- ABB zmodernizowała napęd średniego napięcia w tunelu aerodynamicznym NASA w Hampton
- Tunel służy do symulowania lotu z prędkością bliską prędkości dźwięku, w skrajnych temperaturach
- W ramach nietypowego projektu serwisowego, wymieniono kluczowe komponenty napędu, zachowując jego moc maksymalną, jednocześnie zwiększając niezawodność i wydłużając jego żywotność
Założone ponad 100 lat temu centrum badawcze im. Langleya w Hampton to najstarszy i jeden z najważniejszych ośrodków NASA. Na powierzchni 7 ha rozmieszczono prawie 200 obiektów, w których bada się atmosferę Ziemi, tworzy technologie wykorzystywane w urządzeniach eksplorujących kosmos, ale przede wszystkim rozwija się aeronautykę. Kiedyś symulowano tu lądowanie na księżycu w ramach programu Apollo, dzisiaj testuje się elementy samolotu pasażerskiego, który ma przekroczyć barierę dźwięku.
Na terenie kampusu w Hampton działa National Transonic Facility (NTF), czyli jeden z największych na świecie wysokociśnieniowych, kriogenicznych tuneli aerodynamicznych. Wykorzystuje się go do symulowania lotu z prędkością bliską prędkości dźwięku, w temperaturze od -150 do +65 stopni Celsjusza (powietrze jest chłodzone azotem pod wysokim ciśnieniem). Miejsce z „kosmicznym” wyposażeniem i bogatą historią – testowano tu modele Boeinga 777 i 787 oraz wahadłowca kosmicznego Space Shuttle.
O wyśrubowane parametry tunelu dba szereg urządzeń, przede wszystkim wentylator i napęd o zmiennej prędkości obrotowej (VSD), dostarczony przez ABB, który pozwala m.in. dopasować poddźwiękowy przepływ powietrza do wielkości testowanego modelu. Działając z mocą 101 megawatów, w momencie uruchomienia w 1997 roku był to najpotężniejszy napęd tego typu na świecie. Po ponad 20 latach bezproblemowego użytkowania napędu, NASA doszła do wniosku, że zamiast instalować nowy model, lepiej zmodernizować istniejący.
Z pełną mocą 10 lat dłużej
Specjaliści ABB ocenili jego wydajność i połączenia mechaniczne. Kolejnym krokiem było opracowanie rozwiązania opartego na najnowszych komponentach energoelektroniki – i dopasowanie ich w ten sposób, aby napęd działał z taką samą mocą maksymalną, jak 27 lat temu, ale z jeszcze większą niezawodnością. Kluczowe komponenty wymieniono. Zmodernizowano też jednostkę sterującą napędu (niewielka część całego falownika), ograniczając do minimum ilość odpadów i czas potrzeby na prace serwisowe.
Projekt zrealizowano w ramach usługi ABB Motion OneCare, która w przypadku NTF obejmuje, oprócz modernizacji napędu, dostawę części zamiennych, a także usługi prewencyjne i predykcyjne.
– NASA dba o dostępność swoich placówek badawczych, a OneCare to elastyczna, szyta na miarę opieka serwisowa, w ramach której można dobierać i łączyć usługi według aktualnych potrzeb, w ramach krótko- lub długoterminowej współpracy. Zakresem może być objęta stała dostawa części zamiennych, rozszerzona gwarancja, dostęp do rozwiązań cyfrowych, w tym zdalnego monitoringu urządzeń, wsparcie lokalnych inżynierów czy też serwis z wykorzystaniem gogli VR – mówi Anna Ladrowska z biznesu Systemów Napędowych ABB w Polsce.
Jak dodaje, napęd działający w National Transonic Facility to potężne urządzenie, a jego krytyczność porównywalna jest z urządzeniami pracującymi w blokach energetycznych. Modernizacja tego typu urządzeń może sprowadzać się do „odtworzenia” pierwotnej sprawności, wyposażenia ich w najnowsze technologie i funkcjonalności, zachowując przy tym oryginalną obudowę. W wielu przypadkach takie rozwiązanie jest tańsze, szybsze i mniej inwazyjne.
Dzięki modernizacji, żywotność napędu – i tunelu aerodynamicznego – została wydłużona o 10 lat. I być może pierwszy pasażerski ponaddźwiękowy samolot będzie miał swój początek właśnie w NTF.
Napędy o zmiennej prędkości są nieodłącznym elementem tuneli aerodynamicznych, w których kluczowe jest płynne sterowanie mocą wentylatorów. W Polsce napędy ABB działają w kilku ośrodkach tego typu, m. in. w tunelu FlySpot we Wrocławiu.
