民航发动机运行监控及性能分析虚拟仿真实验

民航发动机状态监控及性能分析虚拟仿真实验项目是飞行器动力工程专业人才培养的重要环节，基于航空公司民航发动机监控方法，设计开发具有自主知识产权的发动机运行监控与性能分析虚拟仿真实验，利用虚拟仿真技术，能够模拟飞机飞行过程重现，以及飞行中发动机的各项运行参数源源不断的通过空地数据链发向地面。

学生们学习对发动机参数进行航段划分、平滑降噪、相似修正的处理方法；能够基于大数据的分析，学习采用各种手段对发动机进行状态监控；运用指印图的故障诊断方法，掌握实现对某一特定故障的识别的能力。

通过民航发动机状态监控及性能分析虚拟仿真实验，有助于学生深刻理解民用航空发动机状态监控技术和诊断技术的应用，实现学生在信息分析、数据解释、工程实践和创新能力方面的综合培养。

图1 飞机飞行过程重现

说明：飞机的QAR数据体量庞大，收集了飞行过程中的数百上千项数据，能够客观全面地反映整个飞行过程中飞机的状态和飞行员的操作。通过提取QAR内有关飞行速度、飞行高度、飞行姿态、发动机工作等数据信息，结合时间变化，可以进行飞机飞行过程重现，使学生了解飞机的动态飞行程序，并将课堂讲授的专业知识与实际相结合，提升学习兴趣。

图2 发动机实时数据及下传

说明：飞机飞行过程中，QAR每秒钟都会采集记录发动机的运行信息，图中通过模拟发动机监控参数动态采集的结果，使学生认识左、右发动机主要的性能参数，并学习发动机稳态巡航报文的下传规范。

图3 发动机参数超限设置

说明：学生可以通过阈值超限的方法对发动机进行实时监控。在图3中，学生将要学习EGT、N1、N2超限设置的方法，门限值的高低对实际的发动机维护工作都会产生影响，门限值设定的太低，会造成过度勤务和航材的浪费，设定的过高，又会对发动机运行安全造成影响，存在预防性不足的问题。学生可以通过实验数据，采用统计分析的方法，设置置信区间，增加监控结果的可信度。