Technologia inspekcji silników z odkrytym śmigłem
Jednym z wielu zaplanowanych zintegrowanych demonstratorów technologii (ITD) jest inicjatywa SAGE (Sustainable and Green Engine) dotycząca silników i technologii silnikowych pozwalających zmniejszać zużycie paliwa i ograniczać emisje. Silnik z odkrytymi wirnikami, posiadający dwa nieosłonięte śmigła przeciwbieżne może już wkrótce zastąpić silniki turbowentylatorowe, zmniejszając zużycie paliwa i poziom emisji o około 30%. Zastosowanie odkrytych wirników niesie ze sobą liczne wyzwania, w tym łatwość dostępu i serwisowania. Części wirujące są najbardziej narażone na zużycie i naprężenia. Co więcej, podczas spawania miejsca przylegające do spoiny są narażone na bardzo wysokie temperatury, które zmieniają właściwości materiału i osłabiają całą część. Ze względu na skomplikowaną geometrię uzyskanie dostępu w celu przeprowadzenia inspekcji jest jednak trudne lub niemożliwe. Wsparcie UE dla projektu WELDMINDT (Open rotor engine welded parts inspection using miniaturizable nondestructive techniques) pozwoliło przezwyciężyć tę istotną barierę utrudniającą ich komercjalizację. Spoiny bada się obecnie przy pomocy technik takich jak kontrola wzrokowa, inspekcja fluorescencyjna i radiografia. Uczestnicy projektu WELDMINDT poprawili zarówno zdolności detekcyjne, jak i dostępność NDT, opracowując bezstykowe techniki, wykorzystujące na przykład kamery optyczne i na podczerwień, wykazujące potencjał w zakresie automatyzacji i miniaturyzacji. Uczeni połączyli szerografię, termografię w podczerwieni i inspekcję ultrasonograficzną w jednym systemie, wykorzystującym laser jako jedyne źródło wzbudzenia. Dzięki połączeniu tych technik NDT oraz zastosowaniu zaawansowanego przetwarzania sygnału nowy system powinien zwiększyć skuteczność i dokładność przestrzenną wykrywania wad o przeszło 20%, jednocześnie skracając czas inspekcji do kilku sekund. Pozwoli to zwiększyć bezpieczeństwo i niezawodność odkrytych wirników przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów konserwacji i inspekcji. W celach demonstracyjnych partnerzy projektu zbudowali zautomatyzowany system inspekcji służący do skanowania spoiny łopaty silnika lotniczego, rejestrowania reakcji termicznej powierzchni oraz analizowania danych umożliwiających ocenę jakości spoiny. Demonstracyjny system automatycznie gromadził i analizował dane. Serce systemu stanowi komora inspekcyjna składająca się z dwóch sześcioosiowych ramion robota, które przenoszą przetworniki ultrasonograficzne i skanują dużą powierzchnię uszkodzonej części w ramach jednego cyklu. System prób nieniszczących WELDMINDT powinien pozwolić zwiększyć niezawodność i bezpieczeństwo spawanych elementów wirników odkrytych, wspomagając wysiłki inicjatywy SAGE ITD w zakresie ekologicznych technologii silników lotniczych. Jak najszybsze uzyskanie atestów i wprowadzenie nowego rozwiązania na rynek powinno zmniejszyć zużycie paliwa i poziomy emisji, przyczyniając się do realizacji ambitnych celów ekologicznych w perspektywie roku 2020.
