Precyzyjne monitorowanie stanu silników samolotowych
Wydajność turbin gazowych zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury gazu, co pozwala na znaczne zmniejszenie zużycia paliwa i obniżenie emisji dwutlenku węgla. W tym celu części silnika są chronione za pomocą powłok termoizolacyjnych (TBC). Te ceramiczne materiały mogą wytrzymać wysokie temperatury i minimalizują przechodzenie ciepła do podłoża. Unijny projekt STARGATE (Sensors towards advanced monitoring and control of gas turbine engines) został uruchomiony w celu opracowania technologii potrzebnej do przeprowadzania pomiarów krytycznych parametrów warstw termoizolacyjnych w temperaturze do 1600°C. W ciągu trzech lat realizacji projektu badacze przezwyciężyli trudności związane z ograniczeniami istniejących czujników. Opracowano między innymi termometr podczerwieni. W przeciwieństwie do obecnie stosowanych termometrów krótkich fali podczerwieni, nowy przyrząd jest szczególnie przydatny do bezdotykowych pomiarów temperatury na powierzchni powłok termicznych. Ceramika jest półprzezroczysta w obszarze bliskiej podczerwieni spektrum elektromagnetycznego, w przeciwieństwie do zakresu dalekiej podczerwieni. Ponadto uczestnicy projektu STARGATE zaprojektowali i sprawdzili w praktyce pirometr wysokich temperatur, którym można mierzyć termofizyczne właściwości powłok termoizolacyjnych. W szczególności możliwe jest mierzenie zdolności przewodzenia powłoki i poziom emisji jej powierzchni na miejscu podczas pracy turbin. Co ważne, w celu optymalizacji wydajności pracy turbin można by użyć wartości, które mają w tym przypadku znaczenie. Technologia STARGATE ma się przyczynić do ulepszenia nowej generacji ekologicznych i wydajnych silników samolotowych. Aktualnie turbiny gazowe obsługiwane są w ramach marginesu bezpieczeństwa, chroniąc w ten sposób części przed mechanicznym uszkodzeniem, gdyż pomiary dla kluczowych parametrów są niepewne. Jednak dzięki nowej technologii czujników turbiny będą mogły pracować aż do wartości górnej granicy operacyjnej.
