在航空發動機的發展歷史中,試驗測試是人們認識其規律主要、直接的方式,也是推動航空發動機技術進步的重要基礎。可以毫不夸張的說,沒有試驗測試技術的發展和應用,就沒有現代高水平的航空發動機。航空發動機高空模擬試驗具有測量參數多、測量范圍寬、參數測量環境條件差、測試精度要求高的特點。目前,隨著試驗信息化技術的推進,要求對產品從研發設計、試制、生產到使用維護的全壽命過程采用同一標準的測試設備和測試軟件進行“綜合測試管理”。
航空發動機測試儀為滿足航空發動機高空模擬試驗的測試要求,基于“就近測量”原則,設計出一套分布式測試系統如圖1(航空發動機高空模擬試驗常規測試系統)所示。該系統選用LXI總線,該總線綜合了VXI和Ethernet的優點,能構成分布式網絡測試系統,具有實時性、安全性、可靠性,并提供基于LAN消息的同步方式、基于IEEE 1588精密時間協議的同步方式和硬件觸發三種同步方法。系統設計中綜合考慮硬件觸發方法不受操作系統等軟件的約束和系統調度影響,時延可預測,能提供佳的時間同步性能,在設計中采用硬件同步觸發和GPS授時進行數據同步和標時。
多系統的時標如果存在差異或不能真實反映數據產生的真實時間,航空發動機測試儀給數據分析判斷發動機各個狀態出現的先后帶來一定的困難。不能科學地給出不同系統時間同步精度和置信空間,不能滿足試驗數據分析要求。所以數據采集系統的同步顯的尤為重要。采用GPS時間同步,一次投入終身有效,并且利用測試網絡計算機同步到GPS時鐘;然后其他的節點就只需要與這個主機進行時間同步。現有網絡延遲小,因此采用這種方案能夠獲得很高的時間同步精度。