Авиационная промышленность перешла на использование передовых композитных материалов из-за их легкости, прочности и долговечности. Наряду с повышением производительности и производительности самолетов использование этих передовых материалов усложняет проектирование и производство экономически эффективных конструкций и компонентов самолетов. Решение этих задач приведет к снижению веса и расхода топлива, сокращению производственных циклов и повышению энергоэффективности при сборке самолетов.
В настоящее время многие детали самолетов представляют собой композиты, напечатанные на 3D-принтере. Внедрение углеродных нанотрубок (УНТ) в процессе производства компонентов очень подходит для общего рабочего процесса. Встроенные датчики идеально подходят для важных и важных компонентов или процедур самолета. Для таких компонентов 3D-печать может стать экономичным средством для изготовления и встраивания интегрированных блоков датчиков.
Исследователи, поддерживаемые проектом DOMMINIO , разрабатывают встроенные датчики, которые позволяют в режиме реального времени контролировать самолет во время полета. Детали, напечатанные на 3D-принтере с включением волокон CNT, генерируют данные, которые затем можно использовать для мониторинга детали. Это может снизить затраты на сборку и ограничить необходимость использования большого количества проводов для соединения датчиков.
Улучшенное профилактическое обслуживание
«Датчики разрабатываются для изготовления этих волокон, которые невероятно легки по сравнению с существующими материалами, а также потребляют очень мало энергии», — говорит д-р Моисес Зарзосо, научный сотрудник Института материалов IMDEA, партнера по проекту, Испания. Новость размещена на «3DPrint.com». «Они также пригодны для 3D-печати, и, учитывая, что это волокна УНТ, их можно легко встроить в компонент, изготовленный из традиционного углеродного волокна, которое является очень распространенным материалом в производстве самолетов».
Важным аспектом проекта является использование цифровых двойников. Доктор Зарзосо объясняет: «Их называют цифровыми близнецами, потому что они представляют собой очень точные цифровые модели, которые обновляются в течение всего жизненного цикла, воспроизводя физическую часть или компонент внутри самолета в режиме реального времени. Благодаря встроенному датчику физическая часть возможность напрямую общаться с инженерами на земле.Если, например, вы получили удар во время полета от града, информация о любом возможном повреждении детали будет записана этим датчиком, а затем автоматически отправлена на его цифровой двойник. информации, моделирование, которое мы разрабатываем, сможет проанализировать риск, который потенциальное воздействие может вызвать в структурной целостности компонента, и определить его оставшийся срок службы».
Напечатанные на 3D-принтере авиационные датчики могут помочь сократить расходы несколькими способами. К ним относятся более точные перерывы в обслуживании, пометка проблем до того, как они приведут к задержке рейсов, а также проверка и анализ компонентов.
В рамках проекта DOMMINIO (цифровой метод улучшенного производства многофункциональных деталей планера нового поколения) разрабатывается новая цифровая методология проектирования, производства и сертификации многофункциональных и интеллектуальных деталей планера. Он заканчивается в июне 2024 года.
