极限:劳斯莱斯如何为极端环境做好准备beplay 行业的标杆

与罗里·克拉克森的对话中谈到了劳斯莱斯引擎必须应对的极端环境,以及数据如何使之成为可能。beplay 行业的标杆

在一次商业飞行中,飞机承受的环境是极端的——即使一切都按照计划进行。

当一架民用飞机以大约600英里每小时的速度在天空中巡航时,它可以到达4万英尺的高度,那里的温度可以降至零下60摄氏度。

为了应对高海拔刺骨的严寒环境,劳斯莱斯所有的引擎都必须在其上进行一系列的寒冷天气测试beplay 行业的标杆冰川位于加拿大马尼托巴省的工厂。

但引擎必须能够遇到意想不到的情况——这时罗里·克拉克森就会介入,以确保特伦特引擎准备好应对任何情况。自2010年以来,罗里一直领导引擎环境保护小组,研究极端条件如何影响飞机引擎。

据罗里说,十年前他接手这个团队时,他们专注于结冰的条件,比如下雨、冰雹和冰冻云。但这一切都改变了Eyjafjallajökull,冰岛的一座火山爆发于2010年,严重扰乱了全球航空业。

通过分析来自罗尔斯-罗伊斯航空公司客户和英国气象局的大量数据,罗里开发了一种新的计算机beplay 行业的标杆模型,成功地确定了飞机可以安全飞行的空中火山灰的数量——以及飞行时间。这种模式取代了旧的做法:不惜一切代价完全避免使用火山灰——这是一种代价高昂的方法——同时又不牺牲安全性。

据《卫报》报道在美国,在Eyjafjallajökull之后停飞这么多飞机,每天给航空公司造成的损失约为1.3亿英镑。

但是罗里的模型现在有可能使未来火山爆发的影响最小化,只允许航空公司在绝对必要的时候停止航班。更重要的是,他的模型为他的团队研究沙尘暴等其他大气事件的影响提供了基础。

劳斯莱斯beplay 行业的标杆引擎环保团队
乍一看

总部:英国德比,
团队:20名全职专业人士在不同的劳斯莱斯地点,从beplay 行业的标杆德国印第安纳波利斯。
工作范围:研究大气中任何可能损害引擎性能或损坏引擎的东西。
聚焦条件:雨、冰雹、结冰、沙尘、腐蚀性气体和火山灰。
其他条件:鸟击、闪电和(最近的)树液。
的专业领域:了解大气中有多少这种聚焦现象——本质上是什么、在哪里以及有多少物质。
我们的洞察力如何影响特伦特:研究不利条件是如何到达特伦特发动机内部的(以及它们进入内部后的行为)。通过解释我们对这些威胁的了解beplay 行业的标杆,我们向设计引擎部件的罗尔斯-罗伊斯团队成员提供了建议。

沙子和火山灰的成分相似;它们也会对飞机引擎造成类似的损害。沙子和灰尘都会在发动机中熔化,火山灰也一样。沙子和灰尘都具有研磨性和化学活性,火山灰也是如此。

“但是[火山灰]不仅仅形成晶体——它还形成玻璃,”罗里说。“这种玻璃会变得又软又粘,变得很有腐蚀性,粘在引擎的热部件上。”

罗里补充说,一些沙漠中的沙子,特别是在像波斯湾这样的地方,会在几乎与火山灰相同的温度下融化,就像火山产生的玻璃颗粒对发动机产生的影响一样。关键的区别在于,由于它们的爆炸性性质,火山更可靠地将这些微粒喷到飞行高度和更高的地方——高达8万英尺——并以更高的体积。

他补充说:“沙子的浓度不会接近火山产生的浓度。”“这是最大的区别之一——沙子和灰尘的浓度是有自然极限的。”

罗里说,沙子和火山灰也会对发动机造成类似的损害——腐蚀和堵塞部件。火山灰更严重,而沙子(和灰尘)更常见,特别是在干旱的沙漠地区。

严寒的危害:高空冰晶

严寒的危害:高空冰晶

罗里说,还有一种叫做高海拔冰晶的现象,比沙子或火山灰更让他感兴趣。

这些晶体在大气层的高处形成,因为那里太冷了。当然,大多数人都知道高海拔是寒冷的,但罗里说,大多数人误解了原因,通常认为天空越高越冷,因为大气越稀薄。

罗里说:“接近地面的气压是最高的,因为它上面有大量的空气。”“当你进入大气层时,这种压力就会减少。但如果你将空气或气体从高压上升到低压,它就会膨胀,而随着膨胀,它会变得更冷。”

作为一个熟悉的参考点,罗里指向家用气溶胶喷雾剂。如果你曾经用罐装除臭剂或防晒霜喷洒过,你可能会注意到:它很冷。罗里说,这是压缩空气膨胀的结果,它会立即冷却。

当空气上升到大气中,那里的压力较小,它就会膨胀并变冷。寒冷是造成高海拔冰晶的原因。

他说:“这些微小颗粒的直径可达一毫米,在巡航高度非常高浓度地存在。”

罗里说,这些冰晶在冰冻状态下进入发动机,然后迅速融化。但当它们进入压缩机(发动机的一部分,对前面风扇吸入的空气加压)时,这些冰晶重新冻结,形成一大块冰。当它最终脱离并被吸入引擎时,它会对部件造成很大的损坏。因为当飞机以每小时数百英里的速度移动时,就像以这个速度把一个拳头大小的冰球扔进它的部件。

在超过1.3亿飞行小时的过程中,Trent系列引擎已经证明了它在处理这一现象方面的健壮性,团队进一步收集的见解已经被用于未来的引擎设计。

Rory和他的团队分析了这些现象和其他现象,以确定是什么导致了它们,它们造成了什么损害,以及如何最好地避免或对抗它们。虽然他的注意力仍然集中在更常见的危险上,比如冰、闪电和沙子,但有时他和他的团队会处理一些真正奇怪的东西。

反常的天气,奇怪的汁液,特伦特力量的增强

最近,在亚马逊丛林上空巡航的飞机被发现表面覆盖着一种神秘的粘性物质。罗里的工作是找出造成这种情况的原因,以及它如何影响飞机引擎。

“这是一件奇怪的事情,”罗里说。“有飞机在丛林上空巡航。当他们登陆时,他们身上覆盖着一层油层。当他们对其进行DNA测试时,他们意识到这是树液。”

罗里和他的团队推断,在世界的这个地区,在一年的某些时候有非常强烈的对流系统,将空气推向高海拔。这些在亚马逊丛林中生长得非常茂密的树碰巧同时分泌出这种汁液——所以汁液被喷射到空中,这就是它如何覆盖在飞机上的。

至少这一次,这种反常的现象没有造成特别的损害(除了使发动机非常脏)。

尽管像罗里所说的那样,火山灰和树液相对来说是“外来的”,但引擎环境保护小组通过对世界天气系统如何运作的敏锐理解和大量数据,来处理这些问题,就像它做了更多预期的危险,如冰和沙。

这种从测试和商业飞行中收集的数据越来越重要。很大程度上是因为地球及其环境不是静态的。新的工业污染物和不断变化的天气模式意味着Engine Environmental Protection团队必须不断处理新的、巨大的数据集,以理解它们。

发动机环境保护小组现在所做的工作意味着劳斯莱斯的下一代大型涡扇发动机,将在其结构上充分利用机会,将这些污染物的影响降至最低。beplay 行业的标杆

罗里说:“我们正在寻找冷却空气的最佳位置和冷却空气路径,以尽量减少污染物到达涡轮机。”

此外,Trent发动机现在将包括防沙热障涂层,这有助于防止这些颗粒进入进气道并硬化成腐蚀性玻璃,以及镍合金上的热防腐蚀涂层,这可以增强这些部件对有害工业污染物的防御能力(有害工业污染物会在新工厂建成后突然出现在机场上空)。

引擎环境保护团队正在一个不断变化的星球上做尖端的工作;现在还为时尚早。但在相对较短的时间内,该组织已经开始了关于罗尔斯•罗伊斯未来应如何设计发动机的新对话。beplay 行业的标杆

但该团队在该领域的独特见解,并将其聚合到计算机模型中,将继续为罗尔斯-罗伊斯的引擎设计和维护提供信息,因此,这一民用航空的第二个时代,将是迄今为止最好的时代。beplay 行业的标杆

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