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空客公司开发新型传感器监测直升机减速器早期故障
据悉，空客直升机公司正在探索扩展其健康使用监控系统（HUMS）应用范围和能力的可能性，使之用于对直升机传动系统动部件潜在问题的早期探测。简单来说，就是直升机HUMS在机体上诸如主、尾减速器等动力系统上的关键位置上，布置一系列加速度传感器，用来监控相应部位的振动水平变化情况，从而提供潜在问题的重要早期预警。
空客直升机，资料图
空客直升机，资料图
据了解，这个内部研究项目是空客直升机公司在2016年4月一架H225直升机于挪威发生致命性坠毁事件后，启动的一系列工程研究的一个子项目。空客和挪威的调查人员在经过调查分析后认为，此次事故极有可能是由于主减速器内部1个行星齿轮的外圈碎裂造成的。事故发生时，该行星齿轮上的裂纹不断扩展，最终使其在两个齿中间断裂，并与恒星齿轮的一个齿发生碰撞，随后主减速器在主旋翼惯性带动下从顶部折断，造成主桨毂和主桨叶与机体分离。与大部分其他系统不同，传统构型直升机的主减速器不能通过增加余度来避免故障，只能加强监控和故障预警来减低故障风险。
正是基于上述结论，空客直升机公司启动了这项研究工作。
但由于齿轮在运转、大量零件同时相互啮合、转速随着任务和环境而随时改变等因素，尝试探测减速器内部的潜在问题是一个巨大的挑战。空客直升机公司客户关系负责人Regis Magnac将其难度形容为：就像用布置在教学楼外面的传感器，来尝试发现与其他同学一起坐在教室内的孩子的一次不规则心跳一样。
作为这项工作的一部分，空客对H225减速器进行了静态试验台评估，通过加装感应设备，观察部件上预制退化的演变过程，并在此基础上开发出了新一代传感器。
据悉，新传感器集合了先进算法和数据处理系统，能探测更大的频率带宽。经过地面测试和飞行试验，新传感器已经采用不同算法获取到了大量新数据，在支持对算法进行持续调整的同时，也验证了这些算法跟踪退化演变的能力，显示了这套系统能够提供部件退化的准确早期预警。
为了加快研究进度，空客直升机公司正在与H225运营商们合作，计划在10架用户机上安装这类传感器，更快的建立起不同使用环境下的数据库，帮助工程师更好的理解主减速器正常的工作状态和寻找最佳的传感器布置位置，对算法进行优化调整。为此，该公司正在建设一个数据中心用于采集这些直升机的测试数据。这10架H225将在未来的数月内提供主减速器运行数据。
现在，这项研究的焦点仅集中在H225上，但相应的技术研究成果最终必将会应用到其他直升机型号，甚至会延伸应用到汽车、风轮机等带齿轮传动系统的产品上。
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