Pruebas motores de próxima generación

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AW | 2019 04 17 11:38 | ENGINEERING

Image result for general electricAvances en ingeniería de turbinas de próxima generación en General Electric

Evendale celebra su próximo 70º aniversario este año 2019 y es el Centro de Operaciones de Prueba de GE Aviation. Sus instalaciones de prueba han visto una importante inversión recientemente en equipos y laboratorios para permitir a los ingenieros probar los últimos motores y enfrentar desafíos en áreas como la gestión térmica, la acústica y las emisiones. El equipo de pruebas de GE Aviation nunca ha estado más ocupado, tanto con proyectos internos como con programas de desarrollo de clientes externos.

El programa de desarrollo importante dentro de GE Aviation actualmente es el GE9X, el motor a reacción más grande del mundo, que se utilizará en el avión 777X de Boeing. El motor, que tendrá un empuje de 105,000 lbf (470kN), y tiene 14.5 pies (4.7 m) de ancho. El GE9X comenzó las pruebas de vuelo en marzo de 2018 y se lanzará en el 777X este año. El desarrollo del GE9X requirió la construcción de nuevas instalaciones de prueba en Evendale, especialmente la celda de prueba de combustión A20, debido a que la relación de presión general es muy alta en el motor. Esta celda de US$ 120m proporciona condiciones realistas de entrada del combustor de 1,000psi y 1,475˚F (800˚C), lo mismo que se encontraría si el quemador ya estuviera instalado dentro del motor. La celda tiene aproximadamente 20 pies (6 m) de ancho, 200 pies (60 m) de largo x 30 pies (9 m) de alto.

La celda A20 permite a los ingenieros variar las condiciones que vería la cámara de combustión durante la operación y ajustar diferentes aspectos de la cámara de combustión y el sistema de combustión para cumplir con los requisitos de durabilidad y emisiones. El diseño de la instalación también permite la recopilación de datos que son imposibles o muy difíciles de recopilar en una prueba completa del motor. Se utiliza al principio del ciclo de desarrollo del motor para ajustar la combustión y para que se puedan realizar elecciones de hardware más informadas corriente arriba y corriente abajo de la cámara de combustión.

Es probable que la mayor parte de las pruebas de Afinidad se realicen en Evendale, dice Scott Herber, Gerente de Evaluación e Ingeniería de Pruebas de GE Aviation, un proyecto que el sitio está preparado para realizar. La compañía tiene una experiencia considerable con motores supersónicos para aviones de combate.

“Estamos listos para probar motores supersónicos como Affinity. Los motores para aviones supersónicos no son nuevos para GE, aunque ha pasado un tiempo desde que se consideró un diseño supersónico civil. Estamos entrando en un renacimiento del transporte supersónico civil. Hay cuestiones y problemas tecnológicos adicionales por resolver. Civil tiene diferentes requisitos de un avión militar. La experiencia de nuestros ingenieros de diseño, así como nuestro personal de pruebas e instalaciones, nos permitirá entregarlo”, dice el gerente de pruebas.

La conclusión es que los aviones de pasajeros supersónicos no irán a ninguna parte sin motores supersónicos. Que lo que probablemente será uno de los primeros de estos motores será desarrollado por una de las compañías industriales más grandes y antiguas del mundo, es una prueba de los esfuerzos que ha hecho GE Aviation para fomentar la innovación. “Fomentamos intencionalmente la innovación internamente y eso proviene del liderazgo. Se nos anima a cometer errores temprano y aprender de ellos y seguir adelante; para tomar mayores riesgos. El desarrollo del motor LEAP es uno de los mejores ejemplos de cómo esto nos ha funcionado. Estoy entusiasmado con la dirección en la que nos estamos moviendo en GE Aviation. Tenemos una sólida base instalada y muchos productos interesantes en desarrollo, que nos mantendrán ocupados en las pruebas y permitirán a la próxima generación”, expresa Herber.

La innovación puede ser un requisito para la supervivencia, pero la reputación de GE Aviation también se basa en el orgullo por el trabajo y los productos que se sospecha que llevan del liderazgo al resto del equipo de pruebas. Es una reputación que significa que Evendale está albergando varios proyectos para clientes externos y siempre está buscando asociarse con más compañías externas.

“Tenemos un historial comprobado de ejecución segura y eficiente de estas pruebas y tenemos algunas capacidades únicas. Llevamos varias décadas construir todo lo que tenemos en Evendale. Somos afortunados de haber tenido un alto nivel de apoyo sostenido por parte de la empresa para ubicarnos en esa posición. Otros podrían desarrollar esas instalaciones, pero les costaría mucho tiempo y les costaría hacerlo. Podemos ofrecer acceso a las capacidades que ofrecen nuestras instalaciones, junto con nuestra experiencia a cualquier persona interesada. Estamos abiertos para los negocios”, dice Herber.

Image result for evendale GE AviationCENTRO  DE PRUEBAS DEL GE9X EN PEEBLES, OHIO

Fuera del laboratorio

Uno de los equipos de prueba de más alto perfil de GE Aviation es su 747-400, que se basa en su centro de operaciones de prueba de vuelo en Victorville, California. La ubicación se seleccionó en parte porque tiene algunos de los climas más tranquilos y secos de los Estados Unidos.

El 747-400 se ha utilizado más recientemente para realizar pruebas de vuelo del GE9X, de modo que los ingenieros pueden probarlo junto con el sobre de rendimiento conocido de los tres motores GE CF6 ya instalados en el avión. El 747-400 comenzó su vida como un avión de pasajeros estándar. GE lo compró y lo modificó. Cuando se prueba un motor, se intercambia por el CF6 estándar en la posición número dos del motor utilizando un pilón especialmente diseñado y un hardware de interfaz, que enlaza la instrumentación a bordo para medir la presión, la temperatura, la tensión, las holguras y las desviaciones. Herber dice: “La cabina del avión ha sido fuertemente modificada. Hay bastidores y bastidores de equipos de adquisición de datos y equipos de interfaz que permiten a la aeronave hablar con el motor diferente como si fuera el motor que debería estar en él. Un CF6 es una tecnología muy diferente de los motores de desarrollo que estamos probando. La capacidad de integrar las comunicaciones y las interfaces de control del motor de prueba con el 747 es una de las fortalezas principales de nuestro equipo de prueba de vuelo”.AW-Icon-TXT-01

Image result for GE Aviation PROPULSION test platformNext generation engine tests

Related imageAdvances in next-generation turbine engineering at General Electric

Evendale celebrates its next 70th anniversary this year 2019 and is the GE Aviation Test Operations Center. Its testing facilities have seen a significant investment recently in equipment and laboratories to allow engineers to test the latest engines and face challenges in areas such as thermal management, acoustics and emissions. The GE Aviation test team has never been more busy, both with internal projects and with external customer development programs.

The major development program within GE Aviation currently is the GE9X, the world’s largest jet engine, to be used on the Boeing 777X aircraft. The engine, which will have a thrust of 105,000 lbf (470kN), and is 14.5 feet (4.7 m) wide. The GE9X began flight tests in March 2018 and will be launched in the 777X this year. The development of the GE9X required the construction of new test facilities in Evendale, especially the combustion test cell A20, because the overall pressure ratio is very high in the engine. This US $ 120m cell provides realistic combustor input conditions of 1,000psi and 1,475˚F (800˚C), as would be found if the burner were already installed inside the engine. The cell is approximately 20 feet (6 m) wide, 200 feet (60 m) long x 30 feet (9 m) high.

Cell A20 allows engineers to vary the conditions that the combustion chamber would see during operation and adjust different aspects of the combustion chamber and combustion system to meet durability and emissions requirements. The design of the installation also allows the collection of data that is impossible or very difficult to collect in a complete engine test. It is used at the beginning of the engine development cycle to adjust combustion and so that more informed hardware choices can be made upstream and downstream of the combustion chamber.

Most of the affinity tests are likely to be conducted at Evendale, says Scott Herber, Testing and Test Engineering Manager at GE Aviation, a project the site is prepared to undertake. The company has considerable experience with supersonic engines for combat aircraft.

“We are ready to test supersonic engines like Affinity. Engines for supersonic aircraft are not new to GE, although it has been a while since a civilian supersonic design was considered. We are entering a renaissance of civilian supersonic transport. There are additional issues and technological problems to be solved. Civil has different requirements of a military aircraft. The experience of our design engineers, as well as our testing and installation personnel, will allow us to deliver it”, said Herber.

The conclusion is that supersonic passenger planes will not go anywhere without supersonic engines. That what will probably be one of the first of these engines will be developed by one of the largest and oldest industrial companies in the world, is a test of the efforts made by GE Aviation to encourage innovation. “We intentionally promote innovation internally and that comes from leadership. We are encouraged to make mistakes early and learn from them and move on; To take greater risks. I am excited about the direction in which we are moving in GE Aviation, we have a strong installed base and many interesting products in development that will keep us busy in testing and allow the next generation”, says Herber. The development of the LEAP engine is one of the best examples of how this has worked for us.

Innovation may be a requirement for survival, but GE Aviation’s reputation is also based on pride in the work and products that are suspected of leading the rest of the testing team. It is a reputation that means that Evendale is hosting several projects for external customers and is always looking to partner with more external companies.

“We have a proven record of safe and efficient execution of these tests and we have some unique capabilities. We have been building everything we have in Evendale for several decades. We are fortunate to have had a high level of sustained support from the company to place us in that position. Others could develop those facilities, but it would cost them a lot of time and it would be difficult for them to do so. We can offer access to the capabilities offered by our facilities, along with our experience to any interested person. We are open for business”, says Herber.

Image result for evendale GE AviationTHE FIRST FULLY ASSEMBLED GE9X ENGINE IS ROTATED INTO THE HORIZONTAL ASSEMBLY POSITION AT THE EVENDALE GE AVIATION

Outside the laboratory

One of GE Aviation’s highest profile test equipment is its 747-400, which is based at its flight test operations center in Victorville, California. The location was selected partly because it has some of the quietest and driest climates in the United States.

The 747-400 has been used more recently to perform GE9X flight tests, so engineers can test it along with the known performance envelope of the three GE CF6 engines already installed on the aircraft. The 747-400 began its life as a standard passenger plane. GE bought it and modified it. When testing an engine, it is exchanged for the standard CF6 at the number two position of the engine using a specially designed pylon and interface hardware, which links the on-board instrumentation to measure pressure, temperature, tension, clearances and the deviations. Herber says: “The cockpit of the aircraft has been heavily modified, there are racks and racks of data acquisition equipment and interface equipment that allow the aircraft to talk to the different engine as if it were the engine that should be in it. it’s a very different technology from the development engines we’re testing. The ability to integrate the communications and control interfaces of the test engine with the 747 is one of the main strengths of our flight test equipment”. A \ W

 

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SOURCE: Airgways.com
DBk: Ge.com / Aerospacetestinginternational.com
AW-POST: 201904171138AR

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