◎馬騰飛

發(fā)動機狀態(tài)趨勢監(jiān)控（ECTM）是用戶監(jiān)測發(fā)動機的一種維護手段，可以：1.跟蹤發(fā)動機燃氣發(fā)生器德使用的狀態(tài)，早期探測發(fā)動機性能的衰減和退化（特別是潛在的故障）；2.在最佳經(jīng)濟點進行修理，能降低使用和維護費用，因為狀態(tài)趨勢監(jiān)控能在早期發(fā)現(xiàn)故障的隱患，不等發(fā)動機損壞到嚴重的程度就采取措施，因而降低了使用和維修費用。3.協(xié)助判斷故障問題來源，減少了分析故障的時間；4. 對熱段檢查實行“軟時間”，即視情熱檢；5.增加了運行（航班）的可靠性。

一、狀態(tài)趨勢監(jiān)控簡介

1.什么是發(fā)動機狀態(tài)趨勢監(jiān)控。

發(fā)動機狀態(tài)趨勢監(jiān)控就是定期地對發(fā)動機進行性能檢查，記錄發(fā)動機儀表讀數(shù)，例如扭矩TQ，螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)NP，渦輪間溫度ITT，壓氣機的渦輪轉(zhuǎn)數(shù)Ng 和燃油流量Wf 等參數(shù)，并根據(jù)壓力高度HP，環(huán)境溫度OAT 和指示空速進行校正，然后與發(fā)動機數(shù)學(xué)模型（發(fā)動機的基準線參數(shù)值）的參數(shù)比較，比較的結(jié)果產(chǎn)生一組ITT、NG、Wf 偏差數(shù)值。當(dāng)一臺新的發(fā)動機或剛剛做過熱檢（熱部件檢查）或最近翻修過的發(fā)動機投入使用時，將這些偏差繪入曲線中，形成發(fā)動機的基準線，隨著更多點的繪入，就建立起發(fā)動機的狀態(tài)趨勢曲線。

在發(fā)動機使用過程中，只要發(fā)動機不出現(xiàn)性能衰減，這些趨勢線將保持穩(wěn)定，一旦發(fā)動機出現(xiàn)性能衰減，趨勢線將漸漸出現(xiàn)偏移。對偏移數(shù)值進行準確的分析，使得用戶采取相應(yīng)校正維護工作，從而延長發(fā)動機的使用壽命，使用戶獲得實際利益。

將實際獲得值與發(fā)動機基準線參數(shù)值（相對標準值）相減，得一組差值，這些差值就是監(jiān)控趨勢線所需的差值。

Ng=實際Ng 值-相對標準Ng 值

△ITT=實際ITT 值-相對標準ITT 值△Wf=實際Wf 值-相對標準Wf 值

2、如何做狀態(tài)監(jiān)控

收集數(shù)據(jù)，計算數(shù)值，曲線的繪制，結(jié)果分析。

二、發(fā)動機性能檢查

1.發(fā)動機性能檢查概述。

在不超過扭矩和渦輪間溫度限制的前提允許在寬的環(huán)境溫度下驗證發(fā)動機的狀態(tài)。發(fā)動機在一定的環(huán)境條件下，進行性能試車檢查發(fā)動機的參數(shù)ITT，Wf，Ng，根據(jù)外界不同的大氣條件，在發(fā)動機功率TQ（按曲線查得標準值）和螺旋槳NP＝1700Rpm（PT6A-65B 發(fā)動機）、1900（PT6A-135A 發(fā)動機）、2120（PT6A-27 發(fā)動機）恒定的條件下，建立發(fā)動機的基準線（數(shù)學(xué)模型）或性能檢查曲線。

一般在如下情況下進行性能試車：發(fā)動機安裝之后，熱部件的檢查前和后，有規(guī)律的定期檢查。

2.發(fā)動機性能檢查的程序。

發(fā)動機性能檢查可在地面開車或巡航飛行進行檢查。（1）飛機應(yīng)迎風(fēng)停放（如不迎風(fēng)，則尾氣進到發(fā)動機里，影起發(fā)動機參數(shù)的波動），不使用慣性分離器；（2）確定大氣溫度和壓力高度，確定目標扭矩；（3）起動發(fā)動機，如在地面慢車則至少平穩(wěn)5分鐘，發(fā)電機和P3 引氣必須斷開；（4）增加功率直到特定的螺旋槳轉(zhuǎn)速和目標扭矩已達到，等待發(fā)動機和儀表的數(shù)值穩(wěn)定。（5）記錄發(fā)動機實際的ITT、Ng 和Wf 的值。（6）建立發(fā)動機的基準線（數(shù)學(xué)模型）或性能檢查曲線。（7）如偏離圖表的數(shù)值，應(yīng)分析發(fā)動機參數(shù)，排除故障。簡單分析：由于壓氣機問題引起的故障進氣濾網(wǎng)損壞，壓氣機第一級葉片損壞，壓氣機臟，放氣活門常開，慣性分離器在旁通位等。在恒定扭矩的情況下，ITT、Wf、Ng 總是表現(xiàn)不正常的升高。（屬于冷段問題）如壓氣機渦輪葉片間隙大、葉片腐蝕、葉片過燒，在恒定扭矩的情況下，ITT、Wf 總是表現(xiàn)不正常的升高，Ng 保持不變或下降。（屬于熱段問題）

三、發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控程序

1.收集數(shù)據(jù)。

因為用于計算差值的發(fā)動機數(shù)學(xué)模型是建立在巡航狀態(tài)的，因此為保證所收集數(shù)據(jù)的準確性，必須保證發(fā)動機處于巡航狀態(tài)并穩(wěn)定3-5 分鐘后開始記錄參數(shù)，同時每次收集數(shù)據(jù)時，發(fā)動機的狀態(tài)例如電氣負載好引氣等必須一致。發(fā)動機穩(wěn)定后，為減少誤差，按合理的順序，即先記錄一臺發(fā)動機參數(shù)，然后記錄環(huán)境參數(shù)，然后記錄另一臺發(fā)動機參數(shù)。

2.計算差值。

為了減少計算的復(fù)雜性，可以將固定的公式編成程序輸入到計算機內(nèi)，只要把收集的數(shù)據(jù)輸入到計算機之內(nèi)，就可以直接得到Ng、ITT、Wf 的差值△Ng、△ITT、△Wf。

3.曲線的繪制。

依計算結(jié)果，將△Ng、△ITT、△Wf 繪制到一張連續(xù)的圖上，為避免混淆，建議每臺發(fā)動機的曲線都是獨立的。

同時為了便于趨勢線的分析，繪制時要記錄下主要的維護工作，作為一般原則，應(yīng)記錄下列工作：（1）壓氣機的工作：更換燃油調(diào)節(jié)器；更換有故障的管路；放氣活門的更換、清理或清洗；壓氣機的外物損傷；燃油噴嘴的更換、修理和流量檢查等；壓氣機的清洗。（2）與狀態(tài)趨勢監(jiān)控有關(guān)的儀表系統(tǒng)的工作：指示器、傳感器、導(dǎo)線的更換、修理或校準等。（3）熱段的檢查：渦輪清洗；動力段熱檢或更換；動力渦輪導(dǎo)向環(huán)級別的更換。（4）渦輪間溫度傳感器系統(tǒng)的工作：T1 配平補償器的更換；T5 導(dǎo)線或T5 熱電偶的更換。

4.結(jié)果分析。

曲線繪制完成后，最好在5 天內(nèi)分析，為了便于分析，首先給出下列定義：（1）基線：就是特定發(fā)動機，在已知條件下，巡航狀態(tài)下每種參數(shù)的參考線，根據(jù)此線能檢測到發(fā)動機性能的變化。其中已知條件為新發(fā)動機、或新翻修的發(fā)動機，或熱檢后的發(fā)動機在100 飛行小時后的時間里。（2）靜變量：就是某一特定位置，通過差值點的線與基準線的差值。（3）基線的修改：是指最初建立的基線已經(jīng)不準確，這時要進行基線的修改。

如果進行了下列一項或多項的更改，就應(yīng)基線的修改：新的或重新校正的儀表；空氣進氣效率的更改；發(fā)動機的更換；發(fā)動機附件出現(xiàn)故障等。

經(jīng)驗表明，△ITT 是一個非常重要的變量，它將隨多數(shù)性能的變化而變化，在趨勢線是顯示出較重要的趨勢?！鱊g 同樣重要，在圖表上表明性能的變化趨勢?！鱓f 在圖表上不能表明發(fā)動機的性能變化，但沒有這個參數(shù)，可能失去一些性能變化的征兆。

一臺性能良好的發(fā)動機的趨勢線將是比較平坦的曲線，如果數(shù)據(jù)開始嚴重偏移，并慢慢地偏離基線，說明發(fā)動機的性能開始出現(xiàn)變化，必須采取工作以確定原因并進行校正，重新建立基線。

結(jié)語：發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控（ECTM）是一個典型的數(shù)學(xué)計算程序，手動計算或編成計算機程序語言將所收集到的發(fā)動機巡航數(shù)據(jù)進行標準化。為發(fā)動機的燃氣發(fā)生器狀態(tài)提供一種可視的圖表。通過對對圖表的正確分析，對發(fā)動機工作原理的正確理解，對發(fā)動機所做的維護工作的詳細記錄，當(dāng)然還有豐富的工作經(jīng)驗。通過對發(fā)動機早期的監(jiān)測與判斷，可以提高發(fā)動機的使用效率，增加運行或者航班的可靠性。

發(fā)動機的狀態(tài)趨勢監(jiān)控可以延長熱段檢查時間和提高發(fā)動機的使用壽命，并降低用戶的使用費用，隨著科技水平的進步及其在航空領(lǐng)域的發(fā)展，在科研人員不懈的努力下，在不久的將來，會有更多先進的狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于發(fā)動機的使用，發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)控?zé)o論是在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域的發(fā)展前景也會更加廣闊。希望廣大用戶使用狀態(tài)趨勢監(jiān)控來更好地監(jiān)測和合理地使用發(fā)動機，降低成本，提高工作效率。