Четвертая промышленная революция (Индустрия 4.0) изменила способы производства и изготовления продукции во многих отраслях, и авиационная промышленность не является исключением. Недавно к волне Индустрии 4.0 присоединился исследовательских проектов, финансируемых Европейским союзом, под названием MORPHO. В рамках этого проекта волоконно-оптические датчики встраиваются в лопатки воздухозаборников авиационных двигателей, что позволяет наделить их когнитивными способностями в процессе изготовления лопаток.
Интеллектуальные, многофункциональные, многокомпонентные лопатки двигателя
Лопасти двигателя спроектированы и изготовлены из различных материалов: сердцевина выполнена из трехмерных плетеных композитных материалов, а передняя кромка лопасти — из титанового сплава. Эта многокомпонентная технология успешно применяется в авиационных двигателях серии LEAP® (1A, 1B, 1C) и позволяет двигателю демонстрировать высокую прочность и ударную вязкость при увеличении веса.
Члены проектной группы будут разрабатывать и тестировать основные компоненты на демонстрационной панели для выявления повреждений от посторонних предметов (FOD). Повреждения от посторонних предметов обычно являются основной причиной разрушения металлических материалов в авиационных условиях и условиях эксплуатации, которые склонны к повреждению обломками. В проекте MORPHO панель FOD используется для представления хорды лопатки двигателя, то есть расстояния от передней кромки до задней кромки лопатки на определенной высоте. Главная цель тестирования панели — проверка конструкции перед началом производства для минимизации рисков.
Проект MORPHO направлен на содействие промышленному применению интеллектуальных многокомпонентных лопаток авиационных двигателей (LEAP) путем демонстрации когнитивных возможностей в мониторинге состояния процессов производства, обслуживания и переработки лопаток.
В отчете представлен углубленный анализ использования панелей FOD. Проект MORPHO предлагает встраивать в панели FOD волоконно-оптические датчики, напечатанные на 3D-принтере, что позволит оснастить процесс изготовления лопастей когнитивными возможностями. Одновременная разработка цифровых технологий и моделей многокомпонентных систем значительно повысила уровень управления полным жизненным циклом панелей FOD, а разработка демонстрационных образцов для анализа и проверки осуществляется в рамках проекта.
Кроме того, с учетом нового плана действий по развитию экономики замкнутого цикла, принятого Европейским союзом, в проекте MORPHO также будет использоваться технология лазерного разложения и пиролиза для разработки экологически чистых методов переработки дорогостоящих компонентов, чтобы обеспечить эффективность, экологичность, ремонтопригодность и надежность лопаток интеллектуальных авиационных двигателей следующего поколения.
Дата публикации: 28 сентября 2021 г.
