航空发动机健康管理单元能准确的掌握航空发动机的健康状态,对提升航空发动机的安全性与可靠性,降低维修成本和维护时间具有重大的意义。航空发动机健康管理单元的研制过程中需要历经多项严格的测试与验证,其测试与验证环境就显得尤为重要。本文针对某型变循环发动机健康管理单元的研制需要,研究了传感器接口适配、传感器故障模拟、电气故障注入及发动机故障模拟等关键技术,最终形成了故障模拟样机并成功应用于健康管理单元测试,具体工作内容如下:根据某型变循环发动机健康管理单元的测试验证需求设计了故障模拟样机总体方案。针对不同的测试验证场合,制定了直接故障模拟、发动机特性缓变故障模拟、数据回放模拟三种模拟方式,并制定了故障模拟样机系统框架和软件架构。根据某型变循环发动机健康管理单元的输入输出接口制定了故障模拟样机硬件方案并完成了设计。在分析关键传感器工作机理和动态特性的基础上,设计了传感器信号模拟模块,重点研究了一种基于可调电容的液位传感器信号模拟方法,解决了传统电容模拟装置无法连续调节的问题,在提高模拟精度的同时,模拟了液位传感器的实际工作情况。从电气故障注入角度对控制主板和继电器子板开展电路设计,实现了信号电气故障的手动注入和自动注入功能。针对某型变循环发动机健康管理单元三种故障模拟方式制定了故障模拟样机软件架构并完成设计。根据直接故障模拟方式开发了接口模拟软件,具备传感器特性故障注入接口;根据发动机特性缓变故障模拟方式开发了发动机模型综合软件,提供了发动机特性缓变故障模拟接口;根据数据回放模拟方式开发了数据回放及管理软件,实现了数据库查询和数据调取。通过软件能够展示故障模拟过程,为后续开展测试验证奠定了软件基础。开展了某型变循环发动机健康管理单元和故障模拟样机联合测试与试验。对标定校验后的故障模拟样机进行了静态特性测试,测试结果显示故障模拟样机在静态输出方面具有较高的模拟精度和较低的信号延迟。通过发动机模型和数据回放的动态测试,验证了故障模拟样机具备良好的动态特性。通过传感器故障注入和发动机特性缓变故障注入试验,验证了故障模拟样机的有效性。