無論是軍方還是民航都對大氣中的微粒十分感興趣,因為如果遭遇火山灰將對發(fā)動機的適航性產(chǎn)生較大影響。目前在世界上有大約1500座活火山,在過去15年超過80架民航客機意外地遭遇到了火山灰,而其中7架客機的發(fā)動機發(fā)生了可造成空難的空中停車事故。又比如在過去5年,位于冰島的火山爆發(fā)嚴重擾亂了世界航空運輸業(yè),由于航班取消或改簽給全球航空公司造成的經(jīng)濟損失超過10億美元。
為此,NASA和美國空軍研究實驗室(AFRL)以及聯(lián)邦航空管理局(FAA)于2011年啟動了飛行器綜合推進研究(VIPR)項目,以發(fā)展全新的傳感器、提高飛行安全性、通過發(fā)現(xiàn)潛在故障降低維護成本并評估最新的發(fā)動機診斷技術(shù)。為了開展試驗,位于愛德華茲空軍基地的空軍試驗中心提供了1架C-17軍用運輸機,而NASA阿姆斯特朗飛行試驗中心貢獻了2臺F117大涵道比軍用渦扇發(fā)動機。
VIPR項目在2011年啟動后便進行了一組基線試驗,檢測到了包括燃油泄流在內(nèi)的模擬故障,為以后更加復雜的試驗打下基礎。2013年初VIPR項目進行了第二次試驗,證實了傳感器可以在一定范圍的工作條件下檢測到做動器故障。最近,VIPR項目開展了最新試驗,試驗人員使用一種名為“蜘蛛”的設施把火山灰吹進F117發(fā)動機中。火山灰的注入將分為3個等級,分別是不可見的、可見的和中等密度的,以驗證全新的發(fā)動機監(jiān)測和診斷技術(shù)。如果試驗成功,這套系統(tǒng)擁有的預測發(fā)動機故障和提升燃油經(jīng)濟型的能力將確保使其配裝到下一代民用發(fā)動機中。
VIPR項目研究團隊使用4型主要的傳感器來收集數(shù)據(jù),測量發(fā)動機在吸入火山灰之后的狀態(tài)變化。