Opracowywanie inteligentnych łopat wirników nowej generacji W ramach finansowanego ze środków UE projektu powstaje nowa generacja elementów do silników lotniczych. Badacze dążą do tego, by produkcja, obsługa techniczna i recykling takich części były przyjazne dla środowiska. Transport i mobilność Technologie przemysłowe © UKRIT KAEWTHONG, Shutterstock W wielu branżach czwarta rewolucja przemysłowa – określana mianem Przemysłu 4.0 – przyniosła zmiany w procesie wytwarzania produktów. Sektor lotniczy i kosmiczny nie jest wyjątkiem. W przypadku producentów statków powietrznych udoskonalanie procesów produkcyjnych polega na przykład na montowaniu czujników w elementach silników. Koncepcja Przemysłu 4.0 nie jest też obca zespołowi finansowanego ze środków UE projektu MORPHO, który proponuje innowacyjne rozwiązanie: osadzenie czujników drukowanych i światłowodowych w łopatach wirników przeznaczonych do silników lotniczych. Proces ten ma być realizowany na etapie produkcji i ma umożliwić gromadzenie informacji przez takie elementy. Inteligentne, wielofunkcyjne i wielomateriałowe łopaty wirnika „W procesie projektowania i produkcji łopat wirnika wykorzystuje się materiały hybrydowe. Korpusy tych łopat wytwarza się z użyciem trójwymiarowej tkaniny kompozytowej, a krawędź natarcia jest wykonana z tytanu. Takich materiałów użyto na przykład w rodzinie silników LEAP® (1A, 1B, 1C), osiągając korzyści związane z masą, a także wysoką wytrzymałość i odporność na pęknięcia”, stwierdzili badacze skupieni wokół projektu MORPHO w komunikacie prasowym opublikowanym w serwisie „The Aviation Times”. Zespół projektu opracuje i przetestuje podstawowe elementy technologii z użyciem demonstratora nazywanego panelem FOD. FOD, czyli uszkodzenie ciałem obcym (ang. foreign object damage), to główna przyczyna usterek metalowych elementów w lotnictwie i innych obszarach, w których istnieje zagrożenie ze strony obluzowanych przedmiotów lub ich fragmentów. Opracowany w ramach projektu MORPHO panel FOD stanowi odwzorowanie cięciwy łopaty – odcinka między jej krawędzią natarcia (przednią) a krawędzią spływu (tylną) – o określonej wysokości. Panel ten jest przede wszystkim używany do testowania konstrukcji łopaty wirnika przed rozpoczęciem produkcji – celem jest zminimalizowanie zagrożeń. W komunikacie prasowym można znaleźć dalsze informacje o wykorzystaniu paneli FOD w projekcie: „Zespół projektu MORPHO proponuje osadzenie w panelach FOD czujników drukowanych i światłowodowych, co umożliwi gromadzenie informacji od momentu wyprodukowania takich paneli. Równolegle przygotowane modele stanowiące cyfrowe/hybrydowe bliźniaki pozwolą znacznie usprawnić zarządzanie cyklem życia paneli FOD. W ramach prac prowadzonych przy projekcie opracowywane będą demonstratory, które posłużą do analizy i weryfikacji proponowanych metod i narzędzi”. Dbałość o środowisko Opierając się na nowym planie działania UE dotyczącym gospodarki o obiegu zamkniętym, zespół projektu MORPHO chce sprawić, by produkcja, obsługa techniczna i recykling inteligentnych łopat wirnika nowej generacji były efektywne, rentowne i ekologiczne. Inną priorytetową kwestią jest przyjazny dla środowiska recykling kosztownych komponentów. Celem projektu jest opracowanie metodologii stanowiącej połączenie dwóch innowacyjnych procesów – demontażu z użyciem lasera oraz technologii pirolitycznej – by umożliwić optymalny recykling wycofanych z eksploatacji elementów. Za koordynację projektu MORPHO (Embedded Life-Cycle Management for Smart Multimaterials Structures: Application to Engine Components) odpowiada francuska uczelnia École nationale supérieure d’arts et métiers. Projekt łączy siły producentów wyposażenia statku powietrznego, podmiotów wytwarzających systemy czujnikowe i oprogramowanie, firm zajmujących się technologiami recyklingu i inteligentnego monitorowania procesów, a także uniwersytetów i organizacji badawczych z sześciu europejskich krajów. Nadzór zewnętrzny i wsparcie eksperckie zapewni międzynarodowa komisja doradcza. Jej członkowie dysponują różnorodnymi umiejętnościami i wiedzą, które ułatwią zespołowi projektu nawiązywanie współpracy z organizacjami docelowymi. Realizacja tego trzyipółletniego projektu zakończy się we wrześniu 2024 roku. Więcej informacji: strona projektu MORPHO Słowa kluczowe MORPHO, łopata wirnika, statek powietrzny, silnik, uszkodzenie ciałem obcym
