遄达发动机
发动机健康管理(EHM)系统用于传输数据从飞机发动机转移到地面的运行中心,用来记录和监测发动机的性能,确保其可用性。过去的几十年,EHM系统一直是罗罗发动机的重要技术特征,如遄达500发动机电子控制单元中就内置了发动机健康管理系统,而最新的EHM系统能够比以前的版本多测量数千个参数,还能监测发动机的全新部件。
罗罗公司通过研究空气湿度与涡轮燃气温度的关系,用于更好地预测部件寿命和维修方法。例如,遄达XWB发动机的一种预测服务需求的方法是读取涡轮排气温度,但该数值会受到湿度的影响,使得发动机看起来比实际更早需要维修。罗罗公司使用Azure 云平台开发了应用程序,快速访问遄达XWB 发动机服务的每个机场的准确空气湿度数据,准确分析涡轮排气温度对发动机的影响,修正调整维修时间。这样可以更准确计划遄达XWB 发动机的在翼飞行循环,增加客户的发动机可用性。
此外,罗罗公司将预防性检查贯穿遄达XWB发动机的全生命周期。通过将数据录入数字孪生体,对发动机组件的实时行为进行建模,从而更准确地判断零部件是否出现磨损,帮助提前发现潜在问题,相应调整维修计划。罗罗公司还利用数字孪生技术修理整体叶盘,提升遄达系列最新产品XWB-97发动机的效率。
“超扇”发动机
罗罗公司的下一代大型商用发动机“超扇”(UltraFan)与遄达发动机相比,燃油效率提高了25%,污染物排放降低了约25%。“超扇”发动机的每个风扇叶片都有一个数字孪生数据模型,可以存储真实的测试数据,从而使工程师可以预测使用中的性能。
罗罗公司为“超扇”发动机建造了全球最大的80号室内试车台。
80号试车台在自动化方面:确保了测试的可重复性和一致性,同时减少操作系统所需的工时;提升了远程监控和控制功能,自动安全触发;集成的测试程序允许完全自动化的测试;自动油门能力与发动机和设备的可编程逻辑控制器(PLC)实现集成;实时报警检查,违规操作报警响应(<5ms);可生成测试日志表和自动报告;用户友好的测试配置输入与重复检查;支持无人操作。
在可扩展性方面:网络可扩展满足任何测试环境中的需求;支持任何数量的仪器节点发布数据,并允许其他的数据订阅者应用程序处理和测量数据;可以采集数百至数千个测量通道;可用于研发和MRO生产环境。
在可视化方面:提供了一个完全可定制的可视化接口帮助通讯和处理测试验数据;完全机构化的实时图形数据显示窗口;高度结构化的报告可以应对任何标准;定制报告和评审工具。
在集成性方面:满足标准通信协议的仪器不需要额外的驱动程序;与动态数据分析系统相结合可使得单个操作员可以控制数据收集的所有方面;与其他数据采集系统无缝集成。
与现有的试车台相比,80号试车台内嵌的数据系统功能更强大,更复杂,能以最快时间将数据直接传输至安全存储,并首次连接到分析模型和工程师。错综复杂的传感器网络收集发动机的1万余个不同参数数据,还能以每秒20万个样本的速率探测到最微小的振动。这些数据有助于更好地了解发动机,监控每个组件在各种条件下的表现,并为将来改进发动机的可用性和效率提供依据。
“超扇”发动机
B-52H轰炸机的商用发动机替换项目
B-52商用发动机替换项目(CERP)是美国空军计划通过更换老旧的TF-33发动机使B-52H延长服役到2050年。新发动机的平均大修间隔大约为30000h,要大于B-52H在剩余服役周期内的计划飞行小时数,因而很可能在全生命周期内无须大修。在竞标过程中,罗罗公司采用数字建模技术“制造”了B-52H轰炸机的机翼,并安装了该公司的F130发动机。借助数字模型,罗罗公司能够为美国空军演示其发动机和换装模式将如何降低风险,从而高效、经济且按时地换装该发动机。此外,数字模型还展示了如何更轻松地完成维修工作。
2021年9月,美国空军宣布罗罗公司成为CERP计划的赢家,将为所有76架B-52H轰炸机制造608台发动机以及备件。罗罗公司项目负责人表示,数字技术已成为罗罗未来飞机和航空发动机研制的重要手段。罗罗公司的设计方案可与客户分析,不仅是开发全新的发动机,还有开发全新的飞机,都会因此缩短周期。
罗罗已经为B-52发动机维修人员开发了虚拟现实(VR)培训软件,可以降低培训新维护人员的成本和风险,并提高安全性。更重要的是可以为世界各地的维修人员提供实时、全天候的全球支持能力,即无论飞机部署在何处,维修人员都可以通过VR培训系统与罗罗技术专家联系。
罗罗公司测试用于B–52H轰炸机换发项目的F130发动机