Descripción del proyecto
Sistemas de supervisión del estado de las transmisiones en los giroaviones
La caja de cambios principal —también conocida como transmisión—, constituye una pieza fundamental para la aeronavegabilidad de un helicóptero, ya que se ocupa de controlar la velocidad de la aeronave de suministrar a los rotores el par deseado. Para mayor seguridad, los helicópteros están equipados con un sistema de control del estado de salud y el nivel de uso (HUMS, por sus siglas en inglés) de estos componentes clave destinado a examinar su estado de la transmisión y predecir su vida útil restante. Sin embargo, es posible que los HUMS existentes resulten inadecuados para las tecnologías más avanzadas —en términos de diseño y materiales— que afectan a los giroaviones. Con el fin de solventar este problema, el equipo del proyecto iGear, financiado con fondos europeos y enmarcado dentro de la Empresa Común Clean Sky 2, pretende desarrollar un sistema de vigilancia relativo a la salud estructural de estas aeronaves que se encuentre adaptado a las nuevas tecnologías y permita localizar y detectar de manera precoz las averías correspondientes a engranajes y rodamientos a partir de mediciones de las vibraciones, las emisiones acústicas y las características del aceite lubricante. Todo ello permitirá a los operadores planificar estrategias de mantenimiento más eficaces y reforzar, al mismo tiempo, la seguridad de las aeronaves.
Objetivo
The ultimate goal of the iGear (Intelligent Gearbox for Endurance Advanced Rotorcraft) project is the development of an on-the-fly Structural Health Monitoring (SHM). This innovative system will be applied to the lateral rotor gearboxes and engine to main gearbox reduction stages, in the framework of LifeRCraft demonstrator for the Fast Rotorcraft IADP. This topic is of high importance in order to promote enabling technologies for next generation gearboxes comprising new materials, namely composite or ceramic.
The primary objective of the iGear proposal is to assess technologies suitable to characterize health monitoring condition of gearboxes, mainly by enabling the provision of the localization and early detection of gearing and bearing failure. The ultimate goal is the early detection of on-going failures to allow for prompt maintenance or part replacement. This project inherits significant knowledge and developments made by Active Space Technologies and Cranfield University during former or ongoing research activities related to solutions performing in harsh environments, namely accelerometers, temperature detectors, and acoustic emission sensors.
In this project we will need an innovative approach to the use of ceramic ball bearings for the high speed shaft. The combination of vibration, oil analysis, among other technologies, will be used for both the Lateral Rotor Gearboxes and the Engine to Main Gearbox reduction stages. The key innovation we propose is the use of data fusion across condition indicators (Cis) to increase the robustness of diagnosis. We will seek to avoid excessive computation while maintaining traceability to acceptable rule-based diagnosis and probability, e.g. by adopting fuzzy logic for signal fusion. We will also examine the effectiveness of a system oriented approach, seeking to understand the sensitivities around the health state transitions, which must be transmitted to the user rather than solely focussing on damage measurements.
Ámbito científico
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraftrotorcraft
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaeronautical engineering
- engineering and technologymaterials engineeringceramics
- natural sciencescomputer and information sciencesdata sciencedata processing
Programa(s)
Tema(s)
Régimen de financiación
CS2-IA - Innovation actionCoordinador
MK43 0AL Cranfield - Bedfordshire
Reino Unido