8.2. Измерительно-вычислительный комплекс (ивк)

Это комплекс, который включает в себя центральную ЭВМ, периферийные (на каждом стенде) ПЭВМ, линии связи, программное обеспечение ( см. рисунок 8.1.), систему сбора и обработки информации получаемой при испытаниях ( см. рисунок 8.2.).

Функции, которыми должен обладать ИВК:

- сбор и обработка с выдачей на принтеры и в виде распечатки, получаемой при испытаниях информации; выдача протоколов испытаний;

- автоматическое измерение параметров объекта испытаний и стендовых систем на установившихся и неустановившихся (переходных) режимах;

- автоматическое и ручное управление режимами работы изделия и стендовых систем, поддержание режимов в технологическом цикле испытаний всех видов, в том числе циклических;

- обеспечение связи и управления технологическими системами в комплексе с САУ двигателей;

- математическая обработка и сравнение полученных экспериментальных характеристик испытуемого объекта с расчетными (заданными);

- выдача оперативной дискретной информации (в том числе с визуализацией) в режиме испытания;

- обеспечение контроля и замера параметров при проведении спец. испытаний;

- выдача протокола испытаний (в том числе в виде распечатки) таблиц параметров и графиков характеристик;

- выдача рекомендаций и управляющих сигналов на исполнительные механизмы по корректировке регулировки объекта испытаний в целях получения заданных характеристик;

- обеспечение выдачи визуальной информации об аварийных ситуациях на объекте испытаний и испытательном стенде, и автоматическую блокировку с выдачей необходимой информации на пульт управления;

- обеспечение автоматической визуализации (видеосъемки, включая высокоскоростную) процессов, происходящих с объектом в процессе испытания;

- обеспечение калибровки и автотестирование каналов и элементов измерительной системы, электрических схем и электрических систем перед испытанием и в ходе испытания;

- архивирование результатов испытаний и обеспечение записи на носители информации;

- передача информации, в том числе оперативной, о полученных результатах испытаний в обработанном виде в ОКБ в автоматическом режиме по заданным адресам;

- обеспечение автоматической увязки измеренных параметров с метеоусловиями;

- обеспечение точного учета расхода топлива для БЭТиЗ, ПДБ и Тех. отдела по этапам испытаний с идентификацией конкретного вида испытаний и исполнителя;

- обеспечение обмена информацией по каналу общего пользования (КОП) при прочностных испытаниях;

- измерение, обработка и оценка эмиссионных характеристик;

- защита передаваемой и получаемой информации от помех, утраты и несанкционированного доступа.

Все функции ИВК должны реализовываться в темпе эксперимента и в масштабе реального времени.

Требования к математическому обеспечению ИВК:

- возможность составления рабочего задания на каждое испытание по видам, количеству и порядку опроса параметров (каналов);

- возможность оперативной корректировки рабочего задания в процессе испытаний для изменения вида, количества, порядка опроса, числа опросов каждого параметра, вида усреднения, скорости опроса, введения или исключения цифровых фильтров и т.п.;

- оперативный контроль и визуализация параметров, включая аварийные и расчетные, графическое изображение расчетной и действительной информации для работы специалистов сопровождающих и анализирующих результаты измерений;

- непрерывное слежение за параметрами ограничений, с уходом с режима при достижении с обеспечением регистрации и отображения;

- спектральный анализ сигналов при тензо и виброметрии;

- возможность минимального обращения к органам управления ИВК;

- работа с внешней кнопочной станцией при возникновении аварийных ситуаций;

- возможность оперативной распечатки результатов в процессе испытания с сохранением информации на машинном носителе;

- возможность работы в локальной сети испытательной станции и корпоративной сети предприятия;

- обеспечение метрологической аттестации ИВК, систем измерения и контроля;

- обеспечение возможности работы с математическими моделями и мнемосхемами;

- обеспечение регистрации и обработки параметров быстроперемен-ных процессов;

- расчет и анализ затрат на проведение испытаний с объективным учетом затрат труда;

- расчет характеристик по измеренным параметрам с визуализацией;

- обеспечение возможности работы со специальными типами входных сигналов (ступенчатые, импульсные, синусоидальные), обеспечение при этом отфильтрованости от помех, а также с белым, серым и псевдослучайным шумом в реальном времени;

- обеспечение получения среднеквадратичной оценки параметров при работе с нестационарными процессами, с медленно (по сравнению с регрессией) меняющимися параметрами;

- обеспечение применения метода обращения процедур и матриц, с целью преодоления трудностей при необходимости выполнения значительных вычислений;

- обеспечение оценки неизвестных параметров заданных нелинейных функций;

- обеспечение реализации метода стохастической аппроксимации;

- обеспечение реализации метода использования фиксированного, а не последовательно растущего числа измерений при работе с линейными и нелинейными процессами;

- реализация метода прогнозирования, и в том числе градиентного, для обеспечения функциональной связи между характеристиками управления и вектора управления.

Применение средств автоматизации процесса сбора и обработки информации, программных средств управления двигателем и контроля его состояния в ходе испытания разгружает оператора от утомительной и напряженной работы и обеспечивает точное выполнение последовательности операций эксперимента-испытания.

В целях повышения эффективности работы испытательных стендов могут быть использованы методы автоматизации подготовительно-заключительных работ, включающие в себя:

- перенос выполнения подготовительно-заключительных работ с испытательного стенда в специальный зал подготовки ( внешний осмотр двигателя, монтаж или демонтаж заглушек или специальных измерительных приборов, проверка комплектности и т.п.);

- использование быстродействующих соединений для подключения систем и самого двигателя к стендовому оборудованию;

- применение специальных переходно-монтажных рам, на которые двигатель предварительно монтируется в сборочном цехе или в зале подготовки с осуществлением подключений всех коммуникаций на специальные панели разъемов или штуцерных соединений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акимов В.М. Основы надежности газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1981. 207 с.

2. Авиационные правила. Ч.21. Процедуры сертификации авиационной техники. Т.1. Разделы А, В, С, D, Е. Правила сертификации типа авиационной техники. М.: МАК, 1994. 40 с.

3. Авиационные правила. Ч.33. Нормы летной годности двигателей воздушных судов. М.: МАК, 1994. 47 с.

4. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента. Учебное пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1983. 248 с.

5. Безъязычный В.Ф., А.Ю. Замятин, В.Ю. Замятин и др. Авиадвигателестроение. Качество, сертификация и лицензирование. Учебное пособие. М.: Машиностроение, 2003. 840 с.

6. Герасименко В.П. Математические методы планирования испытаний воздушно-реактивных двигателей. Учебное пособие. Харьков.: Харьковский авиационный институт, 1982. 105 с.

7. ГОСТ 16.504-81. Испытания и контроль качества продукции. Термины и определения.

8. ГОСТ 23.851-79. Режимы ГТД. Термины и определения.

9. Добрянский Г.В., Мартьянова Т.С. Динамика авиационных ГТД. М.: Машиностроение, 1989. 240 с.

10. Косточкин В.В. Надежность авиационных двигателей и силовых установок. Учебник для студентов авиационных специальностей вузов. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1988. 272 с.

11. Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.И. Эквивалентные испытания газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1976. 216 с.

12 Кузнецов С.П. Основные принципы поузловой доводки ГТД. Учебное пособие. Рыбинск.: РГАТА, 1998. 67 с.

13. Кулагин В.В. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: Учебник. М.: Машиностроение, Кн.1,2. 2002. 616 с. Кн.3. 2005. 464 с.

14. Солохин Э.Л. Испытания авиационных воздушно-реактивных двигателей. Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1975. 356 с.

15. Сосунов В.А., Чепкин В.М. и др. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: Учебник. М.: Издательство МАИ, 2003. 688 с.

16. Сосунов В.А., Литвинов Ю.А. Неустановившиеся режимы работы авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1975. 216 с.

17. Письменный В.Л. Испытания авиационных силовых установок Учебное пособие. М.: Издательство МАИ, 2002, 172 с.

18. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. 592 с.