JSSG 2007B、GJB 241A-2010對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)要求的分析

張 華 周永權(quán) 王劍影

（1.中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所，北京 100028；2.中航動(dòng)力控制系統(tǒng)研究所，江蘇 無(wú)錫214063；3.空軍駐無(wú)錫地區(qū)軍事代表室，江蘇 無(wú)錫 214063）

發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在近20年來(lái)經(jīng)歷了一場(chǎng)革命性的變化，由原來(lái)的機(jī)械–液壓式控制器（或輔之以局部的電子控制裝置）發(fā)展為發(fā)動(dòng)機(jī)全權(quán)限數(shù)字式電子控制系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)FADEC）。本文將對(duì)JSSG 2007B《航空渦噴渦扇渦軸渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合使用規(guī)范指南》、GJB 241A–2010 《航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》兩份先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)范中FADEC系統(tǒng)技術(shù)要求、試驗(yàn)驗(yàn)證方法進(jìn)行分析研究，從而有助于掌握技術(shù)動(dòng)向，為系統(tǒng)通用規(guī)范的修訂提供參考。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范對(duì)數(shù)控系統(tǒng)要求概述

美國(guó)自1984年首臺(tái)FADEC系統(tǒng)上天投入使用后，在FADEC研制和應(yīng)用方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)并日臻成熟。從1995年美國(guó)頒布的JSGS 87231A–1995《航空渦噴渦扇渦軸渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》開(kāi)始規(guī)定有關(guān)使用FADEC后的設(shè)計(jì)要求，直至1998年10月頒布的JSSG 2007、2004年發(fā)布的JSSG 2007A和2008年發(fā)布的 JSSG 2007B則更為充分地反映了使用FADEC后的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并擴(kuò)展了設(shè)計(jì)要求，如增加了在現(xiàn)代數(shù)字電子控制器上的調(diào)整都是通過(guò)重新編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)內(nèi)容。我國(guó)為適應(yīng)電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用，GJB 241A–2010 修訂中已增加了對(duì)FADEC系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)考核要求的規(guī)定，并引用了GJB 4053– 2000 《航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字電子控制系統(tǒng)通用規(guī)范》。

JSSG 2007B和GJB 241A–2010 作為目前先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范，從頂層規(guī)范的角度，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證總體要求進(jìn)行了規(guī)定，對(duì)于我國(guó)FADEC系統(tǒng)的研制、生產(chǎn)有著重大的指導(dǎo)意義。JSSG 2007B和GJB 241–1987 中發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)要求的主要章節(jié)基本對(duì)應(yīng)，具體見(jiàn)表1。遵循表1中的主要技術(shù)要素框架，結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，下面將針對(duì)控制系統(tǒng)界面、性能、余度設(shè)計(jì)要求等主要技術(shù)要素展開(kāi)分析。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)要求分析

2.1 控制系統(tǒng)界面

JSSG 2007B對(duì)控制系統(tǒng)界面提出了明確要求，且涉及面更為廣泛，包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)一體化控制模式的所有界面，如輸入信號(hào)中的推力或功率要求、轉(zhuǎn)速聯(lián)鎖離散信號(hào)、飛機(jī)動(dòng)力控制的油門(mén)指令、MIL–STD–1553數(shù)據(jù)總線(xiàn)（冗余的）；輸出信號(hào)：渦輪出口溫度、核心發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、燃油流量、MIL–STD–1553數(shù)據(jù)總線(xiàn)（冗余的）、油門(mén)桿/控制桿角度等。此外，還可要求飛機(jī)提供附加輸入?yún)?shù)給控制系統(tǒng)，如燃?xì)馕?，外?lái)物損傷（FOD）、結(jié)冰、載重量、畸變指數(shù)和馬赫數(shù)。界面的輸入、輸出信號(hào)可按離散量、模擬量和數(shù)字量的方式給出。

表1 章節(jié)標(biāo)題

JSSG 2007B規(guī)定的控制系統(tǒng)操縱方式、控制輸入信號(hào)、控制輸出信號(hào)、通訊接口等在GJB 241A–2010中均有相應(yīng)要求。但JSSG 2007B明確指出發(fā)動(dòng)機(jī)一般通過(guò)MIL–STD–1553、MIL–STD–1773總線(xiàn)與飛機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)控制一體化和從發(fā)動(dòng)機(jī)控制器向發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，GJB 241A–2010 則提出可按型號(hào)規(guī)范規(guī)定。然而，JSSG 2007B和GJB 241A–2010作為發(fā)動(dòng)機(jī)頂層規(guī)范，未對(duì)數(shù)控系統(tǒng)物理界面進(jìn)行規(guī)定。由于控制系統(tǒng)超重的問(wèn)題日益突出，物理界面的模糊定義給訂購(gòu)雙方帶了較大的協(xié)調(diào)工作量。因此在控制系統(tǒng)通用規(guī)范制修訂中，可對(duì)控制系統(tǒng)組成、計(jì)入控制系統(tǒng)重量的成附件等進(jìn)行界定。

2.2 控制系統(tǒng)功能和性能

2.2.1 系統(tǒng)功能要求

發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜性的增加對(duì)控制系統(tǒng)功能提出更高的要求，JSSG 2007B中提出其主要功能包括：閉環(huán)控制邏輯應(yīng)精確地調(diào)節(jié)燃油，實(shí)現(xiàn)由發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、加速、減速、穩(wěn)態(tài)工作和加力程序直到發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)；為避免超過(guò)氣動(dòng)的、熱力的和結(jié)構(gòu)的限制，應(yīng)限制發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)、安全和耐久性；控制器應(yīng)提供熄火檢測(cè)和調(diào)整功能，失速和喘振檢測(cè)和恢復(fù)，檢測(cè)故障和隔離故障以及應(yīng)自動(dòng)地排除起動(dòng)懸掛和防止起動(dòng)過(guò)熱等。此外，結(jié)合我國(guó)目前技術(shù)發(fā)展，還可增加如接通和斷開(kāi)防冰系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)矢量推力控制等新功能要求。

2.2.2 系統(tǒng)性能要求

2.2.2.1 故障調(diào)節(jié)能力

JSSG 2007B中規(guī)定“控制系統(tǒng)的故障調(diào)節(jié)應(yīng)能在發(fā)動(dòng)機(jī)工作不正?；蚬收掀陂g和故障后，檢測(cè)到那些在控制系統(tǒng)引起故障發(fā)生后仍能保持發(fā)動(dòng)機(jī)工作能力、故障發(fā)生后僅性能有所降低和故障發(fā)生后仍能保證發(fā)動(dòng)機(jī)安全工作的各種故障”。GJB 241A–2010中規(guī)定略嚴(yán)格，即對(duì)于任何單個(gè)控制系統(tǒng)故障，控制系統(tǒng)應(yīng)能提供95 %的正常工作能力。

2.2.2.2 推力與油門(mén)位置的關(guān)系

由于發(fā)動(dòng)機(jī)使用FADEC后提高了自動(dòng)化和控制的精確程度，JSSG 2007B將這一要求規(guī)定為“發(fā)動(dòng)機(jī)推力或功率的調(diào)節(jié)在推力/功率信號(hào)輸入和發(fā)動(dòng)機(jī)推力/功率輸出之間必須呈線(xiàn)性關(guān)系”。JSSG 2007B還提出“全權(quán)限數(shù)字電子控制器對(duì)油門(mén)桿的瞬變響應(yīng)應(yīng)以適合于飛機(jī)工作狀態(tài)的速率增加或減小燃油流量?！瓕?duì)油門(mén)的移動(dòng)不作限制要求飛行/推進(jìn)控制系統(tǒng)的一體化，能夠提供自動(dòng)飛行和實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的包線(xiàn)限制”。由于發(fā)動(dòng)機(jī)可能發(fā)生失速，非一體化的控制系統(tǒng)對(duì)駕駛員無(wú)限制的操縱油門(mén)桿移動(dòng)的能力進(jìn)行了限制。GJB 241A–2010規(guī)定“推力與油門(mén)桿位置之間的關(guān)系應(yīng)是相對(duì)應(yīng)的，沒(méi)有突然變化，基本上是線(xiàn)性的”。設(shè)計(jì)時(shí)若規(guī)定了油門(mén)桿的變化速率，即間接約束了發(fā)動(dòng)機(jī)推力的變化。

2.2.2.3 加力推力的突變值

該突變值的大小對(duì)飛機(jī)的一系列機(jī)動(dòng)飛行狀態(tài)都有影響，只有使用FADEC后才可實(shí)現(xiàn)對(duì)其限定。GJB 241A–2010推力控制中規(guī)定當(dāng)接通或切斷加力時(shí)，推力突變不大于中間狀態(tài)推力的4 %；而JSSG 2007B則取消定量要求，即“加力燃燒室點(diǎn)燃和切斷時(shí)，推力階梯式變化應(yīng)是最小的。推力階梯式變化應(yīng)足夠小到不致使駕駛員覺(jué)察不到，但足以使駕駛員了解到加力燃燒室已點(diǎn)著火。這種推力階梯式變化應(yīng)保證工作平穩(wěn)過(guò)渡，防止壓力脈動(dòng)波傳播到風(fēng)扇涵道和使壓氣機(jī)失速”。該項(xiàng)要求反映出美國(guó)先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的成熟技術(shù)及20多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)已可將加力燃油供油量控制在合理范圍內(nèi)，保證實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡，而我國(guó)目前仍需進(jìn)行定量規(guī)定。

2.2.2.4 油門(mén)桿的位置公差

GJB 241–1987 修訂后，將“對(duì)任一被控變量的給定值，油門(mén)桿的位置公差為±2.5o”改為“油門(mén)桿的位置公差為±1.5o”，JSSG 2007B未進(jìn)行量化規(guī)定。

2.3 控制系統(tǒng)余度設(shè)計(jì)

JSSG 2007B中指出，應(yīng)注意燃油和控制系統(tǒng)對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的整個(gè)生存力的較大影響，為降低易損性，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行余度設(shè)計(jì)，并提出了詳細(xì)要求。

GJB 241A–2010僅概述規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)具有冗余度和容錯(cuò)能力，如“數(shù)字式電子控制器應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)要求配置余度和相應(yīng)的余度管理方式”。因此，在控制系統(tǒng)通用規(guī)范制修訂中需對(duì)電子控制器、重要控制用傳感器、重要控制回路的電液轉(zhuǎn)換裝置等硬件和控制軟件的余度設(shè)計(jì)要求進(jìn)行規(guī)定。

2.4 備用控制器

JSSG 2007B提出應(yīng)根據(jù)對(duì)成本、復(fù)雜程度和重量等折衷考慮采用“自動(dòng)的”或者采用“手動(dòng)的”備用控制器，并規(guī)定了備用控制器的詳細(xì)功能要求。JSSG 2007B規(guī)定“應(yīng)能調(diào)節(jié)從海平面至10 km高度范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)天使用的慢車(chē)至80%～100%中間推力狀態(tài)之間的功率。多發(fā)飛機(jī)的應(yīng)用以低于80%～100%的推力狀態(tài)保持飛行?！?/p>

GJB 241A–2010要求“在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，從海平面到10 km高度能使發(fā)動(dòng)機(jī)的推力從慢車(chē)加5%到正?？蛇_(dá)到的90%中間推力之間進(jìn)行調(diào)節(jié)”、“能在規(guī)定的高度極限范圍內(nèi)空中起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)”等。這些要求皆針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提供飛機(jī)安全返航所需推力提出。

2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)控制穩(wěn)定性要求

JSSG 2007B和GJB 241A–2010皆對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性提出了要求，即分別對(duì)穩(wěn)態(tài)工作條件下慢車(chē)和中間或最大連續(xù)狀態(tài)之間、高于中間狀態(tài)直到最大加力狀態(tài)工作期間，發(fā)動(dòng)機(jī)推力/功率波動(dòng)百分比、推力主要波峰值間隔時(shí)間進(jìn)行規(guī)定。在最?lèi)毫忧闆r下，即發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、主燃燒室及加力燃燒室最差疊加情況下，在油門(mén)快速移動(dòng)期間，主燃燒室及加力燃燒室的熄火裕度應(yīng)足以防止吹滅和熄火。

該要求對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制穩(wěn)定性提出了較高要求，但現(xiàn)行規(guī)范僅對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性做了定性要求。因此，在控制系統(tǒng)通用規(guī)范制修訂中，應(yīng)增加發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)及系統(tǒng)伺服作動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定裕度要求及其試驗(yàn)檢驗(yàn)方法，包括其增益裕度和相位裕度的量化指標(biāo)。

2.6 控制系統(tǒng)備用資源

對(duì)于控制系統(tǒng)的備用資源，JSSG 2007B把它放在了軟件資源中進(jìn)行規(guī)定。對(duì)于軟件的性能和設(shè)計(jì)提出了“軟件應(yīng)執(zhí)行必需的所有的計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和接口功能，使發(fā)動(dòng)機(jī)滿(mǎn)足規(guī)范中的性能和可操縱性要求”。對(duì)于計(jì)算機(jī)重新編程，提出了“發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該具有在無(wú)需拆下存貯器硬件和無(wú)需改變飛機(jī)安裝結(jié)構(gòu)等條件下進(jìn)行軟件變更的能力。應(yīng)提供安全性設(shè)計(jì)措施，以確保防止進(jìn)行非授權(quán)的重新編程，每一個(gè)軟件版本應(yīng)具有唯一的軟件版本號(hào)，該版本號(hào)在軟件裝入過(guò)程中應(yīng)予以確認(rèn)”。對(duì)于備用資源，提出了“在完成發(fā)動(dòng)機(jī)重要研制階段之前，對(duì)每一小幀，電子燃油控制系統(tǒng)應(yīng)利用不大于整個(gè)可利用資源的33%～55%，發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)利用不大于整個(gè)可利用的資源的33%～55%，在工作軟件處在最差執(zhí)行條件（最重負(fù)載）下，存貯器資源至少有50%供控制系統(tǒng)用，至少有50%供監(jiān)視系統(tǒng)用。

GJB 241A–2010則分別在軟件性能和設(shè)計(jì)、重新編程、備用資源章節(jié)提出了嚴(yán)格要求，即計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量、計(jì)算能力應(yīng)至少具有50 %的擴(kuò)展能力。工作軟件處在最?lèi)毫庸ぷ鳁l件（最重負(fù)載）期間，對(duì)每一小幀，發(fā)動(dòng)機(jī)控制和發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)所需的資源應(yīng)不大于可用資源的80 %。存儲(chǔ)器資源應(yīng)滿(mǎn)足控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用需要。

2.7 超轉(zhuǎn)保護(hù)系統(tǒng)

JSSG 2007B和GJB 241A–2010對(duì)于控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子超轉(zhuǎn)保護(hù)都有嚴(yán)格的要求，不允許出現(xiàn)不安全的工作狀態(tài)。JSSG 2007B單列“超轉(zhuǎn)保護(hù)系統(tǒng)”一節(jié)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子超轉(zhuǎn)保護(hù)要求為：“控制系統(tǒng)應(yīng)檢測(cè)所有重要的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子超轉(zhuǎn)狀態(tài)，并采取糾正措施，以防止轉(zhuǎn)速超過(guò)超轉(zhuǎn)限制”。這是出于飛行安全的考慮，因?yàn)槌D(zhuǎn)會(huì)引起轉(zhuǎn)子部件如風(fēng)扇、壓氣機(jī)和渦輪的故障和損壞。但這更多的是針對(duì)渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)而規(guī)定的，因?yàn)閯?dòng)力渦輪載荷的喪失可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子超轉(zhuǎn)，這是渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)特有的問(wèn)題。相關(guān)要求如關(guān)于超轉(zhuǎn)允許值，規(guī)定應(yīng)與整個(gè)飛機(jī)結(jié)合在一起確定整個(gè)系統(tǒng)可能承受的最低超轉(zhuǎn)能力；又如辨識(shí)超轉(zhuǎn)故障，一些超轉(zhuǎn)裝置不僅按某一轉(zhuǎn)速值動(dòng)作，而且還按轉(zhuǎn)速的變化速率動(dòng)作來(lái)限制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，以便用轉(zhuǎn)速速率的預(yù)期值能辨識(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)足夠早期的故障，從而在故障達(dá)到破壞水平之前，以不大的超轉(zhuǎn)響應(yīng)來(lái)抑制動(dòng)力渦輪的超轉(zhuǎn)。這只在使用FADEC后才變得易于處理。GJB 241A–2010中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)提出這一要求，概括包含在基本要求中 “并能自動(dòng)防止在各種環(huán)境條件和整個(gè)工作包線(xiàn)范圍內(nèi)超過(guò)它的任一極限值”。

2.8 電子完整性、軟件完整性

JSSG 2007B對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子完整性及軟件完整性提出了要求。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要對(duì)電子控制器進(jìn)行分析、檢查、演示和試驗(yàn)，以確保電子完整性；并且控制軟件需按質(zhì)量管理和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)（ISO 9001、DO–178B）進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，編制軟件發(fā)展完整性大綱（SDIP），確保軟件產(chǎn)品的高質(zhì)量。

GJB 241A–2010則對(duì)電子控制器硬件提出了具體的要求，電子控制器可以采用模擬式電子控制器或數(shù)字式電子控制器,“數(shù)字式電子控制器應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)要求配置余度和相應(yīng)的余度管理方式”，但并未提出航空電子完整性這一概念。GJB 241A–2010規(guī)定了軟件完整性要求，“軟件研制過(guò)程、文檔、管理和控制應(yīng)符合GJB 438、GJB 439、GJB 2786的要求。必要時(shí)應(yīng)有軟件研制完整性大綱”。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電子硬件和軟件的完整性提出較高要求，以確保產(chǎn)品研制質(zhì)量的提升。

2.9 數(shù)控系統(tǒng)電源

JSSG 2007B對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)用電源要求：“當(dāng)達(dá)到規(guī)定的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速后，發(fā)動(dòng)機(jī)電源應(yīng)是不可中斷的。而且按規(guī)定的要求（由飛行器或發(fā)動(dòng)機(jī)）提供。發(fā)動(dòng)機(jī)電氣設(shè)備應(yīng)能接受飛機(jī)提供的外部電源作為該節(jié)規(guī)定的電源（主電源或備用電源）”。這是對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的電源作出規(guī)定：可能需要飛行器外部電源，保證萬(wàn)一發(fā)動(dòng)機(jī)電源系統(tǒng)發(fā)生故障或中斷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能繼續(xù)工作。這使發(fā)動(dòng)機(jī)更可靠，也使發(fā)動(dòng)機(jī)在萬(wàn)一外部損壞時(shí)具有較強(qiáng)的生存力。

GJB 241A–2010電源章節(jié)的提法則與JSSG 2007B不同。例如主電源應(yīng)完全自給自足，即“發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)工作包線(xiàn)范圍內(nèi)，點(diǎn)火系統(tǒng)和控制系統(tǒng)正常工作的主電源應(yīng)當(dāng)由發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)供給”。這是由于目前國(guó)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器通常由飛機(jī)供電，不帶自給電源，故從提高系統(tǒng)可靠性的角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)應(yīng)具備自給電源。事實(shí)上隨著今天使用FADEC后用電量增加，從能源一體化考慮，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)使用飛機(jī)電源也是十分合理的，可根據(jù)型號(hào)具體情況剪裁使用。

2.10 發(fā)動(dòng)機(jī)健康監(jiān)視系統(tǒng)（EHMS）

通常機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)視功能既可以綜合在FADEC系統(tǒng)，也可綜合在飛機(jī)/推進(jìn)等一體化的綜合控制系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)分布式控制系統(tǒng)中。JSSG 2007B中將發(fā)動(dòng)機(jī)健康監(jiān)視系統(tǒng)（EHMS）擴(kuò)展為推進(jìn)與動(dòng)力系統(tǒng)健康監(jiān)視系統(tǒng)（PPHMS），補(bǔ)充了PPHMS應(yīng)提供有關(guān)任務(wù)控制系統(tǒng)和/或任務(wù)控制中心的推進(jìn)和動(dòng)力系統(tǒng)適時(shí)健康評(píng)估。JSSG 2007B尤其提出了對(duì)于無(wú)人機(jī)應(yīng)用，應(yīng)關(guān)注實(shí)時(shí)監(jiān)視和附加的關(guān)鍵系統(tǒng)參數(shù)的信號(hào)以及物理輸入值（振動(dòng)、錄音等）以適應(yīng)無(wú)人駕駛的遙控飛行/觀(guān)察員在地面觀(guān)察。除發(fā)動(dòng)機(jī)外，監(jiān)視范圍還應(yīng)包括飛行關(guān)鍵系統(tǒng)，如發(fā)電機(jī)、液壓泵等。

GJB 241A–2010僅在測(cè)試系統(tǒng)一節(jié)中提及機(jī)載發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)方面的要求，可以看出在這方面與國(guó)外的差距較大，關(guān)于健康管理的故障預(yù)測(cè)算法、故障診斷方法、壽命管理算法目前還處于初期研究階段。GJB 241A–2010中的測(cè)試性、維修性要求還處在定期維修這一傳統(tǒng)維修方式上，這與國(guó)內(nèi)的實(shí)際現(xiàn)狀是符合的。

2.11 數(shù)控系統(tǒng)驗(yàn)證要求

GJB 241A–2010對(duì)控制系統(tǒng)的驗(yàn)證主要包括兩部分，其一是在發(fā)動(dòng)機(jī)持久試車(chē)和高空臺(tái)試驗(yàn)中檢驗(yàn)和鑒定控制系統(tǒng)的功能與正確性，其二是進(jìn)行附件試驗(yàn)，控制系統(tǒng)試驗(yàn)是其中一項(xiàng)，包括循環(huán)試驗(yàn)、加速老化試驗(yàn)、高溫試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)、室溫持久試驗(yàn)和低溫持久試驗(yàn)等。而JSSG 2007B規(guī)定除隨發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行持久試車(chē)和高空臺(tái)試驗(yàn)外，對(duì)控制系統(tǒng)的檢驗(yàn)和鑒定是按技術(shù)要求逐個(gè)條款進(jìn)行的，其要點(diǎn)包括：

對(duì)于控制和外部附件試驗(yàn)提出了詳細(xì)的要求，包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、液壓機(jī)械裝置、傳感器、導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)束、交流發(fā)電機(jī)、燃油系統(tǒng)等的試驗(yàn)程序、任務(wù)化試驗(yàn)、重新校準(zhǔn)分解和檢驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)、砂石和灰塵試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、合格標(biāo)準(zhǔn)等。

使用發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬，來(lái)評(píng)定FADEC硬件的工作能力和各種性能要求，使在真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)前盡早地檢測(cè)和糾正各種問(wèn)題。這項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)模擬傳感器與作動(dòng)器的功能和發(fā)動(dòng)機(jī)的可操縱能力，并評(píng)定在穩(wěn)態(tài)和過(guò)渡狀態(tài)下的控制規(guī)律和控制邏輯。

進(jìn)行綜合環(huán)境可靠性試驗(yàn)（CERT），正確評(píng)定控制系統(tǒng)的可操縱性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳熱設(shè)計(jì)和冷卻效果，控制裝置應(yīng)承受模擬發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的環(huán)境大氣條件和飛機(jī)的飛行條件。電子控制裝置的典型綜合環(huán)境可靠性試驗(yàn)（CERT）要試驗(yàn)5至10臺(tái)裝置，總的裝置–小時(shí)數(shù)為50 000至100 000。綜合環(huán)境可靠性試驗(yàn)應(yīng)在批生產(chǎn)前完成。

備用控制器試驗(yàn)作為飛行試驗(yàn)的正常科目，通過(guò)飛行試驗(yàn)來(lái)評(píng)定備用控制器。

對(duì)于渦輪軸和渦輪螺槳的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)在裝有即時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開(kāi)的軸功率吸收裝置的試車(chē)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)，若動(dòng)力渦輪超轉(zhuǎn)邏輯既能防止發(fā)生動(dòng)力渦輪的破壞性超轉(zhuǎn)，又沒(méi)有發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子破壞性超轉(zhuǎn)，才算滿(mǎn)意地完成了試驗(yàn)。

3 結(jié)論

結(jié)合目前國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)研制和應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際情況，本文對(duì) JSSG 2007B《航空渦噴渦扇渦軸渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合使用規(guī)范指南》、GJB 241A–2010《航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》兩份先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范中FADEC系統(tǒng)技術(shù)要求和驗(yàn)證方法進(jìn)行了深入分析研究，包括控制系統(tǒng)性能界面、功能與性能、余度要求、備用控制器等，可為控制系統(tǒng)規(guī)范中技術(shù)要素的確定、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的正確貫徹實(shí)施提供依據(jù)。