航空測試技術(shù)的任務(wù)與作用

1.航空測試技術(shù)的任務(wù)

航空測試技術(shù)作為航空工業(yè)的重要基礎(chǔ)支撐技術(shù)，概括地說，可包括以下5個(gè)方面的內(nèi)容:

①設(shè)計(jì)過程中的測試，即在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中所需要進(jìn)行的相關(guān)測試技術(shù)。②試驗(yàn)過程的測試，即在飛機(jī)研制中的整機(jī)、系統(tǒng)及其部件的測試技術(shù)。

③生產(chǎn)過程中的測試，即從原料進(jìn)廠、加工到成品出廠的整個(gè)過程的測試，包括理化測試、零部件成品檢驗(yàn)與質(zhì)量控制、計(jì)量、成品試驗(yàn)及成品出廠試驗(yàn)中的測試等。

④飛行過程中的測試，即飛機(jī)在飛行過程中，為了完成機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)和各種系統(tǒng)的工作狀態(tài)檢查所進(jìn)行的測試活動(dòng)。

⑤維護(hù)保障過程中的測試，即在產(chǎn)品使用階段，為了確定產(chǎn)品的性能以及檢測和隔離產(chǎn)品的故障所進(jìn)行的測試活動(dòng)。

就測試技術(shù)而言，上述幾個(gè)方面都很重要。雖然各自有其自身的特點(diǎn)和要求，但在基本理論、方法及所采用的測試手段方面有很多相似之處。本書所研究與討論的測試技術(shù)，主要在上述①、②和⑤三個(gè)方面。

隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展，航空飛行器已處在自行設(shè)計(jì)與研制階段，產(chǎn)品已向高速、高空、高溫領(lǐng)域邁進(jìn)。新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的廣泛采用，對測試技術(shù)提出了新的要求。試驗(yàn)設(shè)備與測試系統(tǒng)是發(fā)展新型機(jī)種的基礎(chǔ)與*，而測試技術(shù)又是發(fā)揮試驗(yàn)設(shè)備能力和縮短研制周期的關(guān)鍵。所以，加強(qiáng)飛機(jī)及與飛機(jī)密切相關(guān)的氣動(dòng)力、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、發(fā)動(dòng)機(jī)性能和試飛的測試技術(shù)研究，尋求好的測試方法，充實(shí)與*測試手段，越來越為業(yè)內(nèi)專業(yè)人士所重視。

航空測試技術(shù)的任務(wù)可概括為:

①基礎(chǔ)測試技術(shù)研究，如測試技術(shù)的基本理論、測試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，以及研究不同測試方法的評定標(biāo)準(zhǔn)等。

②準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、可靠性強(qiáng)的新型傳感器研制，以豐富獲取數(shù)據(jù)的手段。選用何種測試方案，采用何種具體的測試方法，要考慮到獲得數(shù)據(jù)的可能性、完整性、準(zhǔn)確性。

③新型數(shù)據(jù)采集模塊的研制，以提高基礎(chǔ)測試能力。

④通用自動(dòng)化測試系統(tǒng)（含硬件及軟件)的研制，以提高測試效率。

⑤專用測試系統(tǒng)研制，如風(fēng)洞試驗(yàn)的測試系統(tǒng)、飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的測試系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車測試系統(tǒng)等。

⑥測試性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證工作，提高測試性設(shè)計(jì)水平。

⑦狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研制，如航空液壓系統(tǒng)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大功率電源系統(tǒng)及飛機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備。

⑧新技術(shù)、新產(chǎn)品應(yīng)用與推廣。

2.航空測試技術(shù)的作用

航空測試技術(shù)是保障飛機(jī)設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和使用維護(hù)各個(gè)階段正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要支撐技術(shù)，它有著廣泛的服務(wù)對象和技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域。從飛機(jī)氣動(dòng)試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，到各種機(jī)載設(shè)備的試驗(yàn)等，航空測試技術(shù)都具有非常重要的作用。就航空產(chǎn)品發(fā)展的全過程而言，從基礎(chǔ)技術(shù)研究、型號(hào)研制、試飛到生產(chǎn)定型，都需要提供*而可靠的試驗(yàn)測試手段。這種試驗(yàn)測試技術(shù)的*與否，直接影響航空產(chǎn)品的*性與可靠性，同時(shí)對產(chǎn)品的研制周期也起著關(guān)鍵作用。

航空測試技術(shù)貫穿于航空產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和使用維護(hù)的全壽命過程，其作用是獲取在實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)中、產(chǎn)品生產(chǎn)或使用維護(hù)中的定性、定量的數(shù)據(jù)和信息，并進(jìn)行分析和評定，用來驗(yàn)證新理論、新方法、新方案的正確性或可行性;確定或驗(yàn)證被測對象的性能和狀態(tài);發(fā)現(xiàn)或預(yù)測產(chǎn)品的故障，提出合理的維修動(dòng)作。航空測試技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到航空科學(xué)基礎(chǔ)的發(fā)展，關(guān)系到航空產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，對提高航空裝備完好性、降低壽命周期費(fèi)用具有重要作用。

航空測試技術(shù)應(yīng)用于航空工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代航空科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和手段，其主要作用體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:

①航空測試是航空工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品技術(shù)水平提高的重要基礎(chǔ)技術(shù)。

航空測試技術(shù)及其物化的測試設(shè)備在航空產(chǎn)品的科研、試驗(yàn)、生產(chǎn)、服務(wù)的全過程中都是的。從對發(fā)達(dá)國家*產(chǎn)業(yè)的研發(fā)費(fèi)用和時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析來看，產(chǎn)品的測試費(fèi)用、測試周期占其研發(fā)費(fèi)用和周期的40%左右，并保持上升趨勢。因?yàn)椋?產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品的一個(gè)重要區(qū)別在于:產(chǎn)品越來越*，而錯(cuò)誤的種類和數(shù)量也越來越多。所以，只有通過充分的測試與試驗(yàn)驗(yàn)證，才能有效提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，滿足使用要求。

②航空測試技術(shù)是航空科技體系的重要組成部分。

和設(shè)計(jì)、制造技術(shù)一樣，航空測試技術(shù)也是國防科技和裝備發(fā)展的共性基礎(chǔ)技術(shù)，同時(shí)還是航空科技體系的重要組成部分。一方面，它要物化為適用的多種類型的測試設(shè)備或系統(tǒng);另一方面，它與產(chǎn)品研制過程聯(lián)系緊密，融入其他專業(yè)，如研發(fā)中的測試性設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程中的檢測活動(dòng)，以及維護(hù)保障過程中的診斷測試等。

③航空測試技術(shù)是獲取被試對象信息的手段。

任何一種現(xiàn)代裝備的出現(xiàn)，都離不開*測試技術(shù)的支持。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，各學(xué)科領(lǐng)域?qū)y試技術(shù)都提出了越來越高的要求。*工業(yè)國家都對測試技術(shù)、測試設(shè)備和系統(tǒng)投入巨資進(jìn)行開發(fā)、研究，并取得了驚人的成就。在當(dāng)代航空科技發(fā)展中，測試已成為生產(chǎn)率、制造能力及實(shí)用性水平的重要標(biāo)志，是保障現(xiàn)代裝備達(dá)到實(shí)際性能指標(biāo)的重要手段。

航空產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和使用維護(hù)過程中，必須通過測試設(shè)備和測試系統(tǒng)獲取相應(yīng)參數(shù)，對產(chǎn)品進(jìn)行*的評定，隨時(shí)掌握產(chǎn)品的狀態(tài)，才能*研制出的產(chǎn)品性能高并且可靠，才能*產(chǎn)品的使用有效、充分。因此，測試技術(shù)是具有全局性的關(guān)鍵技術(shù)，尤其在*領(lǐng)域，更是具有極其重要的地位。以航空產(chǎn)品為例，在新機(jī)研制過程中，需要開展大量的試驗(yàn)工作，如飛機(jī)的氣動(dòng)力試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)部件與整機(jī)的性能試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)，以及飛行試驗(yàn)、高空模擬試驗(yàn)、彈射救生試驗(yàn)、輔機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)等。而在這些試驗(yàn)中，如果沒有*的測試手段，來獲取*的試驗(yàn)結(jié)果，那么試驗(yàn)的作用就不復(fù)存在了。因此，測試是*達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?，進(jìn)而*產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。

隨著航空工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代飛機(jī)的設(shè)計(jì)和研制日益依賴于*的試驗(yàn)測試手段，缺乏*的試驗(yàn)測試裝備，將嚴(yán)重制約航空產(chǎn)品的發(fā)展。同時(shí)，由于產(chǎn)品性能的提高，在生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)品的性能試驗(yàn)測試也提出了更高的要求。目前，我國的航空工業(yè)面臨著*技術(shù)改造的迫切需求，針對這種需求，測試技術(shù)必須有一個(gè)較快的發(fā)展，才能為航空工業(yè)提供*的測試技術(shù)和裝備。

3.航空測試技術(shù)的體系與特點(diǎn)

3.1航空測試技術(shù)的體系

航空測試技術(shù)有多種分類方法，如從測試原理、測試對象、測試目的、測試參數(shù)及測試環(huán)境等多角度去歸類。本書僅從技術(shù)體系角度對航空測試技術(shù)進(jìn)行劃分，主要包括傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)、測試性設(shè)計(jì)技術(shù)、綜合測試技術(shù)等，測試性設(shè)計(jì)技術(shù)包括機(jī)內(nèi)測試（BIT)技術(shù)等，綜合測試技術(shù)包括自動(dòng)化測試技術(shù)、地面試驗(yàn)測試技術(shù)、試飛測試技術(shù)和維護(hù)保障測試技術(shù)等內(nèi)容。此外，地面試驗(yàn)測試技術(shù)又包括空氣動(dòng)力試驗(yàn)測試技術(shù)、強(qiáng)度試驗(yàn)測試技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測試技術(shù)、航電系統(tǒng)試驗(yàn)測試技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)試驗(yàn)測試技術(shù)及系統(tǒng)試驗(yàn)測試技術(shù)等內(nèi)容。由于篇幅有限，本書重點(diǎn)闡述傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)、自動(dòng)化測試技術(shù)、測試性設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)內(nèi)測試（BIT’)技術(shù)、地面試驗(yàn)測試技術(shù)及發(fā)動(dòng)機(jī)特種測試技術(shù)等內(nèi)容，不包括試飛測試技術(shù)、空氣動(dòng)力試驗(yàn)測試技術(shù)及系統(tǒng)試驗(yàn)測試技術(shù)等內(nèi)容。

航空測試技術(shù)體系如下圖所示:

3.2航空測試技術(shù)的特點(diǎn)

航空測試技術(shù)以通用測試技術(shù)為基礎(chǔ)，但由于飛機(jī)及其機(jī)載設(shè)備均屬*產(chǎn)品，它們的工作和使用環(huán)境惡劣，因此航空測試技術(shù)有其自身的特殊性。而航空測試設(shè)備就是針對上述要求的多樣化，為適應(yīng)復(fù)雜使用環(huán)境和滿足對體積、重量、功耗等的嚴(yán)苛要求(特別是機(jī)內(nèi)）而設(shè)計(jì)制造的。隨著航空技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品性能和可靠性的提高，對航空測試技術(shù)提出了更高的要求，突出表現(xiàn)在:

①測試設(shè)備應(yīng)具有更高的準(zhǔn)確度、速度、分辨率、帶寬、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。

②鑒于外場用測試設(shè)備工作環(huán)境條件惡劣，因此測試設(shè)備應(yīng)具有抗各種惡劣氣候和環(huán)境條件的能力，還要便于攜帶和運(yùn)輸，容易組裝和拆卸、便于部署等。

③滿足飛機(jī)等裝備飛行過程中對動(dòng)態(tài)測試的要求。

④滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)、系統(tǒng)在高空、高壓、高溫、高轉(zhuǎn)速條件下對特種測試的要求。以航空發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其疲勞試驗(yàn)有軸疲勞試驗(yàn)和葉片疲勞試驗(yàn)等，而葉片疲勞試驗(yàn)又包含葉片冷熱疲勞、高溫疲勞、高周疲勞、低周循環(huán)疲勞等試驗(yàn)。要在復(fù)雜飛行條件下滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)要求，就必須進(jìn)行大量的特殊條件下的試驗(yàn)項(xiàng)目，獲取重要的測試數(shù)據(jù)。

⑤滿足機(jī)載、彈載測試設(shè)備體積小、重量輕、測量參數(shù)類型多、被測點(diǎn)數(shù)多、存儲(chǔ)容量大、遠(yuǎn)距無線傳輸、空地測試一體化等特殊要求。

⑥飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)件價(jià)格往往非常昂貴，在檢測其內(nèi)部缺陷或損傷時(shí)，要求進(jìn)行無損檢測。

一般說來，航空測試的基本特點(diǎn)是多參數(shù)（氣動(dòng)、熱力、幾何、電磁等)、多模態(tài)(動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)與常態(tài)、周期性與隨機(jī)性等)、采樣速率高、數(shù)據(jù)量大、范圍寬和高精度、高復(fù)雜性等，以下部分將對其進(jìn)行具體介紹。

3.2.1被測參數(shù)種類多，覆蓋面寬

測試參數(shù)包括溫度、壓力、位移、應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)、流量、速度、推力等幾十種，同時(shí)測取的數(shù)據(jù)可達(dá)幾百個(gè)乃至數(shù)千個(gè)。以發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程為例，為了進(jìn)行部件、系統(tǒng)和整機(jī)的各項(xiàng)性能試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)，必須進(jìn)行大量的各種物理參數(shù)的測量。需要測量的參數(shù)主要有溫度、壓力、空氣流量、燃油流量、燃?xì)夥治?、轉(zhuǎn)速、推力、流速、振動(dòng)、位移(間隙、振幅)、液位、扭矩、功率、應(yīng)力、應(yīng)變、力、頻率、方向角等多種。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要測量參數(shù)包括靜力試驗(yàn)中的應(yīng)變、位移和載荷;動(dòng)力試驗(yàn)中的位移、速度、相位和頻率;熱強(qiáng)度試驗(yàn)中的溫度、熱輻射強(qiáng)度、位移、應(yīng)變和載荷等。

風(fēng)洞試驗(yàn)是研究模型和氣流相互作用的一種試驗(yàn)，其被測參數(shù)包括力、力矩、壓力、溫度、流速、模型轉(zhuǎn)動(dòng)角度和角速度等。

飛行試驗(yàn)的測量參數(shù)包括高度、速度、壓力、振動(dòng)過載、位移、力、力矩、應(yīng)變、溫度、轉(zhuǎn)速、油耗、頻率、迎角、側(cè)滑角、角速度、角加速度、姿態(tài)角、航向、距離、軌跡和裂紋等幾百個(gè)，甚至幾千個(gè)。如某大型飛機(jī)的試飛測試系統(tǒng)，就要求具有可同時(shí)測試采集4000多個(gè)參數(shù)的能力。

彈射救生試驗(yàn)的測量參數(shù)包括高度、速度、角速度、姿態(tài)、壓力、溫度、力、推力、阻力、聲響、面積、流場、激波強(qiáng)度和軌跡等幾十種。

由此可見，航空測試不僅參數(shù)的種類多，而且是處在不同的工作狀態(tài)。例如，在測量發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)及部件轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)就有穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速、過渡態(tài)轉(zhuǎn)速、脈動(dòng)轉(zhuǎn)速等;在應(yīng)力狀態(tài)下有靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、熱應(yīng)力、彈塑性應(yīng)力、斷裂應(yīng)力等。此外，有些參數(shù)之間還相互影響，如氣動(dòng)力、傳熱、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度間的交互影響，以及它們狀態(tài)的綜合測量等。

由于被測參數(shù)種類多，而且同-類型物理參數(shù)范圍覆蓋面寬，量程又各不相同，因此需要上千個(gè)品種的敏感元件和傳感器，增加了航空測試的復(fù)雜性。

3.2.2被測點(diǎn)數(shù)多

據(jù)統(tǒng)計(jì)，1928年時(shí)，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的測點(diǎn)只有25個(gè)左右。到1948年，噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的被測參數(shù)增加到了200個(gè)左右。目前，大型飛機(jī)中所用發(fā)動(dòng)機(jī)的被測參數(shù)可達(dá)700個(gè)以上。在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，要求準(zhǔn)確地測量大量數(shù)據(jù)。像美國的波音727飛機(jī)，在做靜力試驗(yàn)時(shí)就要粘貼2000 多片應(yīng)變片，而F-111要貼2200多片。一架大型飛機(jī)，如A300型飛機(jī)，其全機(jī)靜力試驗(yàn)粘貼的應(yīng)變片達(dá)5000片以上。大型飛機(jī)單機(jī)的測試參數(shù)有上萬個(gè)，如A380單架飛機(jī)的測試參數(shù)達(dá)20000個(gè)?，F(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)載測試參數(shù)數(shù)以千計(jì)，試驗(yàn)機(jī)測試參數(shù)則達(dá) 3000 ~8000個(gè)。

3.2.3被測信號(hào)微弱

由于被測試產(chǎn)品精度的提高，要求測試系統(tǒng)和傳感器的精度也相應(yīng)提高。又由于某些試驗(yàn)的周期長，能源耗費(fèi)大，因此要求測試系統(tǒng)和傳感器也必須具有穩(wěn)定和可靠的性能。對于一般測試系統(tǒng)而言，要求其系統(tǒng)的綜合精度優(yōu)于0.2%，并具有實(shí)時(shí)校準(zhǔn)功能。

在航空地面試驗(yàn)性能與強(qiáng)度測試中，有些被測參數(shù)（如應(yīng)變、壓力和溫度）的輸出信號(hào)幅值較低，一般在微伏及毫伏級(jí)。在應(yīng)變測量中，應(yīng)變范圍是5 ~ 10ue，測量其信號(hào)電平約為10 20uV。在溫度測量中，分辨率在0.250.5℃的范圍時(shí)，其溫度轉(zhuǎn)換為電平信號(hào)的電平也只在毫伏級(jí)。

與地面機(jī)械不同，航空測試如果精度低，計(jì)算結(jié)果誤差大，將造成嚴(yán)重后果。特別對測試精度要求很高的低電平測試，對現(xiàn)場使用條件、測試系統(tǒng)性能以及抗干擾措施提出更高的要求，大大增加了測試的困難。例如，在對某型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測試時(shí)，其精度要求是:推力達(dá)到±0.2%;渦輪后排氣溫度達(dá)到±0.3%;燃油流量達(dá)到±0.2%;高低壓壓氣機(jī)壓力達(dá)到±0.2%﹔轉(zhuǎn)速達(dá)到±0.01%;其他參數(shù)要求在±0.5% ~ ±1%范圍內(nèi)。

3.2.4測試采樣速率高

飛機(jī)的飛行狀態(tài)變化很快，部件或整機(jī)在一種狀態(tài)下、同一瞬間的各種參數(shù)的變化情況都要求記錄下來，沒有快速或高速測試系統(tǒng)是不可能的。以飛機(jī)強(qiáng)度試驗(yàn)中的破壞試驗(yàn)為例，其連續(xù)加載的時(shí)間為2min左右，在這個(gè)過程中要測出各點(diǎn)載荷、位移、應(yīng)變及對時(shí)間變化率，就要求測試系統(tǒng)有較高的采樣速率。在穩(wěn)定性試驗(yàn)中，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)是在幾十毫秒內(nèi)發(fā)生的，因此，要測得其失穩(wěn)過程曲線，要求的采樣速率則更高。風(fēng)洞吹風(fēng)試驗(yàn)時(shí)間短，特別是超聲速風(fēng)洞吹風(fēng)的時(shí)間，一次只有幾秒或幾十秒，沒有高的采樣速率就根本無法獲得測試數(shù)據(jù)。在國外，風(fēng)洞試驗(yàn)中測量動(dòng)態(tài)特性參數(shù)時(shí)的采樣速率要求在每秒十多萬次以上。

3.2.5數(shù)據(jù)量大

數(shù)據(jù)量大，這在航空測試中是顯而易見的。例如，以某型發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)全流程參數(shù)測量為例，10個(gè)截面需測壓力238點(diǎn)、溫度185點(diǎn)、壁溫142點(diǎn)，一個(gè)截面測流場90點(diǎn)，共計(jì)655點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)力監(jiān)測和風(fēng)扇葉片顫振失速監(jiān)測點(diǎn)近300點(diǎn)，其中旋轉(zhuǎn)部件測點(diǎn)達(dá)100個(gè)，所獲得的測試數(shù)據(jù)量可達(dá)到每小時(shí)數(shù)百萬兆字節(jié)以上。發(fā)動(dòng)機(jī)與進(jìn)氣道的匹配試驗(yàn)要求測量進(jìn)口動(dòng)態(tài)壓力場，其數(shù)據(jù)量也達(dá)到百萬數(shù)量級(jí)。波音727機(jī)在做靜力試驗(yàn)時(shí)，飛機(jī)粘貼2000多片貼片，測量了30萬個(gè)應(yīng)變數(shù)據(jù)。

3.2.6數(shù)據(jù)處理速度快

在試驗(yàn)過程中需要迅速得出試驗(yàn)結(jié)果并對其進(jìn)行判斷，以便進(jìn)行下一次試驗(yàn)，這就要求能實(shí)時(shí)看到試驗(yàn)結(jié)果。在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用之前，獲取試驗(yàn)結(jié)果需要相當(dāng)長的時(shí)間，那時(shí)的風(fēng)洞吹風(fēng)試驗(yàn)，如果吹風(fēng)吹上幾十秒或開幾次車，那么人工處理取得試驗(yàn)結(jié)果的時(shí)間就要花3個(gè)月至半年，這無疑大大延長了研制周期。由此可見，數(shù)據(jù)處理慢，就不能及時(shí)得到試驗(yàn)結(jié)果，從而影響對發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的分析和調(diào)試。對于飛機(jī)靜力試驗(yàn)而言，即使只有200個(gè)測量點(diǎn)，20個(gè)人進(jìn)行測量（按每臺(tái)應(yīng)變儀測20點(diǎn)需2人計(jì)算)，在測出的數(shù)據(jù)多達(dá)幾十萬個(gè)情況下，如果采用人工進(jìn)行均方根差分析，那么4個(gè)人同時(shí)處理也需要兩三個(gè)月的時(shí)間，這就很難實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)調(diào)整及試驗(yàn)結(jié)果的實(shí)時(shí)分析。因此，要求測試系統(tǒng)不僅應(yīng)具有在線處理分析功能，而且數(shù)據(jù)處理的速度要快速、準(zhǔn)確，從而縮短研制周期，大幅提高試驗(yàn)設(shè)備利用率。如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌人式數(shù)據(jù)處理技術(shù)在航空測試領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,可以提供更加快速準(zhǔn)確的處理判斷。

3.2.7測量—處理—顯示—控制一體化

航空測試不僅是測量–些參數(shù)并對參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與處理，還要在試驗(yàn)過程中對試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)件及其所處環(huán)境、位置及各種過程等變化進(jìn)行控制，以便符合客觀變化規(guī)律，這樣所測得的數(shù)據(jù)才更符合客觀實(shí)際。例如，在氣動(dòng)試驗(yàn)中要對馬赫數(shù)、模型姿態(tài)、尾噴管開度等進(jìn)行控制;在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)中要求測試過程配合自動(dòng)協(xié)調(diào)加載;在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測試中要求提供適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件，而這些試驗(yàn)條件與狀態(tài)的改變（如由一工作點(diǎn)變化至另一工作點(diǎn)）是通過模擬控制與狀態(tài)控制來實(shí)現(xiàn)的。由于各種過程均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,

從而使所做試驗(yàn)既準(zhǔn)確又快速，重復(fù)性試驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)幾乎每次都相同。這就是一體化功能的具體體現(xiàn)。

測量—處理一顯示—控制一體化的實(shí)現(xiàn)，不僅能夠大大提高數(shù)據(jù)的置信度和試驗(yàn)可靠性，大大降低人為錯(cuò)誤操作因素，使試驗(yàn)成功率得到提高，而且也是科學(xué)研究試驗(yàn)本身發(fā)展的需要。其結(jié)果是，既節(jié)約了時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，又能*試驗(yàn)質(zhì)量，*率地完成科研與生產(chǎn)任務(wù)。

以上對航空測試技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行了簡要描述。隨著航空測試系統(tǒng)規(guī)模越來越大，技術(shù)要求越來越復(fù)雜，客觀上很難完整地將這一任務(wù)完成得盡善盡美。因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與配套技術(shù)也是測試技術(shù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，目標(biāo)是根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)及測試要求，在了解對象特征的情況下，應(yīng)用測試?yán)碚撛O(shè)計(jì)測試方案，合理選用儀表及系統(tǒng)硬件設(shè)備配置，結(jié)合測試對象的特性，研究建立數(shù)學(xué)模型，研制應(yīng)用軟件及效果良好的人機(jī)接口。同時(shí)，成套提供裝置與設(shè)備，指導(dǎo)現(xiàn)場布線和安裝，以及現(xiàn)場調(diào)試、系統(tǒng)啟動(dòng)試車、維護(hù)修理和提供備品備件、技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)咨詢服務(wù)等。

航空測試技術(shù)的發(fā)展強(qiáng)烈依賴基礎(chǔ)工業(yè)和相關(guān)共性技術(shù)領(lǐng)域的突破和進(jìn)展，如電子元器件、*傳感器、電子計(jì)算機(jī)、*功能性材料、通用儀器與設(shè)備等。另外，微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步也極大地推動(dòng)著測試技術(shù)和儀器的發(fā)展，并使常規(guī)的測試原理和儀器設(shè)計(jì)發(fā)生了重大變化，未來還將會(huì)產(chǎn)生更加新穎的測試?yán)碚摷靶碌臏y試儀器和系統(tǒng)。應(yīng)該特別指出的是，微電子技術(shù)的發(fā)展給測試技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域帶來了重大變革。隨著大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，制造高性能、高精度和高可靠性測試儀器成為可能。智能傳感器及新一代自動(dòng)化測試系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得測試系統(tǒng)有一個(gè)嶄新的變革，這將給本世紀(jì)許多重大科學(xué)技術(shù)帶來新的突破。

西安環(huán)測自動(dòng)化技術(shù)有限公司專注于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及傳感器技術(shù)，如果你有任何關(guān)于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和傳感器的技術(shù)問題或者產(chǎn)品需求，歡迎隨時(shí)咨詢。

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