過去，通用型燃燒分析系統(tǒng)KiBox主要應(yīng)用于地面車輛的測量應(yīng)用。但是今天，KiBox“直上云霄”：作為大陸航空科技公司新一代航空發(fā)動機(jī)開發(fā)流程的一部分，KiBox與該公司的工程師們一同躋身稀薄而寒冷的萬里高空，開啟新型發(fā)動機(jī)研發(fā)之旅。在KiBox的幫助下，工程師們成功完成對新一代發(fā)動機(jī)性能的優(yōu)化工作。

高功率、低油耗——航空發(fā)動機(jī)與汽車發(fā)動機(jī)的預(yù)期發(fā)展目標(biāo)大致相同。然而，航空發(fā)動機(jī)需在高空的惡劣環(huán)境條件下運行，這為航空行業(yè)的發(fā)動機(jī)開發(fā)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。大陸航空科技有限公司，隸屬于全球化運營的大陸航空科技，作為全球領(lǐng)先的小型飛機(jī)發(fā)動機(jī)制造商，其足跡遍及美國和德國。本世紀(jì)第一個十年間，大陸航空科技基于乘用車柴油發(fā)動機(jī)開發(fā)活塞式煤油飛機(jī)發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)配備冗余電子控制系統(tǒng)，與普通飛機(jī)發(fā)動機(jī)相比，耗油量減少約40%，可將飛機(jī)的航程延長30%?；钊矫河桶l(fā)動機(jī)的問世，標(biāo)志著大陸航空科技在發(fā)動機(jī)技術(shù)革新上的一次飛躍，為業(yè)界發(fā)展設(shè)立了全新的風(fēng)向標(biāo)。

大陸航空科技有限公司測試和應(yīng)用工程師David D?rner表示：“隨著我們對發(fā)動機(jī)的不斷開發(fā)，我們十分希望再次實現(xiàn)飛躍！”在高空，空氣密度隨高度提升而降低，此時空氣阻力同步降低，因此燃料消耗也會降低。然而，高空飛行仍然面臨諸多限制：飛機(jī)爬升高度時，發(fā)動機(jī)也須提高性能，以保證為飛機(jī)持續(xù)提供足夠的升力。與大型噴氣式飛機(jī)發(fā)動機(jī)不同，小型飛機(jī)發(fā)動機(jī)未配備渦輪增壓器，或僅支持單級增壓，因此其功率上限（持續(xù)運作情況下的最大飛行高度）與大型飛機(jī)發(fā)動機(jī)相比相差甚遠(yuǎn)。正因如此，優(yōu)化發(fā)動機(jī)運行高度特性對新一代發(fā)動機(jī)的研發(fā)而言至關(guān)重要。

飛機(jī)從高空降落時，發(fā)動機(jī)輸出功率較低，此時，為確保持續(xù)平穩(wěn)運行，發(fā)動機(jī)須具備足夠的壓縮能量，以維持燃燒狀態(tài)。否則，發(fā)動機(jī)會發(fā)生熄火現(xiàn)象，該現(xiàn)象與噴射式發(fā)動機(jī)的火焰喪失類似。此外，發(fā)動機(jī)還需具備另一項重要性能，即支持在10000英尺以上高空主動熄火并可靠重啟。高空中的溫度可低至零下兩位數(shù)，因此，該性能的實現(xiàn)并非一蹴而就：燃燒過程的穩(wěn)定性是取得成功的決定性因素。

實時獲取測試數(shù)據(jù)

新一代發(fā)動機(jī)的開發(fā)工作在研發(fā)初期就已呈現(xiàn)出可喜的成果：例如，搭載發(fā)動機(jī)后，在發(fā)動機(jī)仍可提供100%最大持續(xù)功率的情況下，飛機(jī)巡航高度可從2500英尺提升至3900英尺以上。D?rner解釋道：“巡航高度的提升，意味著我們可以節(jié)省幾個百分點的油耗。此外，這款新型發(fā)動機(jī)在其他方面也更加高效?！迸c競品的數(shù)據(jù)對比也證明了這一觀點，他補(bǔ)充道。

為可靠的測定熄火限值，工程師需對飛行測試中獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。D?rner表示：“使用原有的解決方案時，我們需要在每次試飛后返回地面，才能讀取數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)重設(shè)發(fā)動機(jī)參數(shù)，然后再次起飛，進(jìn)行下一輪的測試”，因此，飛行測試各階段的流程往往漫長而拖沓，尤其在遭遇多變天氣狀況時，再次起飛的難度陡增。

“為了盡可能避免對我們以及客戶的項目造成損失和影響，我們不能承受任何延誤。對于汽車制造業(yè)而言，實時數(shù)據(jù)分析是一個耳熟能詳?shù)膯栴}。我的同事向我推薦了奇石樂，我也因此了解到KiBox這款產(chǎn)品。”大陸航空科技有限公司測試和應(yīng)用項目經(jīng)理David D?rner博士如是說。

 
KiBox的全新突破

大陸航空科技提出的訴求，意味著奇石樂工程師必須在技術(shù)上作出全新突破：此前，KiBox從未在環(huán)境壓力僅為375毫巴的高空中運行。小型飛機(jī)未配備增壓艙，環(huán)境壓力將直接作用于設(shè)備之上。奇石樂銷售工程師J?rg Ruwe表示：“此前，我們僅在汽車制造業(yè)內(nèi)使用KiBox。我們基于車輛在山區(qū)環(huán)境下行駛時的壓力水平（約750毫巴），確定為KiBox支持的海拔標(biāo)準(zhǔn)。”奇石樂為獲得相關(guān)實驗數(shù)值，決定先將一套KiBox系統(tǒng)借予大陸航空科技。Ruwe繼續(xù)說道：“KiBox在賽車發(fā)動機(jī)測量中的應(yīng)用，使我們養(yǎng)成了從實踐中了解產(chǎn)品極限的習(xí)慣。這一次也不例外，我們直接將該產(chǎn)品投入實際應(yīng)用，獲取最直觀的數(shù)據(jù)。”

工程師們在冷卻艙內(nèi)完成初次實驗后，立刻開展了一項更加嚴(yán)峻的測試：他們于冬季前往瑞典，在瑞典零度以下的低溫環(huán)境中進(jìn)行飛行測試。D?rner繼續(xù)說道：“本次測試中，我們模擬了最糟糕的飛行情景：低于–40攝氏度的高空低溫、較低的燃油十六烷值以及超過7000米的海拔高度。在兩天的測試中，測試?yán)塾嬁偤０胃叨葹?5000米?！盞iBox在測試中表現(xiàn)出色，并證明了其全面性的優(yōu)點。在KiBox的幫助下，機(jī)組人員（一名測試飛行員和一名工程師）能夠?qū)崟r讀取數(shù)據(jù)，并在飛行過程中通過發(fā)動機(jī)軟件，對發(fā)動機(jī)設(shè)置作出調(diào)整。KiBox支持28伏供電連接，僅需與機(jī)載電源連接，即可開始工作，無需加裝額外電器元件。無需進(jìn)行繁瑣的起飛和著陸操作后，工程師們?yōu)闇y試爭取了數(shù)小時的飛行時間，同時節(jié)省了機(jī)場起降費和停機(jī)費。

KiBox體積輕巧、攜帶方面，提高了地面準(zhǔn)備工作的效率。開發(fā)人員僅需花費幾分鐘，即可在飛機(jī)的測試點和固定測試臺之間完成KiBox運輸，并可立即開始操作該設(shè)備。KiBox的便捷特點為開發(fā)人員的測試規(guī)劃提供了強(qiáng)大的靈活性，開發(fā)人員可根據(jù)測試時的天氣情況，隨時決定KiBox的操作地點。

 
KiBox推動新型發(fā)動機(jī)研發(fā)

除了青睞于KiBox強(qiáng)大的實用功能外，飛機(jī)工程師們還對其技術(shù)設(shè)備贊賞有加：憑借其八路測量通道，KiBox的數(shù)據(jù)輸入是以往解決方案的兩倍。強(qiáng)大的技術(shù)設(shè)備從兩方面為飛機(jī)發(fā)動機(jī)制造商帶來收益。首先，工程師們能夠獲取以往難以采集、或難以與其他被測參數(shù)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)記錄的問題，D?rner指出：“除了發(fā)動機(jī)四個氣缸的壓力外，我們現(xiàn)在還能夠測量電流信號和噴射壓力。我們可將該數(shù)據(jù)應(yīng)用于其他型號的發(fā)動機(jī)中，以節(jié)省多個測試周期?！绷硪环矫?，對于大陸航空科技而言，KiBox是名副其實的全方位解決方案：該設(shè)備適用于該公司包括六缸發(fā)動機(jī)在內(nèi)的所有發(fā)動機(jī)產(chǎn)品組合。

大陸航空科技的工程師們對奇石樂產(chǎn)品的性能深信不疑。在使用向奇石樂租借的KiBox開展了幾次測試后，大陸航空科技便決定買下該設(shè)備。D?rner總結(jié)道：“我們與奇石樂的合作非常順利。即使是在情況尚不明朗的形勢下，奇石樂也愿意以身涉險，參與到我們的測試中，并全程為我們提供出色的技術(shù)支持。”通過本次合作，大陸航空科技不僅可以將其獨具開創(chuàng)性的發(fā)動機(jī)引入市場，同時還能向全球機(jī)主提供發(fā)動機(jī)更換套件，提升飛機(jī)性能、優(yōu)化飛行特性，使客戶從中受益。