摘要
发动机的叶片被外来物撞击而受到损伤,这种外物冲击损伤带来的危害非常严重,许多案例都证明,机场道面上的外来物可以很容易被吸入到发动机,导致发动机失效,影响起落架、机翼等设备的正常运行,机匣包容性试验是航空发动机试验许可试验的重要内容之一,通过模拟发动机最大速度下的叶片断裂,机匣是否能将损坏物包容在发动机内,组织损坏物打穿机匣飞出发动机外,对飞机造成失火等灾难性事故。本文提出采用实时CPU+FPGA+控制算法架构,在接收到引爆指令后,达到引爆速度后通过FPGA硬件信号采集和分析,发出高速引爆的触发信号。在航空发动机包容性试验的实时控制,准确引爆叶片击中薄弱的机匣目标点,进行机匣包容性验证。采用小波滤波以及四阶段阈交周期检测算法进行实时转速测量,并获取到在一个周期的脉冲信号中的初始相位,根据实时转速和采样率,得知触发相位对应的采样点数,从而能够满足在预定速度预定相位角度的叶片脱落及击中机匣的目的。本文从抗干扰性角度采用RS422差分信号作为引爆触发信号,同时设置了FPGA小波滤波;从实时性选用基于FPGA硬件实现,具有极高的可重复性和稳定性。
