Inteligentne czujniki w bardziej ekologicznych śmigłowcach
Koncepcja zrównoważonego i ekologicznego silnika (SAGE) 5 to planowany zintegrowany demonstrator technologii (ITD), mający na celu opracowanie przyjaznych dla środowiska, cichych silników turbowałowych do śmigłowców. Działania te wpisują się w cele inicjatywy Czyste niebo. Ograniczenie emisji toksycznych gazów jest w dużej mierze powiązane z poprawą sprawności spalania paliwa, a tym samym obniżeniem jego zużycia. Optymalizacja układu przeniesienia mocy może zatem podnieść wydajność i ograniczyć hałas. Aby dokonać optymalizacji zużycia paliwa i pracy silnika, konieczne jest modulowanie prędkości wału oraz temperatury i ciśnienia powietrza, paliwa i oleju. W ramach projektu ACTIPPTSENS ("Active pressure, position and temperature sensors for turboshaft engines") finansowany ze środków UE zespół naukowców badał możliwości technologii inteligentnego monitorowania w zakresie ograniczania emisji i hałasu. Pierwotnie prace koncentrowały się na dwóch rodzajach nowych technologii czujnikowych: bezstykowych czujnikach momentu obrotowego (CTS), mierzących moment obrotowy i prędkość obrotów, oraz czujnikach z piezoelektrycznym systemem mikroelektromechanicznym (MEMS). Jeśli chodzi o ten ostatni typ, naukowcy chcieli wykorzystać piezoelektryczny przetwornikowy czujnik ciśnienia (PZT) oparty na nanowłóknach PZT z termoogniwem do pomiaru temperatury roboczej. Zespół zmodyfikował samochodowy CTS opracowany i opatentowany przez partnerską instytucję, tak by nadawał się do zastosowania w śmigłowcach. Czujnik wyprodukowano i przetestowano, potwierdzając jego lepszą sprawność i trwałość w miarę starzenia. Dodatkowo umożliwia on mierzenie zachowań statycznych oraz można go umieścić na wale, a nie w otworze. Mimo że udało się zbudować siatkę z piezoelektrycznych nanowłókien o pożądanej mikrostrukturze, trudności techniczne z dalszą obróbką uniemożliwiły rozwinięcie koncepcji czujnika PZT-MEMS. Dlatego też naukowcy posłużyli się dostępnym na rynku urządzeniem PZT. Dalsze dopracowanie i optymalizacja inteligentnej technologii monitorowania będą miały istotne implikacje dla powstania bardziej ekologicznych i cichszych śmigłowców, do jakiego powinność dojść w najbliższej przyszłości.
