|
СОЗДАНИЕ
КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ
ИСПЫТАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Александр Поповьян, ФГУП "ЦИАМ им. П.И. Баранова"
Александр Попов, научно-производственное предприятие "МЕРА",
ООО
На площадке НИЦ ЦИАМ совместными усилиями специалистов НПП "МЕРА" и ЦИАМ построен комплекс для испытания биротативного вентилятора. Решена задача комплексной автоматизации испытательного стенда.
Научно-производственное предприятие "МЕРА" - одно из ведущих российских предприятий, работающих на рынке измерительных приборов и систем, разрабатывающих и поставляющих автоматизированные комплексы стендовых испытаний (АКСИ) для различных отраслей, в первую очередь для предприятий авиационной и космической промышленности. За время работы на этом направлении предприятием накоплен немалый методический и инструментальный опыт. Этот опыт, наличие в структуре предприятия конструкторского бюро и собственного производства, тесное взаимодействие с конечными пользователями, применение инновационных технологий и гибкий подход в выборе используемых решений - вот секреты успеха предприятия на современном рынке услуг автоматизации.
Целью внедрения АКСИ на предприятиях, специализирующихся в области разработки, испытаний, производства, ремонта авиационных двигателей и узлов к ним, является повышение точности и достоверности оценки параметров объекта исследований, а также уменьшение времени, требуемого для его испытания, снижение расходов топлива и энергии.
К современной измерительной аппаратуре, работающей в условиях стендовых испытаний, предъявляется комплекс требований:
-
высокие метрологические характеристики;
- сертификация как средства измерений;
-
возможность работы с широкой номенклатурой датчиков (как с самыми современными, так и с выпускавшимися несколько десятилетий назад);
-
возможность интеграции подсистем измерения статических и динамических параметров в единый комплекс;
-
возможность без существенных материальных и временных затрат наращивать количество и номенклатуру измерительных каналов, функциональные возможности программного обеспечения;
-
открытость и модульность архитектуры аппаратных и программных средств;
-
стандартизация форматов обмена измерительной информации;
-
надежность и стабильность работы, высокая ремонтопригодность, что особенно ценно при испытаниях объектов авиационно-космического назначения;
-
наглядность и оперативность получения отчетной информации по испытаниям;
-
высокая рентабельность благодаря сохранению эксплуатационных свойств в течение всего срока эксплуатации;
-
доступность и высокое качество гарантийного и послегарантийного обслуживания;
-
синхронизация измерительной информации по каналам статических и динамических измерений.
Современная испытательная система - результат совместного труда целого ряда специалистов - профессионалов в своей области: системных интеграторов, разработчиков аппаратуры, конструкторов, метрологов, программистов.
Показательным примером построения комплексных структурированных измерительных систем для авиадвигателестроения является комплекс для испытаний биротативного вентилятора на площадке НИЦ ЦИАМ, выполненный "под ключ" специалистами НПП "МЕРА".
АКСИ
предназначен для проведения комплексных исследований биротативного вентилятора
и, в первую очередь, его акустических параметров. Комплекс, построенный
на платформе измерительно-вычислительных комплексов серии MIC, позволяет
автоматизировать процесс сбора и обработки информации по различным каналам
измерения: статическим (температура - более 250 каналов, давление -
более 450 каналов, частота вращения, крутящий момент), динамическим
(пульсации давлений - более 70 каналов, динамические напряжения - более
30 каналов, радиальные зазоры, бесконтактные измерения вибраций лопаток).
Комплекс включает также отдельные подсистемы акустических измерений
и АСУ. Решена задача комплексной автоматизации испытательного стенда,
включая метрологическую поддержку и возможность совместной работы всех
подсистем в едином времени, организацию рабочих мест в пультовом помещении,
кроссировку линий связи с первичными преобразователями.
Система измерений статических параметров построена на базе ИВК MIC-036 (включает каналы измерения температур термопарами, компенсации холодного спая, каналы измерения частоты вращения) и программно-аппаратного комплекса прецизионного измерения давлений фирмы Pressure Systems©.
Система измерений динамических параметров и акустики построена на базе зарекомендовавшего себя в отрасли прибора MIC-300M в различных частотных модификациях, обеспечивающих сбор, обработку и представление информации для каналов в частотных диапазонах до 95 кГц. Автономная, но имеющая канал информационного обмена с остальными системами, автоматизированная система управления (АСУ) выполнена на базе ИВК MIC-400. Единое программное обеспечение и унифицированные форматы данных облегчают освоение системы конечными пользователями. Открытая модульная структура комплекса позволяет практически неограниченно наращивать мощность системы, а многоуровневая архитектура построения программных и аппаратных средств повышает надежность системы в целом, облегчает поиск возможных неисправностей в процессе эксплуатации.
Внедрение АКСИ как технически сложного
с интеллектуальными элементами объекта в каждой отрасли имеет свою специфику.
Несмотря на имеющийся у нас опыт построения систем испытаний в авиационной
отрасли, создание данной системы было бы невозможно без профессиональной
помощи специалистов ЦИАМ.