Testy silników lotniczych – jak je wykonać?

silniki lotnicze

Każdy nowy produkt wprowadzany na rynek lub modyfikowany, zanim otrzyma certyfikaty jakości lub bezpieczeństwa eksploatacji musi spełnić szereg wymogów i warunków zawartych w odpowiednich aktach prawnych. W tym celu wykonuje się serię badań i analiz potwierdzających osiągi danej konstrukcji lub maszyny.
Do opracowania nowego silnika turbogazowego do śmigłowców wykonywana jest znaczna ilość testów. Tylko podczas testów wysokościowych inżynierowie zazwyczaj pobierają dane z 400 kanałów z czujnikami temperatury, ciśnienia, prędkości i przyspieszenia, generując łącznie 5000 różnych plików. Pierwszym krokiem w analizie zazwyczaj jest weryfikacja poprawności danych, sprawdzenie czujników i systemu gromadzenia danych. Po odnalezieniu nieprawidłowości są one oznaczane oraz filtrowane. Następnym krokiem jest wykonanie różnych analiz statystycznych. Mogą one obejmować obliczenie maksymalnego, minimalnego, średniego, odchylenia standardowego, różnicy między kanałami itp. W niektórych przypadkach dziedzina czasu jest konwertowana na dziedzinę częstotliwości. Zwykle ostatnim krokiem jest zebranie najważniejszych informacji i sformatowanie ich jako serii tabel, aby inżynierowie mogli szybko ocenić wyniki.
W przeszłości grupa Safran Helicopter Engines przeprowadzała tę analizę, stosując mieszankę metod ręcznych i automatycznych. Firma opracowała skrypty Visual Basic for Applications (VBA), aby zautomatyzować analizę najważniejszych 10% plików. Liczba plików, które można zautomatyzować, była ograniczona przez długi i trudny proces wymagany do wygenerowania kodu VBA dla stosunkowo prostych zadań analizy danych. Dodatkowe problemy wynikały z faktu, że Excel® nie został zaprojektowany do obsługi bardzo dużych plików często tworzonych w aplikacjach pomiarowych. Większość procesu analizy danych, która została wykonana ręcznie, trwała znacznie dłużej i była obarczona potencjalnym błędem zwłaszcza przy analizie zmęczeniowej i analizie maszyn wirujących. Znalezienie rozwiązania tego problemu stało się koniecznością. Czas potrzebny do analizy testów dla nowych silników został zredukowany od 2 miesięcy do 1 tygodnia dzięki współpracy z HBM nCode Automation. Duże pliki, których otwarcie trwało 5 minut, zajmuje zaledwie 10 sekund, a typowy czas wymagany do wykonania analizy za pomocą skryptów VBA został zmniejszony o około dwie trzecie. Przyspieszeniu uległy również procesy wykonywane ręcznie, typowy czas wymagany do przeprowadzenia analizy zajmuje teraz minutę, a nie godzinę. Poza oszczędnością czasu, automatyzacja procesów zapewnia również, że analiza jest wykonywana dokładnie w ten sam sposób za każdym razem, aby dane z różnych testów lub projektów mogły być porównywane ze sobą z pewnością wiedząc, że każdy plik był analizowany przy użyciu dokładnie tych samych metod.
Teksty systemów lotniczych są bardzo istotne dla bezpieczeństwa korzystania z tego środka transporu. Dzięki wykorzystaniu najnowszych technologii takich jak elektronika pomiarowa, bezpieczeństwo w lotnictwie wzrasta wielokrotnie.