Rolls-Royce 社で活躍するLMS の騒音データ処理技術

航空機エンジンは、飛行機の安全性、飛行性能、運用コスト、そして環境基準の順守など、さまざまな面で重要な役割を担っています。今日、エンジン設計者には、エンジン性能を改善しつつ騒音放射量を常時低レベルに抑えることが求められています。このような時折相矛盾する目標を限られた時間内で達成するには、データの自動処理ツールを活用し、航空機エンジンの開発業務をさらに効率化することが重要です。Rolls-Royce社では、エンジン騒音のコントロールと削減を目指して、開発試験や認証試験で得られた音響データをLMS のデータ分析ソリューションを使用して効率良く分析しています。大量のデータストリームを処理する必要がありますが、LMS CADA-X TMON システムは、1/3 オクターブ分析から波形分析そしてエンジン回転次数分析まで、さまざまな分析結果を以前要した時間の何分の一かで出力してくれます。この柔軟性に富んだ分析システムによって、Rolls-Royce 社は、さまざまな収集システムからデータを取り込んだり、データリダクション手法をカスタマイズして定義したり、解析シーケンスを処理したりすることが完全自動あるいは対話形式で可能になりました。


コンポーネントとエンジン全体の縮尺モデルでの試験

Rolls-Royce 社では、エンジンおよびエンジン部品の騒音予測用に特別に開発したモデルを用いて、徹底した実現可能性評価を実施しています。新型エンジンの開発期間中を通して、Rolls-Royce 社のエンジニアはこれらのモデルをフルに利用し、エンジンの騒音特性を最適化していきます。エンジン開発プロジェクトを通じてリスクを徐々に減らすことを目的に、Rolls-Royce 社は広範な試験を実施し、その結果を系統的に利用して予測モデルを検定していきます。エンジン部品の縮尺モデルを用いたリグテストでは、さまざまなエンジン部品の騒音寄与度を効率良く調べ検討することができます。
一例としては、ジェットエンジンの排気テストがあります。専用の無響試験設備においてジェットノズルその他の形状をいろいろ比較しながら、最適設計をさぐる試験が行われています。

Rolls-Royce 社では、エンジン音響試験に最大限の融通性をもたせるため、いくつかの実験サイトで収集したデータをデジタル方式のテープレコーディングシステムに収録し、それらテープを英国のダービー市にある中央データ分析施設に集めます。Rolls-Royce 社のデータ分析施設は、LAN ネットワークでつながれた5 シートのLMS CADA-XTMON で構成され、現在はさらにLMS Test.Lab Desktop とLMS Tec.Manager が統合されようとしています。データ分析のプロセスは、データストリーマーが収録テープから時刻歴データを読み込むところから始まります。Rolls-Royce社は、これらLMS データ分析ステーションのネットワークを用いて、さまざまな分析から得られた膨大なデータを効率良く正確に処理していきます。これらの分析では、時刻歴データを周波数領域に変換し、特定のデータリダクション手法を適用することでデータ量を削減して、ずっと解釈しやすい形に置き換えるのが通常です。

もう1 つの重要な点は、そのデータ処理のスピードです。この点については、以前に使用していたシステムよりも明らかに向上しています。


騒音エンジニアリングのための効率的な環境

LMS のデータ分析システムは、よく整備された標準の第三者ソリューションと言えるものであり、Rolls-Royce 社の開発プロセスにも容易に組み込むことができます。また、LMS のデータ分析ソリューションは、実行負荷をさまざまな処理ステーションに分散させることができ、データ分析スピードの大幅な向上も図れます。LMS CADA-X TMON ステーションはまた、Rolls-Royce 社が完全自動で分析を実行したり、対話形式でシーケンスに従って特定の分析ニーズに合わせたりすることも可能にします。さらに、そのプログラム可能なインターフェースによって、さまざまな収集システムからデータを取り込んだり、データリダクション手法をカスタマイズして定義したりも可能です。