安徽航瑞航空动力装备有限公司

安徽省中小型航空动力试验基地欢迎您

发布日期:2019-03-07    浏览次数:728

——航瑞试验中心

       活塞式航空发动机飞机在通用航空领域占有主导地位,这一事实不仅反映在现有通用航空飞机数目上,也可以从年飞行时间以及年销售情况中得到佐证。航空发动机与汽车发动机不同,航空发动机需要较高的功重比,一般应大于(0.13~0.2)Kg/hp,航空发动机每运行1000~2000小时就需要一次大修,故每年飞机老、旧发动机更换频率逐年呈递增趋势。目前世界有36万架通用航空飞机,其中有将近80%是活塞发动机飞机,因此市场需求空间巨大。

 

1现役注册通用航空飞机数目对比

 

2活塞发动机飞机客户所在区域(百分比)

       根据市场需求及行业发展,安徽航瑞公司自2015年9月成立一直以来对产品进行需求分析、产品定义、整机开发、试验验证、工艺开发,通过CAE-设计-试制-试验的路径,试验中心按照V字型开发流程,试验验证采用四级流程(关键零部件级、子系统、整机级、带桨动力总成级)体系建立,引进欧标后结合自主开发、国军标、三极验证(公差、工况、环境)需求最终形成一套性能和可靠性完善的试验规范。

 

3V型开发流程

航瑞试验中心设备:

      试验中心立足于打造国内领先的、完整覆盖航空发动机开发的试验基地,规划设计有18个试验间。

 

4:航瑞试验中心操作大厅

         试验中心满足3kW~330kW活塞式内燃机试验开发能力,可具备发动机热力学开发、燃烧分析、电控标定、常规性能试验(外特性/万有特性/摩擦功等试验)、机械开发试验(冷却系统/润滑系统/曲通系统/正时系统/附件轮件/温度场等试验)直至可靠性试验(全速全负荷/交变负荷/冷热冲击/超速/共振等试验)验证的能力。试验中心有8个整机性能开发及可靠性台架,其中5个AVL电力测功机台架系统和3个国产电力测功机台架系统,功率覆盖范围3Kw~330Kw,扭矩覆盖范围35Nm~1400Nm,转速覆盖范围2500r/min12000r/min,每个整机试验间主要包含电力测功机、HVAC、进气空调、油耗仪以及快装小车等,用来控制发动机以实现不同工况的模拟、测量和采集发动机的各性能数据,承担发动机性能开发、可靠性等试验。

 

5试验中心常规台架AVL

       试验中心除了整机性能试验台架,还具有三综合振动试验台、燃油系统试验台、配气机构试验台、倾斜试验台、两泵试验台等相关系统级和零部件级试验验证台架,其中倾斜试验台、配气机构耐久及性能试验台、燃油系统试验台等均为试验中心自主研制,有力提高了试验中心的设备自制能力并提前完成试验开发节点。

三综合振动试验台可用于零部件级和系统级验证台架,是综合温度、湿度、振动三个环境应力的试验设备,主要考核发动机零部件或系统在温湿度和振动环境下的可靠性、耐久性,可以模拟极限温湿度和振动环境下,发动机零部件的失效情况,尽快暴露产品缺陷,从而缩短研发周期,指导新产品的设计和研发。三综合环境箱的温度范围可达到-70℃~+150℃,湿度范围达到10%R.H.~98%R.H,振动台的振动频率范围可达到2Hz~2500Hz,振动位移最高达51mm,振动加速度最高达980m/s2,足以模拟发动机在实际工作运行中所处的三综合试验环境。

 

   

6 三综合振动试验台

       燃油系统试验台主要模拟了发动机的高压燃油喷射系统,用于发动机控制管理系统ECU和喷油器开发验证,也可用于喷油器的可靠性、耐久性试验、喷油器的一致性检验以及不同油品的适应性开发。航瑞发动机产品所用燃油系统(包括喷油器、ECU、高压油泵等)均为航瑞自主设计开发。

配气机构耐久试验台主要由变频电机、润滑控制系统、数据采集和分析系统组成,用来模拟发动机在一定的转速和润滑条件下,进行发动机配气机构的可靠性、耐久性试验;配气机构性能试验台变频电机、润滑控制系统、高速型激光多普勒测振仪、BBM振动测试设备、数据采集和分析系统等组成,对发动机配气机构进行动力学特性研究,进而对配气机构的设计进行开发和优化。

倾斜试验台主要用于模拟航空发动机爬升、俯冲等各种倾斜状态下的工作情况,验证发动机的润滑系统、燃油供给系统、冷却系统在特定或极限倾斜角度下是否能满足功能需求,此试验台四个方向(前、后、左、右)的极限倾斜角可达到45度。

 

7倾斜试验台(自制)

       为了对航空活塞发动机进行桨发匹配、振动、持久试车等带桨试验研究,航瑞试验中心已自主设计研制了3台中小型螺旋桨试验台,可测量桨发匹配中发动机转速、扭矩、推力以及试验过程中发动机燃烧特性及各主要部件温度、压力等,螺旋桨试验台可移动至外场进行高温、低温、高原等环境试验。

 

 

8:螺旋浆试验台(自制)

      试验中心引进傅里叶变换红外光谱分析仪(AVL-FTIR)排放设备,并具备达到欧六排放要求的测试能力,采用BBM-PAK设备对整机及零部件进行结构振动、阶次分析、扭振、模态试验、噪声源识别等NVH测试,并对某些测试件在振动台上进行故障复现及可靠性验证。此外油耗仪(AVL735)、烟度计(AVL439、AVL415)、燃烧分析仪、内窥镜、机油含气量仪、机油温控仪、高速型激光多普勒测振仪等设备均采用国外先进技术水平的测试设备,有力保障了活塞式航空发动机的开发验证。

航瑞试验中心产品:

       航瑞试验中心目前已自主正向研发1款航空汽油、2款航空重油活塞式发动机,围绕三款产品,攻克关键共性技术(高效燃烧、燃油系统及电子控制、干式润滑系统、轻量化设计、低温可靠启动、增压中冷、可靠耐久性)七项,进一步验证高空高效冷却技术一项。

 

ü “蜂鸟”发动机

       已进行了共30台样机试验样机测试,完成数字样机和详细设计冻结、系统及整机CAE分析工作、首次点火,完成了50h螺旋桨台试验。已攻克缸内容积效率难题、压燃燃烧技术、无滑油技术、电控燃油技术等难题。

 

9“蜂鸟”发动机

ü “百”发动机:

       已进行了共17台试验样机测试,完成了发动机点火、活塞碗选型、气道选型、喷油器选型、电控双冗余系统开发、干式润滑系统初步验证、轻量化结构设计;已攻克了、电控双冗余系统的故障模式识别、系统切换控制等难题;

 

10“百”发动机

 

 “云雀”发动机:

       已进行了共40台试验样机测试,完成了发动机点火、燃烧室选型、气道选型、凸轮轴型线选型、增压器选型、整机轻量化设计、完成了冷却系统功能开发、电控系统功能开发、湿式润滑系统功能开发试验;已攻克了缸内燃烧不稳定、缸体水套换热不均匀、润滑系统回油能力不足的难题。

 

11“云雀”发动机

       为了提升试验中心管理能力,后期将建立试验室的TPCAMS试验管理系统,可实现从试验提报→试验结束→报告批准流程电子化、无纸化。采用AVL PUMA-HOST/CAMEO软件的试验台架,可实现可靠性试验无人值守,自动运行。按照检测和校准实验室能力认可准则CNAS体系运作,保证方法科学、行为公正、结果准确、服务规范,数据及报告在全球范围内等效认同。

 

      航瑞围绕中小型航空发动机研发、试验、试制与检测,计划用五年的时间,完全自主研发打造全球一流的活塞式航空发动机企业、未来将成为具有独自开发中小型涡轮类航空发动机能力的企业。满足军民用无人机及小型通航飞机的动力需求。