DESAFIO DO CLIENTE
Os fabricantes aeroespaciais se esforçam constantemente para encontrar novas maneiras de melhorar a eficiência e a longevidade de seus projetos de aeronaves. Mesmo melhorias modestas na eficiência de combustível e confiabilidade do motor podem economizar milhões ao longo do tempo.
A Rolls-Royce continua a liderar o desenvolvimento de motores a jato mais limpos, mais eficientes no consumo de combustível e mais duráveis. Para atingir tal desempenho excepcional, cada material e componente incorporado em um projeto de motor tem que operar de forma confiável a temperaturas mais altas ao longo de uma vida útil mais longa.
Do ponto de vista do desenvolvimento do produto, a validação deste desempenho exige submeter os materiais e componentes do motor a jato às cargas complexas presentes durante a decolagem, voo e pouso, simulando também as temperaturas extremas necessárias para que os motores funcionem a temperaturas mais altas e consequentemente melhorem o desempenho do combustível e das emissões.
"Sabíamos que elevar o padrão de desempenho do motor de turbina a gás exigiria avanços equivalentes em nossa tecnologia de testes", disse Barry Ward, líder da equipe de testes de materiais da Rolls-Royce. "Especificamente, teríamos que simular com precisão ambientes de operação extremos de motores a jato do mundo real em nosso laboratório de testes, acompanhados de capacidades avançadas de correlação de dados para obter uma visão significativa.
"Precisávamos de soluções especialmente robustas para testes e simulações em alta temperatura", disse Ward. "Já vez que pretendíamos construir uma nova instalação de testes, também precisávamos de fornecedores que tivessem bons conhecimentos de planejamento de instalações."
A MTS acredita que foi escolhida para ajudar a melhorar o material da turbina a gás e a capacidade de teste de componentes da Rolls-Royce, com base na liderança tecnológica, experiência em integração de sistemas e sua ótima reputação em relação ao serviço e ao suporte.
SOLUÇÃO DA MTS
Em setembro de 2009, a MTS ajudou a Rolls-Royce a especificar uma variedade de hardware, software e acessórios avançados otimizados para testes de material e componentes em alta temperatura. A tecnologia escolhida incluiu o sistema MTS Landmark™ para teste servo-hidráulico de fadiga termomecânica uniaxial (TMF), fadiga de alta temperatura de baixo ciclo (LCF), mecânica de fratura e testes de tração. Os sistemas incluíam garras, extensômetros de alta temperatura e sistemas de simulação ambiental.
A Rolls-Royce também encomendou o Sistema de Teste Biaxial Planar MTS, que fornece força multiaxial precisa e controle de torque de amostras de teste em ambientes a vácuo de alta tensão e temperatura elevada que se assemelham muito às condições reais de operação do motor a jato.
Os sistemas de teste MTS são alimentados por controles digitais versáteis FlexTest® e unidades de potência hidráulica SilentFlo™, limpas e silenciosas. O software aplicativo MTS TestSuite™ foi selecionado por sua capacidade de simplificar e padronizar o desenvolvimento, execução e relatórios de testes, ajudando a facilitar o compartilhamento e análise eficientes dos resultados de testes em todas as operações de testes mecânicos da Rolls-Royce.
As soluções de teste MTS foram implantadas no novo e moderno Centro de Operações de Teste Mecânico Rolls-Royce (MTOC), em Dahlewitz, Alemanha, que foi inaugurado em maio de 2010. "A questão exclusiva sobre a instalação MTOC é que ela é projetada desde o início para testes, enquanto a maioria das outras instalações de testes do mundo evoluíram de uma geração anterior de instalações", disse Ward.
Antes e durante a construção das instalações MTOC, os engenheiros da MTS trabalharam de perto com arquitetos de construção, com o departamento de tecnologia de informação da Rolls-Royce e fornecedores terceirizados para planejar a distribuição de energia hidráulica, redes de computadores, integração de sistemas de teste e outros detalhes cruciais. "Precisávamos de fornecedores que pudessem trabalhar para entender nossas necessidades de antemão e ajudar a determinar que possibilidades existiam para fazer deste um ambiente de trabalho inteligente", disse Ward.
A MTS também auxiliou na mudança de seis sistemas de teste de material MTS e quatro sistemas biaxial planar da antiga instalação de testes para MTOC. "Esta foi uma instalação extremamente complexa, e confiamos muito na experiência da MTS para nos ajudar a fazer tudo funcionar sem problemas", disse Ward. "Nossos fornecedores precisam nos ajudar a encontrar a melhor solução técnica"
BENEFÍCIOS PARA O CLIENTE
Ward diz que com suas capacidades avançadas de teste e instalações MTOC de última geração, a Rolls-Royce está bem equipada para apoiar a melhoria do desempenho do combustível e da vida útil dos materiais e componentes da turbina a gás , finalmente resultando na introdução de motores a jato mais limpos, mais eficientes em termos energéticos, além de serem mais duráveis.
"Não só conseguimos grandes avanços na capacidade de teste, mas também na produtividade", disse Ward. "Todos os nossos técnicos têm encontrado software fácil de aprender e usar, o que nos ajudou a trabalhar de forma mais eficiente". Nossos especialistas em teste de fadiga termomecânico interno estão especialmente impressionados com a simplicidade do módulo TMF do software" MTS e Rolls-Royce trabalharam em cooperação para desenvolver soluções de software para as aplicações de teste TMF da Rolls-Royce
Os engenheiros de testes da Rolls-Royce descobriram que o novo hardware é igualmente versátil, o que está ajudando a MTOC a fazer o melhor uso de seus recursos. "Em nossas antigas instalações, tínhamos máquinas específicas para tipos específicos de testes. Agora podemos configurar uma máquina para um determinado tipo de teste em um mês, e depois reconfigurá-la facilmente para suportar um teste diferente no mês seguinte. Você nunca verá um sistema funcionando constantemente em capacidade aqui enquanto o próximo a ele estiver ocioso"
A versatilidade das soluções de teste MTS também permite à Rolls-Royce responder facilmente às muitas incógnitas que são comuns às pesquisas avançadas de materiais e componentes. "Fazemos muitas pesquisas que exigem testes não padronizados, e a versatilidade e reconfigurabilidade são necessárias para suportar tudo isso".
"A Rolls-Royce está bem preparada para atender tanto as necessidades de curto como longo prazo da indústria aeroespacial", disse Ward. "Embora tenhamos atualmente a configuração ideal para desenvolver a próxima geração de materiais e componentes de turbinas a gás, também somos suficientemente ágeis para satisfazer quaisquer novos requisitos de teste que surjam no futuro"
