Structural Health Monitoring of Electromechanical Actuators in Aviation—Challenges Ahead and Case Study

执行机构 航空航天 灾难性故障 干扰 可靠性工程 危害 计算机科学 航空 断层(地质) 软件部署 故障检测与隔离 汽车工程 工程类 航空航天工程 电气工程 操作系统 物理 地质学 地震学 热力学 有机化学 化学
作者
Vittorio Memmolo,Ernesto Monaco,Fabrizio Ricci,Carmine Vaselli,Nicola Cimminiello,Pasquale Salvato
出处
期刊:Journal of nondestructive evaluation, diagnostics and prognostics of engineering systems [ASM International]
卷期号:5 (4) 被引量:7
标识
DOI:10.1115/1.4054231
摘要

Abstract Electrical actuation concept fits perfectly with the worldwide strategy of more electric aircraft to reduce carbon footprint. However, the integration of linear electro-mechanical actuators is promising yet challenging in safety critical systems due to the jamming of the driven load. That fault is a critical mechanical transmission failure giving rise to concern in many applications such as primary flight controls or landing gears extension and steering. This article critically reviews electric actuation solutions currently available for aerospace application, the limits for their upcoming deployment and the different solutions to achieve an on-condition maintenance to reduce any safety risk during lifetime. A particular attention is given to the jamming and possible strategies to avoid any hazard induced by this failure. The most promising approach relies on the establishment of a predictive maintenance by monitoring continuously the actuator to timely warn any structural alteration, which is prone to induce jamming. Finally, a case study is presented, showing the ability of engine current monitoring to warn any alteration in the load maneuvering. The current spectrum analysis is found to be sensitive to both mechanical fault and control failure or malfunctioning. On top of that, no addition sensors are needed, making this technique affordable and cost-effective.
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