Lekkie czujniki do płatowców
Sektor transportu lotniczego podejmuje czynne działania w reakcji na coraz powszechniejszą troskę o zanieczyszczenia i zmiany klimatu. Wspólna inicjatywa Czyste niebo obejmuje wiele projektów w ramach współpracy przemysłu lotniczego z Komisją Europejską w celu opracowania i wprowadzenia na rynek nowych, ekologicznych technologii samolotów. Jednym z elementów inicjatywy Czyste niebo był finansowany przez UE projekt "Strain monitoring in composite stiffened panels using sensors" (STRAINMON). Celem projektu było opracowanie procedur wdrożenia systemu monitorowania kondycji strukturalnej opartego na czujnikach tensometrycznych w technologii światłowodowej siatki Bragga (FOBG). Nowy system miał być instalowany na wzmocnionym włóknem węglowym panelu usztywnionym kadłuba polimerowego. Celem czujnika FOBG było monitorowanie integralności strukturalnej uszkodzonych i zmęczonych paneli poddawanych obciążeniom ściskającym. Nowa technologia pozwoli tworzyć systemy monitorowania znacznie lżejsze od dotychczasowych rozwiązań. Prace konsorcjum składającego się z dwóch członków trwały od stycznia do sierpnia 2012 r. Wyznaczono dla projektu osiem celów technicznych obejmujących zdefiniowanie wymagań systemowych, przygotowanie stanowiska testowego i przeprowadzenie testów. Dzięki wykonanym pracom rozwinięto metodę osadzania czujników w strukturze spokrewnioną z procesami stosowanymi przy produkcji autoklawów. Zespół rozwijający metodę zwracał szczególną uwagę na punkty wejścia/wyjścia oraz zdefiniowanie odpowiednich czujników. Opracowano odpowiedni plan testów oraz zaprojektowano i wykonano niezbędne stanowiska testowe. Dwa panele uderzano z niewielką siłą, a następnie poddawano testom na wytrzymałość statyczną i zmęczeniową z wykorzystaniem systemu opracowanego w ramach projektu. Dane z czujnika FOBG były zgodne z odczytami konwencjonalnych systemów testowania, co oznacza, że czujniki FOBG mogą stanowić dla nich realną alternatywę. Projekt STRAINMON wykazał, że możliwe jest integrowanie czujników FOBG z kompozytowymi strukturami samolotów i skuteczne monitorowanie naprężeń strukturalnych. Wprowadzenie czujników będzie oznaczać zmniejszenie masy, a tym samym mniejsze zużycie paliwa, mniej zanieczyszczeń i rzadsze prace konserwacyjne.
Słowa kluczowe
Lekkie czujniki, płatowiec, Czyste niebo, przemysł lotniczy, panel z kompozytami, monitorowanie kondycji, światłowodowa siatka Bragga, czujnik tensometryczny, polimer wzmocniony włóknem szklanym, kadłub, obciążenia ściskające, produkcja autoklawów
