【據(jù)mro-network網(wǎng)站2019年4月3日?qǐng)?bào)道】Aeolus Engine Services公司首席執(zhí)行官Fergal Whelan-Porter表示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)問題導(dǎo)致飛機(jī)停飛(AOG)情況時(shí)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，許多現(xiàn)場(chǎng)維修事件的起因可以追溯到發(fā)動(dòng)機(jī)的最后一次返廠維修，特別是高壓壓氣機(jī)(HPC)葉片，高壓渦輪(HPT)葉片和噴嘴導(dǎo)葉等內(nèi)部部件。為了保證飛行期間的安全，維修員需要在停飛期間對(duì)HPC和HPT模塊進(jìn)行足夠的性能恢復(fù)維修，以配合壽命有限部件的使用。由于飛行時(shí)間過長(zhǎng)或者安裝問題，風(fēng)機(jī)葉片、傳感器、主發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置和燃油噴嘴等在線可更換裝置(LRU)容易發(fā)生故障。Fergal Whelan-Porter認(rèn)為，材料和數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展將有助于減少飛機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)間。
⑴數(shù)字檢測(cè)技術(shù)
Standard Aero公司采用數(shù)字檢測(cè)技術(shù)對(duì)關(guān)鍵翼型部件進(jìn)行激光測(cè)量檢查。
使用數(shù)字技術(shù)獲得壓氣機(jī)或風(fēng)扇葉片的圖像，通過與全新部件相比確定何時(shí)翻新葉片。應(yīng)用自動(dòng)焊接技術(shù)，可以將葉片恢復(fù)到其設(shè)計(jì)狀態(tài)，以確保發(fā)動(dòng)機(jī)具有出色的性能。自動(dòng)焊接技術(shù)使用機(jī)器人和計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)編程來執(zhí)行葉片的精密加工或焊接，同時(shí)這減小了人類執(zhí)行相同任務(wù)的誤差。
與此同時(shí)，普惠也在擴(kuò)大其數(shù)字化能力，旨在最大限度地減少M(fèi)RO事件。這項(xiàng)技術(shù)將使發(fā)動(dòng)機(jī)維修具有高度預(yù)測(cè)性，且重點(diǎn)從被動(dòng)維修轉(zhuǎn)移向主動(dòng)維修轉(zhuǎn)變。普惠公司開發(fā)的數(shù)字檢測(cè)工具可以主動(dòng)查看發(fā)動(dòng)機(jī)故障，并提供早期預(yù)警。同時(shí)普惠一直致力于提高其預(yù)測(cè)分析能力，普惠通過其EngineWise服務(wù)套件使用最先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、分析工具和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來監(jiān)控其發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，以預(yù)測(cè)和防止發(fā)動(dòng)機(jī)停車故障。以GTF發(fā)動(dòng)機(jī)為例，其傳感器比V2500發(fā)動(dòng)機(jī)多40%，每次飛行每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可產(chǎn)生大約400萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，通過EngineWise服務(wù)系統(tǒng)，可以大大改善維修工作，并減少對(duì)客戶的干擾。
此外，普惠還利用先進(jìn)的診斷和發(fā)動(dòng)機(jī)管理(ADEM)系統(tǒng)以及增強(qiáng)的飛行數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)和傳輸(eFAST)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來“減少維修員維修負(fù)擔(dān)”，并將趨勢(shì)分析與葉片尖端、葉片根部維修聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)更快、更經(jīng)濟(jì)的維修選項(xiàng)。擴(kuò)大部件檢查范圍是延長(zhǎng)飛行時(shí)間并降低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行成本的有效方式。收集特定組件故障數(shù)據(jù)能夠了解零件使用狀況并有效延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間。
⑵數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)
i 發(fā)動(dòng)機(jī)趨勢(shì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
MTU維修公司的發(fā)動(dòng)機(jī)趨勢(shì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括飛行期間基于排氣溫度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)測(cè)、自動(dòng)診斷突發(fā)狀況的根本原因以及通過quick fleet分析工具來評(píng)估每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行期間的損壞程度和返修效果。MTU維修公司目前使用的數(shù)據(jù)直接來自具體的營(yíng)業(yè)商而不是整個(gè)行業(yè)的大數(shù)據(jù)，且其致力于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的整合。
該系統(tǒng)提高了主動(dòng)管理機(jī)隊(duì)的能力，并向用戶推薦延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的方案，且能夠減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成的二次或者更嚴(yán)重的損壞。這在降低運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)行成本的同時(shí)還減小了AOGs的概率。
發(fā)動(dòng)機(jī)趨勢(shì)監(jiān)測(cè)的最大特點(diǎn)在于其本身就是不斷變化的。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)趨勢(shì)監(jiān)測(cè)是確定長(zhǎng)期趨勢(shì)變化，使飛機(jī)能夠在不同的飛行模式下傳輸每份大約10千字節(jié)的“單一快照?qǐng)?bào)告”。 新技術(shù)的發(fā)展使得發(fā)動(dòng)機(jī)的趨勢(shì)監(jiān)測(cè)具體到每秒的連續(xù)數(shù)據(jù)，雖然該數(shù)據(jù)仍低于1千兆字節(jié)，但已經(jīng)超過了當(dāng)前的機(jī)上數(shù)據(jù)傳輸能力，因此必須通過無線地面快速訪問記錄器[WQAR]進(jìn)行數(shù)據(jù)下載。
目前發(fā)動(dòng)機(jī)趨勢(shì)監(jiān)測(cè)仍存在以下兩方面的問題：
①數(shù)據(jù)量的持續(xù)增加使通過飛機(jī)通信尋址和報(bào)告系統(tǒng)(ACARS)實(shí)時(shí)傳輸整個(gè)飛行過程中的數(shù)據(jù)太過昂貴，但新技術(shù)可能有助于降低數(shù)據(jù)傳輸成本，使數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸成為現(xiàn)實(shí)；
②由于每架飛機(jī)其硬件和軟件供應(yīng)商以及升級(jí)技術(shù)的不同導(dǎo)致其數(shù)據(jù)格式、傳輸能力和頻率不同，因此針對(duì)不同發(fā)動(dòng)機(jī)、不同區(qū)域、不同運(yùn)營(yíng)模式收集數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
GE發(fā)動(dòng)機(jī)原始設(shè)備制造商(OEM)的機(jī)隊(duì)支持團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)構(gòu)建和發(fā)展檢測(cè)分析技術(shù)，以提高快照數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)率，這些分析的結(jié)果會(huì)寫入“客戶通知報(bào)告”，同時(shí)就預(yù)防性檢查或維修操作向客戶提出建議。所謂的快照數(shù)據(jù)是指客戶發(fā)送的在飛機(jī)起飛、爬升、巡航階段的發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)據(jù)。
ii Prognos系統(tǒng)
法航工業(yè)KLM工程與維修(AFI KLM E&M)公司自2017年推出其Prognos系統(tǒng)以來，MRO已經(jīng)利用當(dāng)前可用的數(shù)據(jù)進(jìn)行了“非常強(qiáng)有力的分析”。未來隨著數(shù)據(jù)量的增加，會(huì)有更強(qiáng)有力的分析。
Prognos是一種適用于所有發(fā)動(dòng)機(jī)和輔助動(dòng)力裝置的多用途預(yù)測(cè)性維修解決方案服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過Wi-Fi或4G從飛機(jī)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，給AFI KLM E&M提供短期和長(zhǎng)期的趨勢(shì)監(jiān)測(cè)，能夠讓維修員從OEM獲得警報(bào)之前就檢測(cè)出維修事件。AFI KLM E&M表示，這可以提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，因?yàn)樵摲?wù)是針對(duì)各個(gè)航空公司的運(yùn)營(yíng)和機(jī)隊(duì)動(dòng)態(tài)而定制的，而不是OEM使用的全球機(jī)隊(duì)模型。
⑶新材料與新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)故障不僅僅是解釋大數(shù)據(jù)的問題，其歸根結(jié)底還是材料和修復(fù)方法的問題。
目前有很多關(guān)于高溫部件的解決方法，主要是使用更好的涂層技術(shù)和更強(qiáng)的材料。由于比氣相鍍鋁涂層具有更長(zhǎng)的使用壽命，陶瓷涂料的應(yīng)用越來越多。使用CMAS(鈣 - 鎂 - 鋁硅酸鹽)抗熱隔熱涂層及ERCoateco(HPC翼型的抗腐蝕涂層)，可降低廢品率，提高硬件的耐用性并降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率。這是一種非常經(jīng)濟(jì)有效的維修方式，可以降低材料成本，并大大延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。這些技術(shù)大大降低了在惡劣環(huán)境中飛行飛機(jī)的維修成本。AFI KLM E&M的Chabroux將陶瓷基復(fù)合材料列為提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的關(guān)鍵技術(shù)之一。陶瓷基復(fù)合材料可以在沒有任何冷卻系統(tǒng)的情況下承受很高的溫度，但現(xiàn)在說新技術(shù)將如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)揮作用還為時(shí)過早，因?yàn)槟壳暗恼J(rèn)知有限。
Standard Aero公司采用 “冷噴涂”技術(shù)，這是一種使用高速惰性氣體將金屬粉末噴到零件上而不會(huì)損壞零件結(jié)構(gòu)的修復(fù)方法。Standard Aero將于今年第二季度開始使用該技術(shù)。冷噴涂在不會(huì)導(dǎo)致金屬表面變形的情況下，保持與焊接相同的強(qiáng)度特性。
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