世界環境日 | 航空業如何減少對環境的影響？
減少對環境的影響是航空業正面臨的嚴峻挑戰。
由歐洲清潔天空研發計劃（European Clean Sky R&D initiative）開發的賽峰飛機發動機開放式轉子演示器，是賽峰飛機發動機公司計劃開發的推進系統的一部分。開放式轉子（Open Rotor）配置旨在應對多種技術挑戰，例如新的推進模式、創新的空氣動力學配置和前所未有的制造工藝。
開放式轉子概念發動機的創新型架構是獨一無二的。開放式轉子采用賽峰飛機發動機的M88 Rafale發動機，因其緊湊性而被選中，它具有兩個分別帶有12個和10個復合葉片的反向旋轉風扇。前螺旋槳的直徑為4米，后螺旋槳的直徑略小，這樣可以避免與前螺旋槳葉片尖端處發生的渦流相互作用。與傳統發動機不同，它們是半開式的，不僅減小了整體重量，而且增加了抽風量，涵道比（冷熱氣流比率）超過了30:1。發動機氣流的增加提高了推進效率，改善了燃油消耗，并因此減少了二氧化碳排放量。
與目前的渦扇發動機相比，開放式轉子發動機最終可以將油耗和排放降低30％。
測試演示儀是件復雜的事情
Testing a demonstrator – a complex affair
測試是這個開創性項目的重要組成部分，并且采用了開放式轉子等開拓性新設計，所以這不是小事。憑借革命性的半開式發動機架構、尖端的新材料和創新的制造工藝，發動機測試必須捕獲各種動態數據，既能確保測試的可靠性和完整性，還為設計分析師提供了大量數據供其參考。
為此，賽峰飛機發動機公司的測試工程師采用了Brüel & Kj?r燃氣輪機測試解決方案，該方案的價值早在CFM LEAP*發動機認證期間進行的更大規模的測試中就得到了證明。測試要求使用多種不同的傳感器來檢測發動機，測量、監控和記錄發動機工況。位于馬達底座旁邊的發動機箱中的高性能數據采集設備收集數據并通過10,000米長的光纜將其傳輸到600平方米的技術中心。
當將發動機樣機置于其運行范圍內時，需要非常密切地注意開式轉子發動機樣機的動態和振動情況，以便在整個測試期間保持發動機的正常運行。工程師們分別從十三個監測站實時跟蹤振動和動態響應，然后將獲得的全部數據直接發送給賽峰飛機發動機公司在維拉羅什（Villaroche）的設計部門進行測試后分析。能夠在各個站點之間輕松共享數據，這就加快了數據評估和決策的過程。
設置——快速、簡單而萬無一失
Configuring it out – fast, easy and foolproof
在進行任何測試之前，工程師必須完成預測試計劃和設置的復雜任務，其中包括兩個可能非常耗時的階段。
第一階段涉及到定義許多不同的傳感器類型和測量細節。
許多第一手資料需要由測試團隊進行整理，然后配置到測試系統中，這可能是一項費力而繁瑣的工作，它是成功測試的先決條件，但也是引入錯誤的主要原因。在計劃階段，通過將這些數據整理到一個Microsoft? Excel?文件中，賽峰飛機發動機公司可以簡單地將其載入主數據采集PC并設置整個系統。電子表格包含所有用于時間記錄和信號處理的定義參數，以及所有傳感器及其測量特性。此外，它還包含數據監控終端和可以向測試臺試驗人員和測試操作人員發出警報的警報監測系統的所有設置。
第二階段包括將數百個通道的不同數據（如振動、應變、壓力和動態位移）物理傳輸到采集系統。
這可能是一件很復雜的事情，需要分清哪些數據傳送到哪里以及如何傳送。但是，由于該系統是圍繞Brüel & Kj?r的LAN-XI硬件單元構建的，而該單元沒有通道綁定，所以任何通道都可以連接到任何輸入。這為配置系統提供了靈活性并節省了時間，因為不需要為特定的數據采集類型指定特定的傳感器類型。相同的數據采集系統輸入接頭可以接受所有類型的傳感器，同樣可以簡化設置并提供多功能性。
密切關注測試
Keeping tabs on the test
在測試的所有階段密切關注事情對于確保測試的有效性以及確認動態參數保持在限值范圍內非常重要。工程團隊實時監測重要參數，以保護發動機的完整性。實時報警可以警告超限，而日志可以記錄測試過程。
跟蹤采集信號的各個工程團隊在可視化和數據處理方面有著截然不同的需求。因此，每個監測站都是獨立配置的，為每個部門提供與其各自應用相關的信號。數據是實時提供的，并提供各種測量顯示，以便在正確的時間向正確的人員提供正確的信息。數據可以在每次測試期間或之后立即進行更細致地處理或回放，以便在進入下一個測試階段之前對每個測試階段進行分析和評估。
試驗臺上的開放式轉子，伊斯特爾（Istres）
在需要的時候和需要的地方共享數據
Sharing data when and where needed
測試組織的許多部分都需要在記錄時訪問數據。每個監測站都可以針對具體研究單獨配置，因此合作伙伴和客戶可以有對自己專有數據的完全訪問權限。由于許多不同的人員在關注發動機的特定和不同的部分，因此測試工程師通過最少的培訓了解如何快速使用系統是至關重要的。其中一名測試工程師得出結論：“很容易在非常短的時間內向所有不同的工程部門和合作伙伴解釋如何使用系統”。數據需要以特定的格式與非現場部門實時共享。位于維拉羅什的研究部門可以在當天訪問測試數據。這位工程師補充道，“實時轉換為datx格式以及將數據傳輸到工程處的速度是無與倫比的”。
對于賽峰飛機發動機公司來說，第一階段測試的總體結果是令人滿意的。下一階段將帶來新的挑戰，但該計劃的每一步都向更加綠色、清潔的天空邁進了一大步。
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