Überwachen und zeichnen moderne Strahltriebwerke die Exposition gegenüber Staub- oder Sandpartikeln auf?

Der BBC News-Artikel The Jet Engines with Digital Twins beschreibt Ingenieure, die das gemessene versus modellierte Verhalten von Strahltriebwerken überwachen, und Abweichungen zwischen ihnen, die auf einen möglichen Wartungsbedarf hinweisen.

Die folgende Erwähnung von Sand:

Einer der nützlichsten Teile des digitalen Zwillings ist, dass er eine große Anzahl von Faktoren misst, denen der Motor während seiner gesamten Lebensdauer ausgesetzt ist – auf einigen Flügen sind mehr Menschen unterwegs als auf anderen (die den Motor stärker belasten), in einigen Städten (wie Abu Dhabi) haben viel Sand in der Luft , und einige Piloten treiben ihre Motoren stärker an als andere. „Mit dem Zwilling … kann ich lernen, dass der Pilot ein Cowboy ist und den Motor antreibt. Der Kraftstoffverbrauch, den wir sehen, wird bei verschiedenen Piloten unterschiedlich sein. Der digitale Zwilling erinnert sich an jedes dieser Ereignisse. (Betonung hinzugefügt)

ließ mich fragen, ob moderne Strahltriebwerke die Exposition gegenüber Staub- oder Sandpartikeln überwachen und aufzeichnen. Wenn ja, wie funktionieren die Luftpartikelmonitore ungefähr - überwachen sie die Größenverteilung oder zählen sie nur die Anzahl über einer bestimmten Schwelle?

Ich habe keine Quellen, um dies zu belegen, aber ich glaube, die Triebwerke werden regelmäßig auf Schäden überprüft, insbesondere die Vorderkante der Kompressor- und Turbinenschaufeln, was eine gute Vorstellung von der aufgenommenen Sand-/Staubmenge gibt. Mir sind keine Sensoren für so etwas bekannt. Wenn ein Pilot Bedenken wegen der Aufnahme großer Partikel hat, kann er dies mit seinen Wartungsteams besprechen.
@ Notts90 Hoffentlich wäre die Besorgnis des Piloten nicht durch einen plötzlichen Stromausfall ausgelöst worden. Ich nehme an, am oder in der Nähe des Bodens würde die Flugsicherung eine plötzliche Zunahme von Sand / Schmutz bemerken, und in großer Höhe wäre ein Vulkanausbruch ziemlich schnell bemerkt und charakterisiert worden. Wie auch immer, ein Partikelüberwachungssystem würde die Exposition ohne Wartungsbedarf quantifizieren, aber vielleicht besteht in der Realität kein praktischer Bedarf dafür.
Ich habe eine Turbinenschaufel aus einem Eurofighter gesehen, die in Afghanistan war und bei der Überholung entfernt wurde, weil der Sand zu viel von der Vorderkante abgetragen hatte. Es gab ziemlich viel Schaden, aber anscheinend lief der Motor immer noch, nur nicht so effizient. Daher halte ich einen plötzlichen Leistungsverlust für unwahrscheinlich, es sei denn, Sie haben viel auf einmal aufgenommen.
@ Notts90: Es gibt wahrscheinlich einige Ähnlichkeiten zwischen Sand und Vulkanasche (obwohl der Schmelzpunkt unterschiedlich ist), letzterer könnte einen Motor abschalten .
@Notts90 Ich habe zu früh gesprochen! Gemäß dieser Antwort wurde ein praktischer Bedarf in der Realität vorgeschlagen und wird tatsächlich in Betracht gezogen.

Antworten (1)

Derzeit gibt es keine im Handel erhältlichen Partikelaufnahmesensoren für Motoren, obwohl sich einige in der Entwicklung befinden. Eines der an der Entwicklung beteiligten Unternehmen nennt die Gründe für das Fehlen solcher Sensoren :

Laut Dr. Hai Lin von Hal Technology in Fontana, Kalifornien, wird derzeit aufgrund des speziellen Designs und der schwierigen Anforderungen an Betrieb und Leistung in dieser rauen Umgebung kein handelsüblicher Partikelsensor von der Stange verwendet.

Es befinden sich mehrere Sensoren in der Entwicklung, wie der Dual Optical Embedded Dust Sensor , der verwendet wird, um die Partikelaufnahme durch den AGT1500-Motor in M1 Abrams zu bestimmen , wo Staub und Sand eher ein größeres Problem darstellen.

Alle diese Sensoren arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip – sie messen die Lichtstreuung an den Partikeln mit einem optischen Sensor.

Der Sensor erfasst Lichtstreuung von sich bewegenden Partikeln als optische gepulste Signale, deren Amplituden proportional zur Größe und deren Anzahl proportional zur Konzentration ist. Diese Sensortechnologie kann Partikelgröße, -verteilung, -konzentration bestimmen und weiter um die Zusammensetzung erweitern.

In Zukunft dürften die meisten dieser Systeme im Handel erhältlich sein, z

Während diese Technologie zur Bestimmung der Partikelzusammensetzung weiter vorangetrieben wird, strebt Hal Technology eine Lizenzvereinbarung oder Partnerschaft mit Sensor- oder Motorherstellern an, um den Sensor in zukünftige Motorwärmemanagementsysteme zu integrieren.

Vielen Dank für die hilfreichen Links und Hintergrund- + aktuellen Statusinformationen. Hätte es der AGT1500 als PLT27 in einen Helikopter geschafft, hätte er vielleicht seinen Partikelsensor behalten. Laut dem Wikipedia -Artikel GE T700 (ausgewählt über dem PLT27) verfügte es über "... einen Partikelabscheider am Einlass, der zum Herausschleudern von Schmutz, Sand und Staub entwickelt wurde".