航空活塞發動機氣缸磨損診斷虛擬仿真實驗是安陽工學院建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：航空活塞發動機氣缸磨損診斷虛擬仿真實驗
- 建設院校： 安陽工學院
- 課程負責人： 楊慶祥
- 授課教師：景國勛、張勇、馬洪儒、韓玉坤
課程簡介,課程目標,
課程簡介
本實驗採用虛擬現實技術,通過組建航空活塞發動機虛擬三維模型並添加虛擬仿真工作場景, 實時再現採用真實航材並嚴格遵守適航規章的活塞發動機氣缸磨損診斷實況,通過訓練可使學生了解發動機及其測量工具百分表和千分尺的結構、原理以及圓度、圓柱度的測量計算方法;最終掌握航空活塞發動機氣缸磨損診斷和評判油缸是否需要修復或更換的基本專業技能。
課程目標
1.滿足我校飛行技術、飛行器製造工程和交通運輸(民航機務方向)等專業實踐教學需求
航空活塞發動機氣缸磨損診斷實驗課是我校飛行技術、飛行器製造工程和交通運輸(民航機務方向)等專業的主幹課程《航空活塞動力裝置》和《航空發動機》的重要實驗項目，該實驗針對使用過的航空活塞發動機缸體內徑進行測量，以檢驗其磨損程度並判斷是否需要及時修復和更換。
據不完全統計，目前國內配備航空活塞發動機的飛機數量近2000架，且不包括無人機。飛機對活塞式航空發動機的動力特性包括轉速特性、螺旋槳特性和高度特性要求甚高，而氣缸的磨損程度對發動機的動力性影響最大，直接導致其飛行性能、安全性和經濟性能的下降，關係到國家安全和民眾的切身利益。因此航空活塞發動機氣缸磨損診斷是飛機安全運行過程中必須執行的一項檢測措施，也是航空類相關專業必開的一門實驗課，但是由於國家相關航空職能部門發布的適航規章的專門要求以及航空領域實驗器材費用高昂、數量有限、維修維護成本較高等原因，實驗教學中存在諸多問題和不利條件，實驗課難以開展，具體情況如下:
(1)本實驗是飛行技術和飛行器設計製造維修相關專業的必開實驗課根據《航空發動機適航規定(CCAR-33R2)》(民航局第207號) D章“台架試驗”中的“活塞式航空發動機第33.49條持久實驗”要求:裝有螺旋槳軸的發動機必須安裝螺旋槳做持久試驗，持久試驗期間發動機的功率和曲軸轉速必須保持在額定值的士3%。
(2)本實驗對所需航材、工具、量具以及實驗參與人員有專門要求根據《民用航空器機型、部件修理項目培訓大綱》(CCAR-147-04R1) ，活塞式發動機氣缸修理對航材、工具和量具有專門的要求，不得以其他實驗器材代替;對發動機維修實驗小組亦有專門規定:每個實驗小組人數及每個老師指導學生人數均不得超過8人。
(3)本實驗所需航材價格昂貴、數量不足，而相關專業學生人數眾多目前國內開設航空類相關專業的高校擁有航空發動機的數量並不多，而活塞式航空發動機擁有量就更少，而國內開設航空類相關專業的學校和學生人數逐年增多，所以高校用於實驗教學的航空發動機數量遠遠滿足不了航空類相關專業的實踐教學需求。
(4)航空活塞發動機氣缸磨損檢測診斷是航空類相關專業職業技能大賽規定的考試項目，也是飛行技術、飛行器製造、機務維修相關專業學生必須掌握的基本技能之一。
(5)通過虛擬仿真實驗的學習，學生可熟練掌握該實驗的基本原理、方法和步驟及相關工具、量具的使用方法，為實物活塞式發動機磨損診斷實驗做好準備，大大提高物理實驗效率，提高實驗教學效果。
(6) 此外該實驗項目可與國內航空類院校實現資源共享共建，避免重複建設和浪費。
2.掌握髮動機缸體磨損機理和診斷方法
通過開展“航空活塞發動機氣缸磨損診斷虛擬仿真實驗”不僅可讓學生了解和掌握髮動機缸體磨損的原因和磨損程度的分布情況，而且可以掌握髮動機缸體檢測的基本方法和步驟，為實物發動機缸體磨損診斷實驗做好準備，同時加深學生對摩擦、磨損和潤滑等基本概念的理解，鞏固相關的機械基礎知識。
通過完整還原航空活塞發動機氣缸磨損診斷實驗場景，製作成相關VR實驗項目進行虛擬體驗，恰恰能夠解決上述問題，不僅可以大大降低實驗成本，更能打破實驗教學中時間與空間的限制，實現隨時隨地的學習，學生同樣能夠身臨其境地觀察實驗現象並掌握實驗原理、方法和步驟，為實物航空活塞發動機磨損診斷實驗做好準備。
