Wykrywanie i naprawa usterek samolotów in situ

Przeciętnie ponad 30% kosztów ponoszonych w całym okresie eksploatacji samolotu związanych jest z przeglądami i naprawami. Koszty te nie obejmują utraty zysków podczas uziemienia potrzebnego do planowanej wymiany części, wynoszącej około 250 000 euro dziennie w przypadku samolotów pasażerskich.

Naukowcy opracowują nowoczesną nieniszczącą technologię kontroli oraz nowe materiały samonaprawiające w ramach projektu ALAMSA (A life-cycle autonomous modular system for aircraft material state evaluation and restoring system), finansowanego ze środków UE. Ciągłe monitorowane integralności konstrukcji in situ umożliwi samonaprawę na wczesnym etapie awarii, minimalizując liczbę godzin przeznaczonych na konserwację na ziemi. Omawiane innowacyjne rozwiązania umożliwiają inteligentną konserwację samolotu oraz stanowią ważny krok w kierunku budowy bezobsługowych samolotów.

W nieniszczącym monitorowaniu wykorzystuje się nowoczesne techniki nieliniowej spektroskopii fal elastycznych, stanowiącą nowatorską klasę technik wibracyjno-akustyczno-ultradźwiękowych. Cechują się one większą czułością oraz umożliwiają obrazowanie miejsc położonych w głębi konstrukcji, niedostępnych dla metod konwencjonalnych. Umożliwiają też wykrywanie różnych defektów konstrukcji, w tym mikropęknięć, rozwarstwień oraz osłabienia połączeń klejonych. Opracowano i udoskonalono kilka różnych typów nieliniowych metod obrazowania (obrazowanie powierzchniowe lub podpowierzchniowe, tomografia i odwrócenie czasu), a także przetestowano je na różnych próbkach i komponentach kompozytowych.

Właściwości samonaprawiające dotyczą materiałów aktywowanych termicznie oraz magnetycznie. Aktywowane termicznie materiały samonaprawiające uzyskano dzięki wprowadzeniu ciekłych środków naprawiających do posegmentowanej, termoutwardzalnej osnowy polimerowej. Powinny one wielokrotnie odzyskiwać swoje właściwości mechaniczne dzięki odwracalnym procesom. Materiały samonaprawiające składają się z magnetycznych nano- i/lub mikrocząstek wbudowanych w termoplastyczny polimer stabilizowany przez połączenia jonowe (jonomery).

W opracowywaniu innowacyjnych technologii wykorzystywane są liczne modele. Będzie je można wykorzystać w przyszłych projektach do badania nieliniowego oddziaływania fal z defektami w różnych zastosowaniach i kompozytach. Projekt był szeroko promowany dzięki aktywnej obecności na wielu międzynarodowych konferencjach i wystawach, a także dzięki publikacjom w czasopismach naukowych.

Technologie kontroli jakości, przeglądów i konserwacji opracowywane w ramach projektu ALAMSA przyczynią się do zwiększenia konkurencyjności europejskiego przemysłu lotniczego oraz poprawy bezpieczeństwa pasażerów.