，采用双路电容放电点火，火焰筒采用多空散

5、发冷却；涡轮为2级轴流式高压涡轮和3级轴流式低压涡轮；控制系统采用双通道全余度FADEC系统；最大起飞推力为3370daN，起飞油耗为0．34kg／(daN·h)，推重比为4．72，涵道比为5，空气流量为110．2k#s，总增压比为24，最大马赫数为7．8。3利用COMPASS软件进行故障诊断、COMPASS软件是RR公司开郑波篑：丽空发动朝故瞎诠断技瘫嘲夯发的1款专门用于发动机气路性能监控的软件。利用其对AE3007发动机进行故障诊断，主要是将监控到的起飞和巡航阶段相关参数转换成标准状态下的3个参数：D，竹、oH和oG，它们分别表示发动机的排气温度改变量、高压转子转速改变量和燃油流量改变量

6、、这3个参数均直接引自发动机制造商的使用手册。根据3个参数的变化情况，对照AE3007发动机的性能参数变化(见表1)和巡航参数偏差(如图1所示)进行判断。表1和图l的数据是基于如下所述的典型巡航条件：9144in，Ma=0．8，ISA。表1AE3007发动机性能参数变化Dln矾2DFF磊蓬风扇效率(下降1增大增大增大No高压压气机效率rF降)增大减小增大No高压涡轮效率rF降)增大减小增大No低压涡轮效率rF降)增大增大增大No引气量增大增大增大增大No=l：0．139：0．023，参见图1，飞机：引气增加l％的比值是l：：0．126：0．015，2个比值之间最相：似，故判断发生引气故障。：

7、经实际检查，此例中发动机：的实际故障是压气机空气流量引：气控制活N(CABCV)损坏。更换：活门后，该发动机的性能趋势图：恢复为正常状态。上述故障诊断实例表明：对：发动机气路性能进行监控，利用：COMPASS软件进行数据处理和：趋势图绘制，可为诊断发动机气：路故障和指示故障位置提供很好：的依据，对快速诊断发动机故障：可起到重要作用。同时也应看到，：该方法没有给出最终结果，需要：在分析发动机性能趋势图后才能：得