DLR Aeroespace

Tescia를 이용한 에어 프랑스 Zephyr 테스트

14,000명 이상의 인력을 보유한 Air France Industries는 엔진 MRO의 주요 업체 중 하나이며 전 세계 200개 항공사에서 운항하는 3000대 이상의 항공기에 서비스를 제공합니다. 이 사례 연구는 에어 프랑스가 테시아(Tescia)를 사용하여 Zephyr 테스트 벤치를 최적화한 방법에 중점을 둡니다.

Airfrance Zephyr


에어 프랑스는 여객 운송, 화물 운송, 항공기 유지 보수의 세가지 주요 활동 분야를 이끄는 세계적인 기업입니다. 1993년 설립된 에어 프랑스는 프랑스 1위 항공사이며, KLM과 함꼐 매출, 승객 수를 기준으로 세계 최대 항공사 중 하나입니다.

CHALLENGE


항공기 엔진의 파라미터는 성능 테스트를 통과하기 위해 엄격하게 점검

진동의 경우, 엔진의 두 지점에서 정확한 균형을 점검하고, 진동 변위를 지속적으로 기록하는 영구 장착된 가속도계로 모니터링하는데, 이 가속도계는 ㅐ뭉 정확한 공차 수준 내에서 유지해야 함

이 분야의 더 많은 전문 지식을 얻기 위해 에어 프랑스는 HBK에 컨설팅 의뢰

SOLUTION


HBK의 유명한 LAN‐XI 데이터 수집 장비, 전용PC를 포함하는 Tescia®  반복 테스트 시스템을  Zephyr 벤치에 통합

RESULTS


  • 신호와 확신을 갖춘 신호 처리 방법을 더 잘 이해하게 되었음
  • 물리적으로 접근할 수 없는 가속도계를 원격으로 확인하여 일관된 측정 보장함
  • 복잡한 과정에서 간단하고 즉각적인 정보를 제공하는 Tescia를 사용하여 서로 다른 속도에서 회전하는 커플링의 진동 거동을 쉽게 해석

TESCIA자세히 살펴보기
Tescia - 반복 테스트 시스템

Visual inspection of a nacelle나셀 (nacelle)육안 검사

 

Airplane engine성능 검증을 위해 테스트 셀 내부에 장착 된 엔진.

엔진의 점검, 오버홀, 또는 항공 용어에서 엔진 정비창 방문은 제조업체가 지정한 특정 비행 시간 이후 또는 4 ~ 5 년마다 수행하는 주요 유지 보수 중에 발생합니. 14,000 이상의 인력을 보유한 에어 프랑스 엔진 MRO에서 주요업체 하나이며 세계 200 항공사에서 운항하는 3000 이상의 항공기에 서비스를 제공합니다. 

오버홀이 필요한 항공기 엔진은 Orly Roissy 에어프랑스의 작업장에서 3 개월의 시간을 보냅니다. 엔진을 분해하고 부품을 세밀하게 검사, 청소, 교체하거나 수리하며 최종 시험 전에 전담 기술팀이 전체 조립체 재조립합니다.


실제 점검

비행을 허용하기 전에 엔진은 가능한 실제 사용 환경에 가까운 조건에서 시험을 해야 하며 엔진의 여러 지점에서 추력, 온도, 압력, 진동 수준을 포함한 많은 파라미터를 확인하는 Zephyr 테스트 벤치에서 성능 시험을 통과해야 합니다 

테스트 벤치는 물론 이 중요한 단계를 준비하고, 진동인 경우 엔진의 지점에서 올바른 균형을 확인하고 조정하며 영구 장착된 가속도계로 측정합니다. 이러한 센서는 항공기 작동 동안 진동 변위를 지속적으로 기록하는데, 이는 매우 정확한 허용 오차 수준 내에서 유지해야 합니다. 이러한 진동 측정을 진행하고 이 분야의 많은 전문 지식을 얻기 위해 Zephyr Dubanc 부장 Ivan Rouesné HBK 연락해 왔습니다.

HBK 비즈니스 개발 매니저 Philippe Potereau 고객의 요구 사항을 분석한 처음에 반복 진동 측정 전용 병렬 시스템을 회전 기계의 측정을 위해 항공 우주 산업의 사용자와 긴밀히 협력하여 설계된 Tescia 반복 시험 시스템인 Zephyr의 테스트 벤치에 임시로 추가할 것을 제안했습니다. Brüel & Kjær 유명한 LANXI 데이터 취득 하드웨어와 전용 PC 포함하는 완전한 시스템은 명의 사용자가 있는 소규모 생산 환경이나 여러 시험, 모니터링 좌석이 있는 대규모 시스템에서 사용할 있으며, 동시에 여러 팀의 데이터에 의해 즉각적이고 믿을 만한 접근을 보장합니다.

Tescia software 제어실 내부에서 본 성능 테스트, 추가 데이터 통찰력 및 검증을 제공하는 Tescia 소프트웨어


진동 동작의 이해

“에어 프랑스 기술자엔지니어 팀은 Tescia 사용과 수집된 데이터 분석에 대해 24 시간 지원을 제공하는 HBK 미국 팀의 도움으로 신속하게 대응했습니다."라고 엔진 테스트 베드의 Ivan Rouesné 수석이 설명했습니다. “우리는 모터 재조립 시에 의해 균형을 잡을 수 있었습니다.”라고 이어서 설명했습니다.

“ GE90 -115 타입 엔진에서 수행하는 모든 작업에 비해 진동 측정은 사소한 세부 사항처럼 보일 있습니다. 성능 시험에서 힘이 발생하므로 어떤 대가를 치르더라도 아주 사소한 불균형의 징후를 피해야 합니다. 전체 시험은 7시간 2교대로 이루어지지만, 밸런스 인한 진동 변위량이 허용 오차를 벗어난 경우, 많은 연료를 헛되이 소비하는 이륙 시험을 멈춰야만 수도 있습니다.

우리가 측정 시스템에 요구하는 것은 절대적인 신뢰성과 우리가 측정하는 것이 정확하고 엔진 작동에 영향을 미치지 않는다는 보장입니다. 테스트 벤치에서 동시에 전문적이고 상세한 진동 측정을 추가로 원했기 때문에 HBK에 의지하여 더 큰 지원과 전문 지식 수준에 진가를 알아보게 되었습니다. 우리는 신호를 이해할 있었고 신호를 자신 있게 처리하는 법을 배웠습니다. 또한 측정이 일관적인지 확인하기 위해 물리적으로 접근할 수 없는 가속도계를 원격으로 확인할 수 있었습니다. 보잉 777 동력을 공급하는 GE90-115 엔진에서 서로 다른 속도로 회전하는 커플링에 대한 측정은 지속적으로 모니터링 되며 설정된 변위 수준을 초과해서는 안됩니다. Tescia 시스템에서 진동 동작을 쉽게 해석할 있었는데 이는 명확하고 믿을 만한 신호를 얻기 위해 추적 필터를 사용하는 것과 같은 복잡한 과정으로부터 간단한 정보를 즉시 얻을 수 있었습니다.”

Tescia 소프트웨어로 구동되는 LAN-XI 데이터 취득 프런트 엔드는 컴팩트함과 기능성으로 Zephyr 테스트 벤치 사용자를 유쾌하게 놀라게 했습니다. 이제 사용자들은 성능 시험을 준비하기 위해 분석을 더 진행할 수 있으며 새로운 시스템으로 엔진 전문 지식을 계속 얻고 HBK의 기술 지원을 받기를 기대하고 있습니다.


오더 분석, 강력한 툴

Tescia 시스템이 수행하는 차수 분석은 엔진 회전의 가변 속도를 고정되고 쉽게 알아볼 수 있는 신호로 변환하는 매우 강력한 도구입니다. 1차수는 0에서 5까지 표시된 그래프의 가로 좌표 (x 축)에 있는 첫 번째 수직선입니다.

이 수직선의 두께는 엔진 속도가 그래프의 세로축 (y )에서 0에서 2400rpm으로 증가함에 따라 바뀝니다. 1차수는 모니터링 되는 축의 진동 에너지를 나타냅니다. 이 변환은 Tescia 시스템에서 관리하는 타코미터와 필터링을 사용해서 할 수 있습니다. 이 신호의 높은 고조파는 수직선으로도 표시되므로 엔진 속도가 증가함에 따라 신호의 번째 고조파가 여전히 에너지를 키우 것을 이해할 있습니다. 에너지 수준은 그래프에 색상으로 표시되는데, 최저 수준은 파란색, 중간 수준은 빨간색, 최고 수준은 노란색입니다. 그래프 오른쪽의 눈금은 색상의 함수로서 피크 피크 인치 진동 변위 값을 제공합니다. 

구조물의 공진 주파수는 고정되어 있으므로 약 1300rpm에서 그래프 상의 커서로 표시된 14.28Hz 주파수와 같은 곡선으로 보여집니다. 800rpm에서 이 공명 주파수는 회전의 1차수와 일치하며 이를 나타내는 수직선이 약간 넓어집니다. 이러하 유형의 상호 작용이 진동의 증폭을 만들어 내고, 이 주파수에서 공진이 엔진 속도의 통과에 의해 여기되는 구조물에서 방출되는 음향 소음으로 종종 표시됩니다.

일반적인 프로파일 외에도 이러한 분석을 통해 에어 프랑스는 유지관리 절차에서 허용하는 수준의 초과 가능성의 원인을 보다 신속하게 식별할 수 있습니다.

 


비디오 보기
엔진 오버홀의 비하인드 씬



 

사례 연구 다운로드

 에어 프랑스에 최적화된 Zephyr 테스트 

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