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デルフト工科大学がデータバンクを発表し、複合航空構造の将来を予測

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デルフト工科大学がデータバンクを発表し、複合航空構造の将来を予測

写真提供者:TU Delft

デルフト工科大学の航空宇宙工学部の航空宇宙構造材料研究所とパトラス大学の機械工学および航空学科での航空宇宙複合構造に関するXNUMX年間の集中的なテストキャンペーンにより、独自の構造ヘルスモニタリング(SHM)が実現しました。データベース。

このナレッジバンクは、航空業界と研究コミュニティのデータを提供して、構造の現在の状態をリアルタイムで診断するだけでなく、人工知能モデルを使用して航空機の構造の将来の状態をさらに予測します。 これにより、航空機のメンテナンスエンジニアは、表面では明らかにならないことが多く、手動検査で検出するのに多くの時間を必要とする複合航空宇宙構造の損傷の重大度を検出、特定、評価することができます。 これは、その目的のために公に利用可能である世界で最初のデータベースであると言われています。

でこぼこの着陸と人間の決定

「現在、パイロットは、たとえば、でこぼこの着陸が航空機の構造をチェックする理由であるかどうかを判断します」と、航空宇宙工学部のプロジェクトリーダーであるディミトリオスザロウチャスは言います。 「これは人間による決定です。 私たちは、この人的要因のみの依存から脱却したいと考えています。 このナレッジバンクを使用して、最先端のセンシングテクノロジーとAIベースのアルゴリズムを使用することで、このメンテナンスの意思決定プロセスをさらに強化する方法を示したいと思います。

「このデータベースは、特定のXNUMXつの航空機だけのものではありません。 航空業界のすべての利害関係者は、このデータベースから学び、その結果を彼らのニーズに適応させる可能性を持っている必要があります。 オペレーターはこれをベンチマークとして使用し、航空機のメンテナンスに関してパフォーマンスを比較できます。 航空機メーカーは、このデータベースを使用して設計を改善できます。 そのため、モデルとテストキャンペーンを可能な限り一般的なものにしています。」

438,000のテストサイクルとまだカウント

SHMデータは、XNUMXつの異なるセンシングテクノロジーを使用して収集されています。

「商業イニシアチブはXNUMX種類の航空機にのみ適用できるXNUMXつのセンシング技術のみを使用し、したがって企業に依存するため、この数ははるかにユニークです」とZarouchas氏は続けます。 「私たちは、現実的な飛行条件や、でこぼこの着陸や低エネルギーの衝撃などの異常な状況をシミュレートする一般的な複合構造に関する数十万のテストサイクルからデータを収集しました。 今後の期間では、データベースには、より代表的な構造レベルでのテストからのデータがさらに入力されます。

「私たちは、航空業界と協力している研究コミュニティがこのデータベースを使用して予測モデルを設計し、その見返りにこれらを共有することを想定しています。 航空機構造の状態のより正確なモデルとより信頼性の高い予測は、よりスマートでより効率的な、いわゆる状態ベースのメンテナンスに移行するのに役立つ可能性があります。」

グリーン航空への貢献

軽微な損傷の存在を継続的に監視できる信頼性の高いSHMテクノロジーの導入により、損傷のより信頼性の高い検出により、より高い設計許容値での設計が可能になります。 構造コンポーネントに対する中期的な設計の影響により、重量が3〜7%削減されると予想されます。 長期的には、より効率的な航空構造設計の採用により、10〜20%の軽量化が見込まれます。 この軽量化により、105トンの燃料と350トンのCOが削減されます。2 年間700便を飛行する航空機の削減。

ヨーロッパの研究プロジェクト:ReMAP

この研究は、2018年2022月に開始されXNUMX年XNUMX月まで続くReMAP(適応型航空機整備計画のためのリアルタイム条件ベースの整備)と呼ばれるヨーロッパのプロジェクトの一部です。ReMAPの目的は、航空機の整備をよりスマートかつ効率的にすることです。 。 初めて、異なる航空機システムおよび構造からの健康診断および予後の使用を使用して、リアルタイムの適応保守計画を作成します。 CBMの可能性は、フリート内のすべての航空機の状態を監視し、メンテナンスリソースと運用上のニーズを管理することによってのみ達成できるため、フリートレベルのアプローチに従います。

ヨーロッパだけでも、航空機のメンテナンスによる潜在的な節約額は、年間700億ユーロに達する可能性があります。 このプロジェクトは、欧州連合のHorizo​​n2020研究およびイノベーションプログラムから資金提供を受けています。 構造ヘルス管理の研究は、ラボスケールでテストされます。 航空機のシステムとコンポーネントの診断と予測、およびリアルタイムの適応型保守計画ツールは、KLMでの実際のデモンストレーションでテストされます。

ReMAPパートナー

このSHM研究では、複合パネルはEmbraerによって設計され、OptimalSolutionsによって製造されています。 センサーはCedratTechnologiesとSmartecSAによって提供され、パトラス大学の科学に基づいた基準によってこれらのパネルに非常に注意深く配置されています。 ÉcoleNationalSupérieured'ArtsetMétiersは、データ取得ソフトウェアを開発しました。

統合された艦隊健康管理ツールに至る航空機システムおよびコンポーネントの診断と予測に関与するパートナーは、ATOS、UTRC、ONERA、コインブラ大学、デルフト工科大学、およびKLMです。

www.dataverse.nl

https://h2020-remap.eu

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出典:https://www.aero-mag.com/tu-delft-unveils-databank-to-predict-future-of-composite-aerostructures/

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