Американская компания Acellent Technologies разработала новую интегрированную систему диагностики конструкции планеров самолетов, пишет Aviation Week. Система представляет собой сеть ультразвуковых датчиков, контроллера и блока-анализатора. Сеть представляет собой тонкую пленку с интегрированными в нее ультразвуковыми модулями и всей необходимой проводкой.
Новую диагностическую систему можно встраивать в новые детали между слоями углепластика во время производства или наклеивать на уже готовый собранный планер самолета. Диагностическое оборудование сделано масштабируемым — «умной» гибкой пленкой можно оснастить детали любых форм и размеров.
Система, в разработке которой участвовали исследователи из Стэнфордского университета, может работать в двух режимах: активном и пассивном. В пассивном режиме ни один из ультразвуковых модулей не работает в режиме излучения. Они лишь записывают собственные колебания детали, а система на основании получаемых данных дает заключение о состоянии детали из композиционного материала.
В активном режиме модули по очереди переводятся в режим излучения, причем в каждый момент времени на излучение может быть активирован только один модуль, а все остальные — на прием сигнала. В активном режиме диагностика считается завершенной только после того, как в режиме излучения поработают все датчики.
Определение состояния детали и полученных ей повреждений производится путем сравнения с эталонными данными, получаемыми при первой активации диагностической системы. Точность распознавания повреждений, например, трещин, зависит от плотности размещения ультразвуковых модулей в «умной» пленке.
В целом диагностическая система может использоваться двумя способами. Первый подразумевает установку контроллера и блока-анализатора на самолет. В этом случае оборудование фактически выступает в качестве бортовой системы «контроля здоровья». При втором способе контролер и анализатор остаются на земле у техника, который подключает их во время технического обслуживания самолета.
В ближайшее время интегрированную диагностическую систему планируется сертифицировать в Федеральном управлении гражданскной авиации.
Испытания аналогичной системы в феврале текущего года провел Германский авиакосмический центр. В испытаниях использовалась секция фюзеляжа с дверным проемом, выполненная из композиционных материалов. Размер этой секции составил пять на семь метров. В структуру секции были интегрированы в общей сложности 584 сенсора, контролировавших состояние детали.
Разработанная немцами система использует ультразвуковые волны. При нажатии кнопки самодиагностики или запуске процедуры при помощи программы, в композитной конструкции срабатывают ультразвуковые излучатели, а их сигнал принимают датчики. Если в структуре композиционного материала есть повреждение, оно будет отклонять ультразвук или задерживать его прохождение.
Благодаря изменениям в прохождении ультразвуковых волн в композите и будет оцениваться и локализоваться повреждение. Разработчики утверждают, что система сможет с высокой точностью определять тип повреждения. В проекте разработки системы участвуют европейские компании Airbus, Invent и FACC. Когда именно система будет выпускаться серийно, пока неизвестно.
Василий Сычёв
