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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.毕业设计论文题 目: 航空发发动机状状态监控控与故障障诊断技技术 系 别: 机电电工程系系 专 业: 飞行器器动力工工程 班 级: 沈阳航空航天大学继续教育学院姓 名: 指导教师: 20113年 44 月 29 日41沈阳航空航天大学继续教育学院论文毕业设计课课题任务务书专业： 飞飞行器动动力工程程 学生姓姓名： 班级级： 指导导教师： 一、题目：航空发动机机状态监监控与故故障诊断断技术二、要求：1、字数880000-1000000 2、内内容完整整，论述述
2、清晰、图图表规范范 3、论文文内容不不能涉密密三、进度计计划要求求：1、了解毕毕业设计计要求、调调查研究究，收集集相关资资料、1.0周（第第1 周进进行）2、确定毕毕业设计计课题1.0周（第第2 周进进行）3、撰写毕毕业设计计论文提提纲1.0周（第第 3 周进进行）4、编写毕毕业设计计草稿2.0周（第第 4-5周进行行）5、整理毕毕业设计计论文2.0周（第第6-7 周周进行）6、审定毕毕业设计计论文2.0周（第第 8-9 周周进行）7、答辩10周五、毕业设设计时间间：2013年年2月27日20013年4月 29 日 附件：摘 要 按照传统时时间表的的维护系系统是耗耗钱、耗耗力的，并并且只能能给
3、出不不全面的的对发动动机故障障的检测测和诊断断。现代代飞机发发动机的的监控和和诊断系系统具有有让维护护人员获获得关于于探测和和诊断发发动机故故障的有有价值信信息的能能力。在在本文中中，讨论论现代航航空发动动机监控控系统和和故障诊诊断系统统的组成成，功能能，以及及相关的的监控和和分析参参数。讨讨论的航航空发动动机滑油油分析系系统的原原理与构构成。最最后，通通过CFFM566-3CC滑油碎碎屑分析析作为实实例，阐阐述了发发动机滑滑油分析析的具体体步骤和和结论，为为发动机机的监控控趋势分分析提供供了理论论依据。 关键词：航航空发动动机；状状态监控控；故障障诊断；滑油分分析目 录第一章 引引言1 1.
4、1 先先进发动动机的可可靠性技技术1 1.2 现现代发动动机状态态监视与与故障诊诊断技术术1第二章 状状态监视视与故障障诊断系系统4 2.1状态态监视与与故障诊诊断系统统组成42.1.11 系统统组成42.1.22 系统统过程4 2.2 系系统功能能和效益益62.2.11发动机机状态监监控与故故障诊断断系统功功能62.2.22发动机机状态监监控与故故障诊断断系统效效益7 2.3 状状态监视视和故障障诊断方方法9 2.4 先先进发动动机状态态监视和和故障诊诊断系统统102.4.11 监控控参数102.4.22系统功功能和特特点11 2.5 发发展前景景13第三章 滑滑油系统统监视与与分析15 3
5、.1 概概述153.1.11 系统统组成153.1.22 监控控内容16 3.2 滑滑油屑末末分析173.2.11 屑末末的收集集183.2.22 屑末末分析18 3.3 滑滑油光谱谱分析193.3.11 滑油油光谱分分析原理理193.3.22 取样样及分析析20 3.4 滑滑油铁谱谱分析20 3.44.1 工作原原理21 3.44.2 取样及及分析21 3.5 三三种技术术的比较较22第四章 CCFM556-33C发动动机滑油油碎屑分分析23 4.1 概概述23 4.2 实实验分析析23 4.22.1体体视显微微镜观察察23 4.22.2 扫描电电镜观察察及能谱谱分析23 4.3 结结论28
6、第五章 总总结29参考文献30致 谢31第一章 引言1.1 先先进发动动机的可可靠性技技术高性能飞机机用的航航空发动动机不但但结构复复杂，且且工作在在高温、大大压力的的苛刻条条件下。军军用战斗斗机、直直升机、垂垂直起落落飞机的的发动机机还需经经常变换换发动机机的工作作状况，承承受大的的、变化化的载荷荷。从发发动机发发展现状状看，无无论设计计、材料料和工艺艺水平，抑抑或使用用、维护护和管理理水平，都都不可能能完全保保证其使使用中的的可靠性性。事实实上，发发动机故故障在飞飞机飞行行故障中中占有相相当大的的比例，且且常常因因发动机机的故障障导致飞飞行中的的灾难性性事故。随着航空科科学技术术的发展展并
7、总结结航空发发动机设设计、研研制和使使用中的的经验教教训，航航空发动动机的可可靠性和和结构完完整性已已愈来愈愈受到关关注。自自70年年代初期期即逐步步明确航航空发动动机的发发展应全全面满足足适用性性、可靠靠性和经经济性的的要求，也也就是在在保证达达到发动动机性能能要求的的同时，必必须满足足发动机机的可靠靠性和经经济性（维维修必和和耐久性性）的要要求。可靠性工作作应贯穿穿在发动动机设计计-生产产-使用用-维护护全过程程的始终终。对新新研制的的发动机机，应在在设计阶阶段就同同时进行行可靠性性设计、试试验和预预估；对对在役的的发动机机，应经经常进行行可靠性性评估、监监视和维维护。军军机和民民用飞机机
8、的主管管部门，设设计、生生产、使使用和维维护等各各部门，应应形成有有机的、闭闭环式的的可靠性性管理体体制，共共同促进进航空发发动机可可靠性的的完善和和提高。1.2 现现代发动动机状态态监视与与故障诊诊断技术术航空发动机机状态监监视和故故障诊断断技术对对监视、评评定发动动机的工工作状态态、变化化趋势以以及寿命命消耗和和残余寿寿命，保保证发动动机安全全、可靠靠运行有有着重要要的作用用，应该该将其视视为航空空发动机机可靠性性工作的的一个重重要组成成部分。从从发动机机设计伊伊始就应应同时考考虑这一一手段，做做到监视视系统的的发展与与新机的的发展同同步；在在购置新新机时也也应同时时明确提提出对监监视系统
9、统的选择择。为保证发动动机在高高性能水水平下安安全工作作并降低低直接使使用成本本，发动动机维修修技术中中的一个个重大变变革就是是从定期期维修转转变为视视情维修修。众所所周知，发发动机的的状态监监视与故故障诊断断技术和和发动机机结构单单元体设设计技术术正是实实现这一一重要变变革的前前提和基基础。正因如此，航航空发动动机状态态监视和和故障诊诊断技术术已愈来来愈受到到世界各各航空公公司机制制造厂的的重视，而而将其作作为提高高发动机机运行可可靠性、降降低直接接使用成成本的重重要手段段。自770年代代前期，国国外一些些先进的的民用和和军用航航空公司司即着手手研究和和装备发发动机的的状态监监视和故故障诊断
10、断系统。电电子技术术与计算算机技术术的迅速速发展，大大大促进进了航空空发动机机的状态态监视与与故障诊诊断技术术的发展展。至今今，监视视与诊断断技术作作为一项项综合技技术，已已发展成成为一门门独立的的学科，其其应用已已日趋广广泛和完完善。民航适航条条例规定定了发动动机必须须有155个以上上的监视视参数。实实际上用用于B7747、BB7677、A3310等等飞机上上的发动动机，其其监视参参数已大大大超过过了155个，而而且均已已装备了了完整的的发动机机状态监监视与故故障诊断断系统。如如美国普普惠（PPW公公司19970年年发展了了ECMM1系统统，19977年年发展了了TEMM1系统统，19981
11、年年发展了了TEAAMIII系统，119822年发展展了ECCMIII系统，到到19883年又又发展了了TEAAMIIII系统统，由有有限监视视到扩展展监视，逐逐步完善善。又如如美国通通用电气气（GEE）公司司19885年开开始发展展ADEEPT系系统，到到19994年已已从6.1版本本发展到到10.1版本本。从收集到的的美国海海军和空空军、英英国空军军、加拿拿大空军军以及俄俄国苏-27飞飞机发动动机等典典型系统统的资料料，经整整理和分分析，可可以看出出，国外外军用发发动机，包包括战斗斗机、运运输机、直直升机等等，大都都采用了了发动机机状态监监视与故故障诊断断系统。如如19669年开开始研制制
12、的涡轴轴发动机机T7000-GGE-7700和和T7000-GGE-7701的的状态监监视系统统CMSS；19970年年开始研研制的TTF411-A-2发动动机的飞飞行中状状态监视视系统IIECMMS，在在批生产产时改为为发动机机监视系系统EMMS；119799年开始始为F4404-GE-4000发动机机设计的的IECCMS是是一个实实时发动动机监视视和寿命命跟踪系系统，已已安装在在所有批批生产和和试验飞飞机上；英国于于19775年开开始发展展了发动动机使用用情况监监视系统统EUMMS和低低循环疲疲劳计数数器LCCFC；80年年代又综综合了两两者的经经验，发发展了机机群退用用的单元元体诊断断系
13、统，119822年开始始发展FF1000-PWW-2000的EEMS系系统，119855年首套套生产型型交付，119877年飞机机综合和和后勤数数据库兼兼容，系系统继续续扩大和和改进；美国空空军的EECMSS设计成成可管理理所有类类型的军军用发动动机，其其扩展型型ECMM和EEDTT增加了了发动机机参数趋趋势分析析，向世世界各地地1000个空军军基地提提供发动动机诊断断和趋势势分析功功能软件件；美空空军认为为各公司司发展不不同的系系统，会会导致监监视设备备增加和和成本增增加，于于是统一一发展了了基地用用的空军军发动机机诊断和和趋势分分析网；为了帮帮助查找找故障，近近年还发发展了发发动机故故障诊
14、断断的专家家系统，如如XMAAN和JJET-X；俄俄国的苏苏-277飞机上上也发展展了发动动机状态态监视系系统。为了指导航航空发动动机状态态监视与与故障诊诊断系统统的设计计、使用用和维修修，美国国自动车车工程协协会（SSAE）EE-322航空燃燃气涡轮轮监视委委员会研研究并颁颁布了一一系列指指南，包包括航空空燃气涡涡轮发动动机监视视系统指指南、有有限监视视系统指指南、滑滑油系统统监视指指南、振振动监视视系统指指南、使使用寿命命监视及及零件管管理指南南等，这这对航空空发动机机状态监监视与故故障诊断断工作的的开展起起了很好好的指导导和促进进作用。我国有关民民用航空空公司和和院校分分别对BB7477
15、、B7767/JT99D、AA3100/CFF6；BB7377/CFFM566等飞机机和发动动机开展展了发动动机状态态监视与与故障诊诊断的研研究工作作并已初初见成效效。对于于新研制制的高性性能发动动机，已已将实施施状态监监视列为为重要的的技、战战术指标标，因此此，正较较全面地地开展这这方面的的研究工工作。但但总的看看来，国国内该项项工作开开展得还还很不够够，急待待有计划划、有步步骤地借借鉴国外外的成功功经验，发发展并推推广我们们自己的的状态监监视与故故障诊断断技术，以以适应飞飞机和发发展的需需要。第二章 状状态监视视与故障障诊断系系统2.1状态态监视与与故障诊诊断系统统组成2.1.11 系统统
16、组成图2-1所所示是典典型的发发动机状状态监视视与故障障诊断系系统示意意图。系系统通常常由机载载设备和和地面设设备包括括各自的的硬件和和软件系系统组成成。机载设备一一般包括括测量压压力、温温度、转转速、振振动等各各种参数数的传感感器、信信号调节节器、数数据采集集系统、数数据传输输和记录录装置、数数据处理理系统以以及告警警、简单单打印处处理装置置等。常常用的系系统有如如飞机综综合数据据系统（AAIDSS）、发发动机指指示和机机组告警警系统（AAVMSS）等。地面没备主主要由传传输设备备、译码码或数据据处理设设备，地地面维修修站、计计算中心心以及相相应的状状态监视视和故障障诊断的的软件系系统构成成
17、。数据采集系系统将传传感器感感受到的的信号按按规定顺顺序和时时间采集集并传送送给机载载记录装装置，其其中一部部分参数数可在飞飞机上进进行简单单处理。当当出现故故障时，可可将故障障显示给给驾驶员员或用灯灯光或音音响告警警。全部部记录的的信息将将在地面面站的中中心计算算机上进进一步细细致地处处理。在在地面站站，通过过专门的的数据传传输装置置和接口口，输入入到中心心汁算机机，可以以采用手手工方式式、计算算机辅助助方式或或自动方方式，并并调用状状态监视视与故障障诊断软软件系统统，对数数据进行行处理，最最后输出出发动机机技术报报告、趋趋势图、快快速故障障显示并并进行数数据压缩缩、存贮贮，提出出维修建建议
18、等。2.1.22 系统统过程早期的数据据采集和和处理是是靠机组组人员记记录和计计算器计计算分析析，后来来发展为为机载记记录和地地面中心心计算机机处理：最新的的发展由由机载计计算机对对数据做做初步处处理，在在驾驶舱舱实时地地给出故故障告警警，必要要时打印印发动机机各种有有关报告告，同时时还发展展了空地地无线电电通讯系系统(DDataa liink)，将飞飞行实测测数据直直接传输输给地面面维修站站的计算算中心，实实时地进进行全面面深入的的数据分分析，分分析结果果直接反反馈给机机组人员员，对必必须做的的维修工工作，及及时通知知飞机目目的港，做做好一切切准备。从从而大大大减少飞飞机在地地面停留留时间，
19、减减少航班班延误率率。未来来的发展展，将采采用卫星星通讯技技术，使使得飞机机在世界界任何地地方都可可以和维维修基地地交换信信息。图2-1 发动机机状态监监控与故故障诊断断系统2.2 系系统功能能和效益益2.2.11发动机机状态监监控与故故障诊断断系统功功能发动机监视视可分为为短期、中中期和长长期三种种类型。短短期监视视是对一一个起落落或地面面试车数数据进行行监视，发发动机参参数超限限时应及及时向驾驾驶员告告警，并并记录事事件历程程中的有有关参数数，通过过维修面面板提示示给地勤勤人员。中中期监视视是对一一段时间间内发动动机参数数状态的的变化进进行监视视，包括括事件分分析、调调整状态态、气路路性能
20、分分析、趋趋势分析析、附件件监视，无无损检验验和试验验等。长长期监视视能给出出发动机机性能衰衰退和寿寿命消耗耗情况，对对监视系系统的软软件和硬硬件进行行自标定定和自检检、数据据反馈给给制造和和设计部部门，一一个完整整的、先先进的发发动机状状态监视视与故障障诊断系系统主要要应具备备以下几几方面的的功能；监视发动动机的使使用，评评定发动动机工作作完好状状况；监视发动动机状态态的变化化趋势，趋趋势分析析和趋势势预报；探测和隔隔离发动动机故障障并验证证排故情情况；评定发动动机性能能衰退程程度； 确定发动动机限制制寿命零零件的寿寿命消耗耗和剩余余寿命； 改进发动动机的调调整和修修正过程程；提出维修修建议
21、和和决策；支持发动动机管理理和后勤勤决策。图2-2带带或者不不带EMMS发动动机的寿寿命跟踪踪图2-2所所示为发发动机带带或不带带发动机机状态监监视系统统情况下下发动机机的寿命命趋势，显显然，采采用了发发动机监监视系统统(EMMS)，既既可避免免潜在的的危险，提提高安全全性，又又可延长长发动机机的使用用窄命。发动机状态态监视与与故障诊诊断软件件系统的的功能一一般分为为两个水水平等级级，第一一级为有有限监视视系统，用用以监视视发动机机健康状状况，如如普惠公公司发展展的ECCM，和和通用电电气公司司发展的的ADEEPT系系统，我我国民航航已使用用这两种种软件系系统。第第二级为为扩展的的监视系系统，
22、主主要是提提高了诊诊断能力力，可将将故障准准确地隔隔离到发发动机部部件和子子系统，定定量分析析部件和和发动机机性能的的衰退程程度，如如普惠惠公司的的TEAAM、通通用电气气公司的的GEMM和罗罗公司司的COOMPAASS系系统。为为实现不不同水平平的功能能要求，监监视系统统的测量量参数和和输出报报告内容容有很大大差别。对对于第二二级扩展展水平的的监视系系统，一一般要求求系统有有更多的的测量参参数，主主要是增增加发动动机气路路中的总总压和总总温以及及可调几几何位置置的测量量，其输输出内容容，不仅仅能给出出测量参参数趋势势图，而而且能指指出传感感器故障障并能反反映气路路部件效效率、流流通能力力变化
23、的的特征参参数趋势势图，从从这种图图上可明明显看出出有故障障的部件件。国内内有关民民航公司司和院校校近年来来发展了了一种新新的发动动机状态态监视与与故障诊诊断软件件系统EEMD，利利用有限限监视系系统的测测量参数数，达到到故障诊诊断，把把故障隔隔离到单单元体和和子系统统的功能能。2.2.22发动机机状态监监控与故故障诊断断系统效效益发动机状态态监视与与故障诊诊断系统统从理论论分析和和使用实实践两方方面均充充分证明明具有良良好效果果，可产产生显著著的社会会效益和和经济效效益，主主要体现现在：提高安全全可靠性性，避免免重大飞飞行事故故，降低低空中停停车率；降低直接接使用成成本：a延长零零部件寿寿命
24、，减减少或避避免二次次损失：b采用22人机组组，减少少空勤人人员；c减少维维修工时时(包括括修理、隔隔离、调调整、试试车等)； d有计划划进行维维修，合合理利用用人力、设设备；e节省试试车耗油油，降低低空中油油耗；f节省备备件的储储备量和和运输费费用； g减少延延误和停停飞。提高信誉誉降低地面面污染图2-3 EMSS组成与与偿还投投资的关关系图2-4 典型的的EMSS成本效效益分析析图2-3和和图2-4分别别示出发发动机监监视系统统(EMMS)组组成与偿偿还投资资的关系系和典型型的发动动机监视视系统(EMSS)成本本效益分分析。由由图2-3可以以看出，监监视、诊诊断系统统组成越越复杂，功功能越
25、齐齐全，其其投资成成本则越越高，而而所得到到的飞机机和发动动机的寿寿命循环环成本的的效益并并不是单单调增加加，其结结果，如如果仅着着眼经济济效益，则则有可能能得不偿偿失。因因此，选选用或者者发展一一个状态态监视和和故障诊诊断系统统，应该该考虑系系统的有有效性和和成本两两个方面面，进行行综合权权衡。2.3 状状态监视视和故障障诊断方方法发动机的故故障大多多是逐渐渐发展的的，发展展过程中中有很多多征兆，因因此是可可以监视视和诊断断的。例例如，压压气机叶叶片的机机械浸蚀蚀，虽不不易直接接从几何何尺寸上上进行监监测，但但它却影影响压气气机的效效率。开开始效率率下降，等等浸蚀严严重时才才可能引引起压机机
26、喘振或或叶片断断裂。只只有对发发动机易易出现的的故障，故故障发生生时的特特征及其其发展有有深刻的的了解，才才可能设设计出有有效的状状态监视视和故障障诊断系系统，进进而实现现监视和和诊断。大涵道比涡涡扇发动动机上的的热部件件就其重重量说约约占发动动机总重重的200，但但由于热热部件故故障多，其其维修费费却占总总维修费费的600%。这这一类型型发动机机通常涡涡轮、燃燃烧室、风风扇及压压气机，扩扩压机匣匣等部件件的故障障占到整整个发动动机故障障的900左右右，而这这些部件件的故障障对发动动机的可可靠性影影响也最最大，因因此对这这些部件件应重点点进行监监视。对对于直升升机的发发动机，其其动力传传输系统
27、统十分重重要，而而传输系系统中的的齿轮，轴轴承及轴轴的故障障发生率率较高，在在监视中中也应重重点考虑虑。发动机的完完好程度度可用工工作时间间、低循循环疲劳劳次数、高高温或超超温下工工作时间间、振动动幅值、部部件效率率和发动动机性能能、滑油油中杂质质含量和和气流中中金属颗颗粒的含含量、大大小及分分布等指指标来评评定。概括起来，目目前采用用的发动动机状态态监视与与故障诊诊断的手手段有三三类： 第一类类属性能能状态监监视或称称为气路路参数分分析(GGPA)技术，包包括对气气流通道道的压力力、温度度，燃油油流量和和转速监监测；对对发动机机性能参参数如推推力或功功率等参参数的监监测。第二类属机机械状态态
28、监视。常常用的手手段有：振动监监视；滑滑油监视视(包括括滑油压压力、滑滑油温度度，滑油油消耗量量、滑油油屑末收收集、滑滑油光谱谱分析，滑滑油铁谱谱分析等等)；低低循环疲疲劳和热热疲劳监监视(低低循环疲疲劳计数数、涡轮轮叶片温温度场监监测)。此此外，还还有叶片片动应力力监测、声声谱监测测等。第三类属无无损探测测类，一一般只作作地面检检测用。常常用的手手段有：孔探仪仪检测；涡流检检测；同同位素照照相检查查；超声声波检查查；磁力力探伤；声发射射探测；X射线线照相检检查；荧荧光检查查；着色色检查，液液体渗透透检查等等。其中中，孔探探仪检测测在发动动机地面面检查时时用得最最多。作为发动机机状态监监视与故
29、故障诊断断系统，机机载与地地面结合合、硬件件与软件件配套使使用的常常用手段段主要是是气路分分析技术术、振动动监视技技术和滑滑油监视视技术。军军用飞机机和直升升机则将将发动机机使用寿寿命监视视作为主主要监视视手段之之一。经经验证明明，往往往同一个个监视参参数可以以反映多多种故障障；同-种故障障也可以以用多个个监视参参数监测测。如何何利用有有限的监监测参数数达到满满意的监监视和诊诊断效果果乃是该该学科所所面临的的任务和和方向。这这就要求求：一方方面，应应该综合合地使用用上述手手段，充充分发挥挥各自的的适用范范围和优优势，以以达到对对发动机机健康状状态的全全面监视视并准确确地进行行故障隔隔离；另另-
30、方面面，应该该大力研研究和发发展各种种有效的的故障诊诊断方法法。目前前常用的的诊断方方法有直直接对比比法、趋趋势分析析以及参参数分析析方法等等。需要指出，气气路参数数分析技技术在发发动机故故障诊断断技术中中占有重重要的地地位。发发动机气气路上的的气动热热力参数数可以用用能量守守恒、流流量连续续、动量量守恒等等关系严严格地以以数学表表达式联联系起来来，也就就是可以以建立待待诊断的的发动机机的数学学模型(认为是是线性模模型)，确确定测量量参数随随单元体体几何参参数，工工作状态态以及性性能参数数的变化化关系。这这样，已已知测量量参数，利利用数学学模型即即可求解解单元体体性能参参数变化化，再通通过与无
31、无故障单单元体的的性能对对比，即即可诊断断单元体体的损伤伤或故障障。时间序列分分析法是是另一种种参数模模型分析析法，它它是对有有序的动动态测量量数据进进行处理理和分析析的一种种有效方方法。基基于动态态测量数数据(包包括气动动热力参参数、性性能参数数、振动动参数、滑滑油参数数等)的的有序性性和时间间相关性性，建立立时间序序列模型型(自回回归滑动动平均模模型或自自回归模模型)，进进而形成成模式向向量，计计算统计计特性，提提取特征征向量，构构造判别别函数(与无故故障或一一些典型型故障特特征对比比)即可可进行故故障诊断断。同时时，利用用时序模模型还可可进行线线性最小小方差意意义下的的趋势预预报。该该种
32、方法法的应用用还有待待进一步步研究和和发展。2.4 先先进发动动机状态态监视和和故障诊诊断系统统2.4.11 监控控参数现在发展了了一种新新的发动动机状态态监视和和故障诊诊断系统统EMDD(Ennginne MMoniitorringg annd DDiaggnossis),利用用有限监监视系统统的测量量参数,达到了了故障诊诊断,把把故障隔隔离到单单元体和和子系统统的功能能。EMMD在北北京飞机机维修工工程公司司(AMMECOO)和东东方航空空公司(EALL)试用用成功,对B7767、BB7477、A3310共共13架架大型客客机的440台发发动机进进行状态态监视和和故障诊诊断，取取得良好好的
33、经济济效益。2.4.22系统功功能和特特点整个系统由由人员、设设备和软软件组成成。所发发展的EEMD软软件系统统在地面面站的微微机上运运行,输输出指示示发动机机健康状状况和故故障诊断断结果的的各种报报告(见见表2-2),提供给给维修工工程师,作为发发动机检检查和采采取维修修措施的的重要依依据。为适应AMMECOO和EAAL的机机群和开开发环境境的不同同要求,以相同同的监视视和故障障诊断技技术为基基础,分分别建立立了不同同的系统统,如图图1。它它们都利利用了飞飞机上现现有的测测量参数数,即有有限监视视系统EECM或ADDEPTT的测量量参数(见表22-1),经过过ECMM或AADEPPT系统统的
34、运行行将其输输出数据据作为EEMD系系统的输输入。EEMD系系统发展展了ECCM或或ADEEPT系系统所不不具备的的下述新新功能(图1虚虚线框所所示):(1)发动机机健康检检查。(2)发发动机气气路故障障诊断,EMDD系统可可诊断228种气气路故障障,包括括测量参参数N11、N22、EGGT、FFF、EEPR、TTAT等等指示系系统故障障,风扇扇、压气气机、涡涡轮、喷喷管故障障,以及及引气、可可调静子子叶片系系统故障障等。(3)根根据健康康检查和和故障诊诊断结果果、振动动和滑油油参数的的变化趋趋势,分分3级(正常,监视使使用,故故障)综综合评定定发动机机技术状状态,对对于监视视使用和和故障的的
35、发动机机给出故故障代码码。(44)预测测未来55个航班班的气路路和振动动测量参参数偏差差值。(5)利利用起飞飞数据监监视起飞飞排气裕裕度EGGTM(EALL用)。表2-1 典型型系统的的发动机机测量参参数监视参数 ECMM2 ADDEPTT TTEAMM3 GGEM ACCMS低，高压转转子转速速N1，NN2 * *燃油流量FFF，油油门角度度PLAA*发动机压比比EPRR*进气总温TTAT，排排气总温温EGTT*进气总压，低低压涡轮轮出口总总压*风扇出口静静压，高高压涡轮轮出口总总压*低压压气机机出口总总压，总总温*高压压气机机出口静静压，总总温*高压涡轮出出口总温温*风扇振动，高高压压气气
36、机振动动*高，低压涡涡轮振动动，点火火信息*滑油压力，滑滑油温度度* *反推装置，高高，低压压涡轮机机匣冷却却活门位位置* *可调放气活活门位置置*可调静子叶叶片角度度* *表2-2 典典型系统统的输出出报告比比较（按按内容）报告内容 ADEEPT EECM22 TEEAM33 EMMD飞机/发动动机安装装，维修修处理，飞飞行数据据报告*测量参数，压压缩的测测量参数数趋势图图*快速对比报报告*起飞OATTL计算算，OAATL报报警报告告*起飞EGTTM计算算和报警警，飞行行数据有有效性检检查报告告*特征参数趋趋势图*超限报告，传传感器故故障报告告*参数预测，发发动机状状态监控控和故障障诊断综综
37、合报告告*图2-5 状态监监视和故故障诊断断系统功功能(东东方航空空公司)(EAAL用)系统特点为为:(11)充分分利用我我国已使使用的国国外监视视系统的的信息资资源。(2)在在较少测测量参数数条件下下,发展展了故障障诊断,发动机机技术状状态综合合评价和和参数预预测技术术,可将将故障隔隔离到指指示系统统,发动动机气路路部件和和子系统统。(33)利用用主因子子模型进进行故障障诊断,可有效效地利用用3至44个气路路测量参参数对众众多气路路故障进进行诊断断,是故故障诊断断方法的的新进展展。(44)建成成了由机机载数据据采集、译译码、数数据处理理和传输输的数据据流程,为在微微机上进进行发动动机状态态监
38、视和和故障诊诊断计算算提供了了可靠、准准确的飞飞行数据据。(55)EMMD采用用模块结结构、各各功能块块均可单单独运行行,使系系统易于于修改和和扩充；EMDD有友好好的用户户接口,操作方方便。2.5 发发展前景景实践证明，航航空发动动机状态态监视和和故障诊诊断技术术是有生生命力的的。当前前和未来来的发展展可归结结为以下下几方面面：功能不断断提高，提提高诊断断精度，减减少误诊诊率。为为此，应应该增加加测量参参数，故故障隔离离到单元元体，改改进测试试仪器，发发展数据据处理方方法以及及各种诊诊断算法法；发展展某些常常见故障障的特殊殊诊断方方法。软件系统统标准化化，降低低成本，方方便使用用。可分分成标
39、准准通用模模块和专专用模块块，互相相嵌套。通通用模块块采用标标准输入入、输出出格式和和标准数数据处理理方法；专用模模块则是是因发动动机而异异的分析析模块。监测和诊诊断系统统与发动动机全自自动数字字电子控控制系统统进行一一体化综综合设计计，发展展综合程程度更高高的测量量仪器以以供两个个系统共共同使用用，并使使发动机机控制系系统能对对发动机机故障作作出及时时响应。发展综合合诊断技技术，即即将目前前各种有有效的诊诊断方法法，如气气路分析析、振动动监视、滑滑油监视视等方法法综合在在一起，给给出综合合的判据据，更加加完善诊诊断功能能，提高高诊断精精度。进进一步，可可结合设设计人员员、生产产和维修修人员的
40、的经验，发发展发动动机故障障诊断和和维修的的专家系系统。发展发动动机使用用寿命监监视技术术。准确确预估发发动机初初始安全全寿命和和监测发发动机的的寿命消消耗，建建立发动动机零件件数据库库管理系系统。进一步提提高诊断断的实时时性。总总的应该该采用更更先进的的硬件系系统，如如采用无无线电通通讯系统统，通过过空中和和地面数数据的实实时传输输来提高高监视和和诊断的的实时性性。又如如，采用用机械高高速微处处理机和和高密度度存贮器器，以扩扩大机上上数据处处理能力力，提高高诊断的的实时性性。第三章 滑滑油系统统监视与与分析滑油系统监监视与分分析是预预报与监监控航空空发动机机健康状状态的有有效手段段，是保保证
41、飞行行安全的的重要措措施之一一，是开开展视情情维修的的重要保保证。由由于该技技术的应应用具有有较大的的安全和和经济意意义，已已受到航航空行业业的高度度重视。3.1 概概述3.1.11 系统统组成滑油系统主主要由供供油子系系统、回回油子系系统和通通气子系系统三个个部分组组成。滑滑油系统统的功用用是向轴轴承、齿齿轮的工工作表面面输送滑滑油，带带走由于于高速转转动所产产生的摩摩擦热以以及周围围高温零零件传来来的热量量，以维维持轴承承、齿轮轮的正常常温度状状态，并并在轴承承的滚道道与滚子子间、相相啮合的的齿面间间形成连连续的油油膜起到到润滑的的作用；另外，还还可利用用滑油系系统具有有一定压压力的滑滑油
42、，作作为某些些液压装装置（如如挤压油油膜轴承承等）和和操纵机机构(如作动动筒)的工质质。在采采用滑油油一燃油油散热器器时，滑滑油的热热量还能能对燃油油加温，能能改善燃燃油系统统的高空空性能。根根据其功功能不难难看出，滑滑油系统统工作的的可靠性性严重地地影响着着整个发发动机工工作的可可靠性。一一方面，滑滑油系统统影响面面较大，出出故障后后，如处处理不当当，会引引起大的的事故；另一方方面，滑滑油系统统出故障障的机率率也较大大。如RRB2111发动动机19981年年连续发发生3起风扇扇部件甩甩出的严严重事故故，其原原因是由由于风扇扇前轴承承供滑油油不足所所致；JJT8DD发动机机4、5号轴承承腔的通
43、通气管路路曾发生生过堵塞塞故障，结结果引起起油腔通通气压力力过高，造造成滑油油温度增增高，油油腔燃烧烧，而最最终导致致发动机机失火。据据统计，我我国空军军19885年发发动机空空中停车车事故中中，由于于发动机机滑油系系统引起起的占443；美国空空军的TTF344发动机机，19983年年发生的的90次事事故中，滑滑油系统统故障有有26次，占占28；JT99D发动动机700年代提提前换发发的原因因中，有有16属属滑油系系统和轴轴承故障障。正因为滑油油系统对对发动机机可靠性性的影响响至关重重要，故故有必要要采取某某些专门门的手段段进行滑滑油系统统的监视视与故障障诊断，并并与气路路分析技技术、振振动监
44、视视技术等等配合，共共同实现现和完善善发动机机的状态态监视与与故障诊诊断，以以保证发发动机安安全可靠靠工作。滑油系统监监视与故故障诊断断的作用用在于：一方面面应能监监视滑油油系统本本身，保保证其工工作正常常、可靠靠；另一一方面需需要通过过对滑油油系统的的监视实实现对发发动机工工作进行行监视与与故障诊诊断。滑油系统本本身常见见的故障障有：滑滑油消耗耗过大、漏漏油供油油量不足足、管路路堵塞、通通气系统统堵塞、滑滑油泵不不工作等等。通常常通过滑滑油温度度、滑油油压力、滑滑油量等等监视参参数来监监视滑油油系统的的工作。应用屑末分分析、滑滑油光谱谱和滑油油铁谱分分析等手手段，根根据屑末末的大小小、含量量
45、、成分分等可以以监视和和判断轴轴承、齿齿轮、封封严装置置等发动动机重要要零、组组件的工工作及潜潜在的故故障。有有时通过过某些滑滑油系统统监视参参数也能能监视上上述零、组组件的工工作。经经验表明明滑油温温度是很很敏感的的参数，滑滑油温度度过高，往往往预示示着轴承承(或齿轮轮)潜在的的故障。又又如滑油油消耗量量过大，有有时可能能是转子子不平衡衡引起封封严装置置失效的的征兆。3.1.22 监控控内容滑油监视系系统包括括四个方方面的内内容：滑滑油系统统工作监监视；滑滑油屑末末监视；滑油光光谱分析析与铁谱谱分析；滑油状状态监视视。 (一一)滑油系系统工作作监视 利用用滑油系系统工作作参数来来监视滑滑油系统统本身，以以保证其其正常工工作，同同时它也也反映出出发动机机的健康康状况。监监视