郑里鹫¹，田 钧¹，杨林初²

(1. 中国特种飞行器研究所，湖北 荆门448035）

(2. 江苏科技大学机械工程学院，江苏 镇江212003)

作者简介：郑里鹫(1991—），男，助理工程师，硕士，主要研究方向为航空发动机控制，2457755411@qq.com.

摘要：设计了一套小型航空活塞发动机试验台数据采集系统，给出了系统的总体设计方案。详细介绍了该系统软件的架构与功能，并采用C++开发了平台架构，进行了软件的详细设计。数据采集采用标准信号的线缆转接柜，使得硬件系统更加柔性。以Rotax系列发动机作为被测试对象对该系统进行了运行测试，结果表明，该系统可实时、精确地采集发动机运行时的各项性能参数。

关键词：航空活塞发动机；数据采集；测控系统；C++；性能参数

中图分类号：V241.7   文献标识码：A   文章编号：2095-509X(2020)06-0039-05

小型航空活塞发动机广泛应用于直升机、轻型飞机以及飞艇上。精确、直接地采集航空活塞发动机的运行数据，有助于飞行器设计人员深入了解发动机的动力性能和经济性能，为飞行器发动机的选型与安装提供有效的参考^［1］，在试车台架上对航空活塞发动机与螺旋桨进行有效的安装验证，实现螺旋桨与航空活塞发动机的良好匹配并获得较高的效率，是飞机总体设计中的重要环节。对航空活塞发动机进行有效的测试也是保证飞行器飞行安全的一项重要工作，通过对航空活塞发动机的测试可以验证其滑油散热系统、水冷散热系统、进气组件等的性能是否良好，以为飞行器的安全飞行提供保障。近年来，计算机辅助测试（CAT）快速发展, 在航空发动机实际试车中得到了广泛应用^［2-4］。我国在航空发动机测控领域起步较晚，起点相对较低，与发达国家相比有很大差距^［5-7］。

本文以小型航空活塞发动机为研究对象，设计了一套小型航空活塞发动机试验台数据采集系统，该系统柔性较高，能采集多种类的信号。

1系统总体设计方案

1.1系统功能和设计要求

小型航空活塞发动机试验台数据采集系统由发动机操纵控制系统和数据采集系统构成。系统可实现单台Rotax系列发动机的油门和节气门操纵，保证数据监测正常以及试车参数实时显示，并以虚拟指针式仪表或者数字式仪表显示所测的发动机运行参数。发动机数据采集系统主要由操纵台、工控机、数据采集系统、监测显示系统、伺服电机及打印机等组成。操纵台对工控机发出操纵信号，通过伺服电机对发动机进行操纵。测试台通过传感器采集发动机的运行参数，电缆转接柜把传感器信号进行分类，然后输出至工控机。工控机对采集到的信号进行处理，监测显示屏显示运行参数。