اهمیت تست موتور در فرآیند تعمیر و نگهداری

زمان بندی تست موتور

فرآیند تست موتور در سه مرحله انجام می‌گیرد، مرحله اول در طی فرآیند طراحی و ساخت می‌باشد، این مرحله یکی از مراحل حساس در تست موتور به شمار می­آید زیرا همان‌طور که مشخص است بیشترین احتمال خرابی و از کار افتادگی قطعات مکانیکی و الکترونیکی موتور در سیکل‌های ابتدایی کارکرد می‌باشد که اصطلاحinfant mortality  بدان اطلاق می­گردد، این نوع از تست می‌تواند فرآیند طراحی و ساخت قطعه و نهایتا سیستم را دچار تغییر نماید به همین علت از اهمیت بالایی برخوردار می­باشد این فرآیند تست باید در اتاقک مخصوص تست با شرایط مناسب ذکر شده در کتاب‌های موتور انجام شود. از دیگر بخش‌های تست موتور می‌توان به تست موتور بر روی هواپیما اشاره کرد، در این نوع تست، موتور هواپیما بر روی بدنه نصب شده و در حین فازهای مختلف پرواز عملکرد موتور مورد سنجش قرار می­گیرد این فرآیند نیز به اندازه خود حائز اهمیت بوده و می‌تواند خرابی قطعات و سیستم‌ها را تشخیص دهد، جهت تسریع در فرآیند تست موتور در حالت نصب بر روی هواپیما امروزه از روش هایی مانند پایش وضیت موتور(Engine Condition Trend Monitoring) که در شماره قبل به آن اشاره شده بود استفاده می‌شود. در نهایت پس از تعمیرات اساسی ((overhaul موتور نیاز به تست عملکرد موتور جهت اطلاع از صحت تعمیرات می­باشد.

شرح دستگاه Test Cell

دستگاه تست موتور (test cell) مجوعه‌ای است جهت سنجش عملکرد موتور، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی که به خصوص برای موتورهایoverhaul  شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم از چهار قسمت اصلی که به تفکیک به شرح آن خواهیم پرداخت تشکیل شده است: بخش اول ورودی می­باشد، این قسمت وظیفه دارد هوای ورودی موتور را با الگویی کاملا یکنواخت و فشاری در حد قابل قبول تحویل موتور مورد سنجش قرار دهد؛ بخش دوم محفظه تست موتور بوده که خود شامل موتور مورد آزمایش به همراه مجموعه‌های تست عملکرد موتور می­باشد، در محفظه اصلی موتور نصب و راه اندازی می­شود، این محفظه دارایthrust platform  وlift platform  و سنسور­های مختلف جهت شناسایی عملکرد موتور می‌باشد؛ همچنین می­توان مصرف سوخت ویژه، مصرف روغن، سرعت چرخش کمپرسورهای پرفشار و کم­فشار، دما و فشار در بخش‌های مختلف موتور مانند ورودی و خروجی کمپرسور، خروجی محفظه احتراق و خروجی توربین را به کمک نصب سنسورهای دما و فشار اندازه گرفت. اندازه گیری فرکانس موتور و بخش‌های دوار و مقایسه با فرکانس تشدید که با کمک نصب سطوح کنترلی در ابتدا و انتهای موتور انجام می­پذیرد می‌تواند میزان ارتعاش موتور و اجزا را به طور دقیق محاسبه کند. بخش سوم شامل اگزوز خروجی و لوله هدایت جریان خروجی موتور می­باشد این قسمت نقش مهمی در کنترل صدای تولیدی از موتور را دارد. مخلوط شدن گازهای ناشی از احتراق که دما و سرعت بالایی دارند با هوای ساکن منجر به تولید صدای نامطلوبی می‌گردد که با استفاده از اصول مناسب در طراحی اگزوز خروجی و مخلوط کردن چند مرحله‌ای گازهای خروجی با هوای ساکن می­توان از صدای تولیدی کم کرد. البته ذکر این نکته حائز اهمیت است که گازهای خروجی از اگزوز نباید دوباره به محفظه ورودی کشیده شوند و به همین منظور استراتژی مناسب جهت جلوگیری از ورود گازهای خروجی به موتور باید اتخاذ گردد. بخش پایانی واحد کنترل مجموعه می­باشد این واحد مسئول کنترل و نظارت بر صحت عملکرد تست و مقایسه داده های خروجی از تست با مقادیر مرجع و در نهایت تشخیص خطا در بخش های مختلف موتور می­باشد. به عنوان نمونه اگر در طی فرآیند تعمیر تیغه‌های هدایت کننده جریان (Nozzle Guide Vane) ممکن است ضخامت قطعه کم و یا زیاد از حد معمول گردد و تعمیرکار متوجه این امر نگردد، این تغییر در ضخامت منجر به تغییر دبی عبوری سیال از میان پره‌ها گشته و منجر به عدم تعادل و لرزش آن بخش می‌گردد که با انجام تست موتور و تست ارتعاش می‌توان به عیب‌یابی این بخش از موتور پرداخت.

چالش­ها

طراحی و ساخت چنین دستگاهی با چالش­های مختلفی از جمله مشکلات آیرودینامیکی جریان در کانال­ها نظیر جدایش جریان ورودی به دلیل کاهش سرعت در نزدیکی دیواره‌های کانال و همچنین مغشوش بودن جریان در ورودی و پدیده تشدید دستگاه به دلیل ارتعاشات موتور همراه خواهد بود، در نهایت به دلیل پیچیدگی و به نیاز به قطعات به روز در ساخت ، ساخت این مجموعه ملزم به پرداخت هزینه بالا می­باشد.

ضرورت و اهمیت

به دلیل پیچدگی فناوری ساخت دستگاه تست موتور (test cell) تاکنون شرکت‌های داخلی نسبت به ساخت این دستگاه اقدامات چشمگیری به عمل نیاورده‌اند اما از آنجایی که طراحی و ساخت چنین مجموعه‌ای برای صنعت هوانوردی به خصوص بخش تعمیرونگهداری هواپیما حائز اهمیت می­باشد برخی از شرکت‌ها خصوصا شرکت‌های دانش‌بنیان به دنبال اخذ مجوز های لازم از سازمان هواپیمایی کشوری برای طراحی و ساخت دستگاه تست موتور می­باشند که در صورت تحقق این مهم فرآیند تعمیر و تست موتور به کلی در داخل کشور به صورت کاملا بومی انجام خواهد گرفت.