【據(jù)mro-network網(wǎng)站2019年4月3日報道】Aeolus Engine Services公司首席執(zhí)行官Fergal Whelan-Porter表示，當(dāng)發(fā)動機問題導(dǎo)致飛機停飛(AOG)情況時，根據(jù)以往的經(jīng)驗，許多現(xiàn)場維修事件的起因可以追溯到發(fā)動機的最后一次返廠維修，特別是高壓壓氣機(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HPC和HPT模塊進行足夠的性能恢復(fù)維修，以配合壽命有限部件的使用。由于飛行時間過長或者安裝問題，風(fēng)機葉片、傳感器、主發(fā)動機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認為，材料和數(shù)據(jù)預(yù)測技術(shù)的發(fā)展將有助于減少飛機的現(xiàn)場維修時間。
⑴數(shù)字檢測技術(shù)
Standard Aero公司采用數(shù)字檢測技術(shù)對關(guān)鍵翼型部件進行激光測量檢查。
使用數(shù)字技術(shù)獲得壓氣機或風(fēng)扇葉片的圖像，通過與全新部件相比確定何時翻新葉片。應(yīng)用自動焊接技術(shù)，可以將葉片恢復(fù)到其設(shè)計狀態(tài)，以確保發(fā)動機具有出色的性能。自動焊接技術(shù)使用機器人和計算機數(shù)控(CNC)編程來執(zhí)行葉片的精密加工或焊接，同時這減小了人類執(zhí)行相同任務(wù)的誤差。
與此同時，普惠也在擴大其數(shù)字化能力，旨在最大限度地減少MRO事件。這項技術(shù)將使發(fā)動機維修具有高度預(yù)測性，且重點從被動維修轉(zhuǎn)移向主動維修轉(zhuǎn)變。普惠公司開發(fā)的數(shù)字檢測工具可以主動查看發(fā)動機故障，并提供早期預(yù)警。同時普惠一直致力于提高其預(yù)測分析能力，普惠通過其EngineWise服務(wù)套件使用最先進的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、分析工具和實時數(shù)據(jù)來監(jiān)控其發(fā)動機的運行狀況，以預(yù)測和防止發(fā)動機停車故障。以GTF發(fā)動機為例，其傳感器比V2500發(fā)動機多40%，每次飛行每臺發(fā)動機可產(chǎn)生大約400萬個數(shù)據(jù)點，通過EngineWise服務(wù)系統(tǒng)，可以大大改善維修工作，并減少對客戶的干擾。
此外，普惠還利用先進的診斷和發(fā)動機管理(ADEM)系統(tǒng)以及增強的飛行數(shù)據(jù)采集存儲和傳輸(eFAST)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來“減少維修員維修負擔(dān)”，并將趨勢分析與葉片尖端、葉片根部維修聯(lián)系起來，實現(xiàn)更快、更經(jīng)濟的維修選項。擴大部件檢查范圍是延長飛行時間并降低發(fā)動機運行成本的有效方式。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發(fā)動機運行時間。
⑵數(shù)據(jù)預(yù)測技術(shù)
i 發(fā)動機趨勢監(jiān)測系統(tǒng)
MTU維修公司的發(fā)動機趨勢監(jiān)測系統(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)對發(fā)動機的預(yù)測、自動診斷突發(fā)狀況的根本原因以及通過quick fleet分析工具來評估每臺發(fā)動機在運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)直接來自具體的營業(yè)商而不是整個行業(yè)的大數(shù)據(jù)，且其致力于發(fā)動機運行數(shù)據(jù)的整合。
該系統(tǒng)提高了主動管理機隊的能力，并向用戶推薦延長發(fā)動機運行時間的方案，且能夠減少對發(fā)動機造成的二次或者更嚴重的損壞。這在降低運營商的運行成本的同時還減小了AOGs的概率。
發(fā)動機趨勢監(jiān)測的最大特點在于其本身就是不斷變化的。傳統(tǒng)的發(fā)動機趨勢監(jiān)測是確定長期趨勢變化，使飛機能夠在不同的飛行模式下傳輸每份大約10千字節(jié)的“單一快照報告”。 新技術(shù)的發(fā)展使得發(fā)動機的趨勢監(jiān)測具體到每秒的連續(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]進行數(shù)據(jù)下載。
目前發(fā)動機趨勢監(jiān)測仍存在以下兩方面的問題：
①數(shù)據(jù)量的持續(xù)增加使通過飛機通信尋址和報告系統(tǒng)(ACARS)實時傳輸整個飛行過程中的數(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)實時傳輸成為現(xiàn)實；
②由于每架飛機其硬件和軟件供應(yīng)商以及升級技術(shù)的不同導(dǎo)致其數(shù)據(jù)格式、傳輸能力和頻率不同，因此針對不同發(fā)動機、不同區(qū)域、不同運營模式收集數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫是一項挑戰(zhàn)。
GE發(fā)動機原始設(shè)備制造商(OEM)的機隊支持團隊將繼續(xù)構(gòu)建和發(fā)展檢測分析技術(shù)，以提高快照數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)的監(jiān)測率，這些分析的結(jié)果會寫入“客戶通知報告”，同時就預(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)送的在飛機起飛、爬升、巡航階段的發(fā)動機性能數(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)進行了“非常強有力的分析”。未來隨著數(shù)據(jù)量的增加，會有更強有力的分析。
Prognos是一種適用于所有發(fā)動機和輔助動力裝置的多用途預(yù)測性維修解決方案服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過Wi-Fi或4G從飛機實時傳輸數(shù)據(jù)，給AFI KLM E&M提供短期和長期的趨勢監(jiān)測，能夠讓維修員從OEM獲得警報之前就檢測出維修事件。AFI KLM E&M表示，這可以提高預(yù)測準確性，因為該服務(wù)是針對各個航空公司的運營和機隊動態(tài)而定制的，而不是OEM使用的全球機隊模型。
⑶新材料與新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
預(yù)防發(fā)動機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)和更強的材料。由于比氣相鍍鋁涂層具有更長的使用壽命，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)動機燃料消耗率。這是一種非常經(jīng)濟有效的維修方式，可以降低材料成本，并大大延長發(fā)動機的運行時間。這些技術(shù)大大降低了在惡劣環(huán)境中飛行飛機的維修成本。AFI KLM E&M的Chabroux將陶瓷基復(fù)合材料列為提高發(fā)動機可靠性的關(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)將如何隨著時間的推移而發(fā)揮作用還為時過早，因為目前的認知有限。
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)。冷噴涂在不會導(dǎo)致金屬表面變形的情況下，保持與焊接相同的強度特性。
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