发动机试车台.doc

發動機試車台（或稱為引擎試車台，Engine Test Cell）汽車能跑是因為有引擎，飛機能飛也是因為裝了引擎。汽車可以一直開到引擎出問題才修理。飛機則不能，因為飛行中若引擎發生問題可能墜機。因此飛機的引擎在使用過一定時間後，不論好壞，都得卸下並進廠維修保養；完成維修保養後送進測試室，做全功能測試。測試合格，才能再掛上飛機使用。如此週而復始，直到引擎的使用壽命終止。而測試飛機引擎的建築物就稱之為發動機試車台（Engine Test Cell），簡介如下。1. 建築物新一代的大型發動機試車台有三個主要空間：測試間、準備間及控制間。1.1測試間 (Test Cell)測試間為鋼筋混凝土造之一層樓建築。前端為進氣道、後端為排氣道，前後端均較高，約二十餘米；中央段較低，高度約15米；建築縱剖面仿如U型，全長約 90米。橫剖面內部尺寸高約為13.0 米，寬與高同。建築內部空間依其功能可分為四區：進氣道、測試室、排氣管室及排氣道。（圖一） 進氣道 (Inlet Stack)此部分在測試間最前段。測試發動機時，大量之空氣會由上方開口吸入；經過一系列導流、整流設施，使氣流在進入發動機之前，達到均勻而平順狀況。均勻的氣流可使發動機之測試獲得較客觀的結果。 測試室 (Test Room)此部分在測試間之中前段。發動機吊掛於此空間做測試，吊掛位置在建築物橫斷面正中央（圖四）。 排氣管室 (Augmenter Tube Room)此部分在測試間之中後段。此室內裝有一直徑約六米，長約二十五米之排氣用鋼製圓管，此圓管之作用是將測試時發動機高速噴出之廢氣導引至排氣道。 排氣道 (Exhausted Stack)此部分在測試間之最後段。廢氣被導入此室後，由上方開口排向高空。1.2準備間 (Preparation Room)準備間為鋼骨構造建築，高約16 米。發動機測試前之準備工作，就在此進行。準備間內之主要空間是工作站（Work Station），每一處工作站可掛一組發動機。一般而言，準備間中共有三五處工作站。（圖二）1.3控制間 (Control Room)此處是試車台之中樞，為二或三層樓之鋼筋混凝土造建築，每層樓高約4.0米。控制室在二樓，操作人員可透過隔音玻璃窗及閉路電視（CCTV），觀看發動機測試情況（圖三）。此外，大部分測試發動機所需之輔助設備，如電機設備、供油設備、空氣壓縮設備、空調設備及消防設備等，亦設置於此建築物中。2. 設計重點2.1空氣動力學（Air Dynamic）測試發動機時，測試室內之氣流狀況必須充足、均勻且平順，否則測試結果將不客觀。影響氣流品質之因素包括：測試間之橫斷面尺寸及形狀，各空間長度，排氣管尺寸，以及進氣道、排氣道之高度，等等。基本上，測試推力越大的發動機，測試間各部分之尺寸越大。整流設備則包括：分流板（Spliter）、導流板（Turning Vane）、整流網（Flow Control Screen）等等。2.2 噪音防治近距離測試時，大型民用發動機之最大噪音值介於130140 dbA。將如此高噪音降低至法規容許範圍內以適於人員工作，是設計重要課題之一。一般而言，完成後之試車台需求標準為：控制室內，噪音應低於 65 db（A）。準備間內，噪音應低於 70 db（A）。離建築物外牆 75 米處，噪音應低於 70 db（A）。離建築物外牆 75 米處，超低頻噪音（Infra-sound）應低於100 db。在消音設備方面，試車台牆壁及屋頂均為厚實之混凝土，可有效地阻隔噪音；而分流板、導流板及排氣管等，也都設計成兼有吸音或隔音功能。3. 主要設備3.1 發動機吊運系統（Engine Handling System）發動機吊運系統裝設於準備間及測試室內，其主要功能是吊運發動機；系統中包括單軌吊車（Mono Rail）以及門型吊車（Bridge Crane）兩部份，最大載重量30 噸。單軌吊車可將發動機由準備間中之工作站吊起，緩緩移入測試室，安置於推力架（Thrust Stand）上；並於完成測試後，循反方向將發動機吊離測試室，並運回工作站。3.2 工作站（Work Station）工作站是準備間內主要空間及設備，一處工作站可掛一組發動機。發動機測試前，就吊掛於此做準備工作。3.3 升降工作台（Work Platform）升降工作台裝設於測試室內，在發動機正下方。發動機吊掛至推力架後，可利用此工作台載送技術人員至發動機旁，做介面連結及最後檢查。（圖四、五） 3.4 推力架（Thrust Stand）推力架裝設於測試室天花下方，用來吊掛發動機；絕大部份測試用之管線、感知器（Sensor）及介面都在此處與發動機連結。（圖五）3.5 資料收集系統（Data Acquisition System, DAC System）資料收集系統裝設於控制室內，是發動機試車台最核心之技術；系統包括：電腦及資料收集、處理系統。（圖三）4.工期此種建築及設備之特性完全依測試發動機之功能而定。完成後，能否百分百滿足測試發動機之需求，是驗收之基本標準。此外，因為相關技術非常專業，一般而言，此類工程均採統包方式：規劃、設計、施工以及設備製作和組裝均由統包商全權負責。一般而言，試車台總計畫執