普惠公司和弗吉尼亚理工大学今天宣布了一项利用激光计算推力的开创性新技术，以实现对关键燃气涡轮发动机参数的高保真测量，包括速度、温度和密度。这种新的光学仪器技术被称为用于推力测量的过滤瑞利散射 (FRST)，与传统传感器和探头相比具有显着优势，这将支持更高效的发动机核心技术的开发，并可实现非 CO 2 颗粒排放的测量在飞行中。
“使用激光和光学传感器的能力代表了发动机仪表技术向前迈出的重要一步，并且证明了弗吉尼亚理工大学 Pratt & Whitney 卓越中心的长期合作，”工程和技术高级副总裁Geoff Hunt说，普惠公司。“FRST 为测量一系列发动机指标提供了一种侵入性更小且更具成本效益的方法。我们看到了 FRST 令人兴奋的潜力，可以帮助推进燃气轮机推进技术，特别是涉及更小、热效率更高的发动机核心，这是我们下一个关键一代军用和可持续商业引擎。”
FRST 是一项正在申请专利的技术，它利用紫外光谱，其原理是从经过激光照射区域的空气分子散射回来的光可以提供有关气体流场的信息，从中可以得出推力。应用于涡轮风扇发动机时，光线由穿过涡轮气路的激光束提供，而由此产生的散射由高性能相机记录并“过滤”信号中的损坏。
FRST 光学仪器潜在地消除了对传统传感器和探头的需求，这些传感器和探头可能难以安装并导致流动阻塞，特别是在空间有限的较小发动机核心上。FRST 还提供了测量非 CO 2微粒排放的机会，这可能有助于整个行业努力了解和减轻这些排放对环境的影响，特别是在尾迹形成方面。
“虽然瑞利散射的原理已为人所知几个世纪，但普惠公司和弗吉尼亚理工大学的工程师们利用计算能力、激光和相机技术的最新进展来展示其在涡轮风扇发动机上的首次成功应用，”威斯康星大学教授Todd Lowe说。弗吉尼亚理工大学航空航天工程。“随着我们致力于 FRST 的飞行演示，我们预计该技术将在飞机发动机的开发和认证方面有其他应用。”
Pratt & Whitney 和弗吉尼亚理工大学的联合研究团队使用 FRST 光学技术在弗吉尼亚理工大学试验台上的研究发动机上成功测量了发动机推力，记录了与传统传感器和探头相似的精度。这些团队正在努力对该技术进行飞行测试。
Pratt & Whitney 和弗吉尼亚理工大学在推进技术开发方面有着长期合作，重点是先进仪器。该合作使弗吉尼亚理工大学和普惠公司的多个研究生水平项目和实习成为可能。
关于 Pratt & Whitney
Pratt & Whitney 是飞机发动机和辅助动力装置设计、制造和服务领域的世界领先企业。
