傳感器在航空發動機里的應用

航空發動機控制系統是影響飛機和航空發動機研制水平的關鍵因素之一。航空發動機控制系統就像人的大腦，負責接收各個傳感器信號，進行計算處理，再控制執行機構（發動機）進行操作，它控制著發動機的啟動、運行、調節等一系列活動。

航空發動機控制系統在不斷進化，資料圖

航空發動機控制系統是一個多變量、時變、非線性、多功能的復雜系統，通過對多種被控對象的控制，實現對發動機工作狀態及性能的調節，滿足飛機飛行需求，此外，還兼顧應急放油、消喘防喘、故障診斷及健康管理等功能。而航空發動機的工作狀態變化范圍寬，環境條件變化大，這都給控制系統的設計帶來了苛刻的要求。

從20世紀40年代噴氣式發動機誕生開始，發動機控制系統歷經70多年的發展歷程，從控制方法和理論上，由基于經典控制理論的單變量控制系統發展到基于現代控制理論的多變量控制系統。

隨著航空發動機的不斷發展，航空發動機控制系統也在不斷發展。在實際工程應用中，從最初的簡單機械控制系統，發展到目前可以實現綜合控制的全權限數字電子控制系統，同時又由集中式向分布式發展。

全權限數字電子控制系統，具有體積小、重量輕，能夠實現復雜控制規律等優點，是目前歐美等國軍、民用航空發動機基本配置。

20世紀70年代初，歐美等國便已開始發展發動機數字電子控制技術。經過30多年的發展，由最初的單通道帶機械液壓備份的數字電子控制系統發展為FADEC，即全權限數字電子控制系統，FADEC主要由數字電子控制器、燃油泵、機械液壓執行機構、發動機載傳感器等組成，數字電子控制器通過傳感器采集轉速、溫度、壓力等發動機參數，以及燃油計量活門開度、導向葉片角度、噴口面積等控制變量，控制軟件實現發動機控制規律，機械液壓裝置僅作為控制系統的執行機構。

隨著FADEC技術的不斷成熟，雙通道全權限數字電子控制系統已成為國際主流航空發動機的標準配置，具備多通道設計、系統自檢測功能、自適應控制、發動機健康管理、控制系統故障重構、高性能計算及數據存儲、傳感器自我診斷等能力，系統可靠性、安全性進一步提高。

全權限數字電子控制是航空發動機控制技術發展的必然趨勢，世界航空技術強國通過幾十年的發展，已經取得了長足進步，開發出了技術先進、安全可靠的產品，并朝著分布式控制、飛發綜合控制等方向發展。目前，我國正在結合高性能軍用航空發動機的型號研制工作，開發符合中國國情的航空發動機數控系統，縮短與先進國家的技術差距，推動我國航空發動機技術的發展。