사진 제공 : TU Delft
TU 델프트 항공 우주 공학부 항공 우주 구조 및 재료 연구소와 파트 라스 대학교 기계 공학 및 항공학과에서 항공 우주 복합 구조물에 대한 XNUMX 년 간의 집중적 인 테스트 캠페인을 통해 고유 한 구조 건강 모니터링 (SHM)을 달성했습니다. 데이터 베이스.
이 지식 뱅크는 항공 산업 및 연구 커뮤니티 데이터를 제공하여 구조물의 현재 상태를 실시간으로 진단 할뿐만 아니라 인공 지능 모델을 이용하여 항공기 구조물의 미래 상태를 추가로 예측할 수 있습니다. 이를 통해 항공기 유지 보수 엔지니어는 표면에서 종종 드러나지 않고 수동 검사를 통해 감지하는 데 많은 시간이 필요한 복합 항공 우주 구조물의 손상 정도를 감지, 찾아 내고 평가할 수 있습니다. 이것은 그 목적을 위해 공개적으로 사용 가능한 전 세계 최초의 데이터베이스라고합니다.
울퉁불퉁 한 착륙과 인간의 결정
"요즘에는 조종사가 울퉁불퉁 한 착륙이 항공기 구조를 확인하는 이유인지 여부를 결정합니다."라고 항공 우주 공학 학부의 프로젝트 리더 인 Dimitrios Zarouchas는 말합니다. “이것은 인간에 기반한 결정입니다. 우리는 인적 요소의 의존성에서 벗어나고 싶습니다. 이 지식 은행을 통해 최첨단 감지 기술과 AI 기반 알고리즘을 사용하여 유지 관리의 의사 결정 프로세스를 더욱 향상시킬 수있는 방법을 보여주고 싶습니다.
“이 데이터베이스는 특정 항공기를위한 것이 아닙니다. 항공 산업의 모든 이해 관계자는이 데이터베이스에서 배우고 그 결과를 필요에 맞게 조정할 수 있어야합니다. 운영자는이를 벤치 마크로 사용하고 항공기 유지 보수와 관련하여 성능을 비교할 수 있습니다. 항공기 제조업체는이 데이터베이스를 사용하여 설계를 개선 할 수 있습니다. 이것이 우리가 모델을 유지하고 캠페인을 가능한 한 일반적으로 테스트하는 이유입니다. "
438,000 번의 테스트주기 및 아직 계산 중
SHM 데이터는 XNUMX 가지 감지 기술을 사용하여 수집되었습니다.
"상업적 이니셔티브는 한 가지 유형의 항공기에만 적용 할 수있는 하나의 감지 기술 만 사용하므로 회사에 따라 다르기 때문에이 숫자는 독특합니다."라고 Zarouchas는 계속합니다. “우리는 실제 비행 조건과 울퉁불퉁 한 착륙 및 낮은 에너지 영향과 같은 비정상적인 상황을 시뮬레이션하는 일반 복합 구조물에 대한 수십만 번의 테스트주기에서 데이터를 수집했습니다. 다가오는 기간에 데이터베이스는보다 대표적인 구조 수준의 테스트 데이터로 추가로 채워질 것입니다.
“우리는 항공 산업과 협력하는 연구 커뮤니티가이 데이터베이스를 사용하고 예측 모델을 설계하고 그 대가로 공유 할 것이라고 생각합니다. 보다 정확한 모델과 항공기 구조의 상태에 대한보다 신뢰할 수있는 예측은 더 스마트하고 효율적인 소위 상태 기반 유지 보수로 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다.”
녹색 항공에 기여
경미한 손상의 존재를 지속적으로 모니터링 할 수있는 신뢰할 수있는 SHM 기술의 도입은보다 안정적인 손상 감지 덕분에 더 높은 설계 허용치로 설계 할 수있게합니다. 구조 구성 요소에 대한 중기 설계 영향은 3 ~ 7 %의 무게 감소로 이어질 것으로 예상됩니다. 장기적으로보다 효율적인 항공기 구조 설계의 채택은 10-20 %의 중량 감소로 추정됩니다. 이러한 무게 감소는 연료 105 톤과 CO 350 톤 감소로 이어집니다.2 연간 700 회 비행하는 항공기의 감소.
유럽 연구 프로젝트 : ReMAP
이 연구는 2018 년 2022 월에 시작되어 XNUMX 년 XNUMX 월까지 계속되는 ReMAP (Adaptive Aircraft Maintenance Planning을위한 실시간 상태 기반 유지 보수)라는 유럽 프로젝트의 일부입니다. ReMAP의 목표는 항공기 함대의 유지 보수를보다 스마트하고 효율적으로 만드는 것입니다. . 처음으로 이기종 항공기 시스템 및 구조의 건강 진단 및 예후 기능을 사용하여 실시간 적응 형 유지 보수 계획을 작성합니다. CBM의 잠재력은 함대에있는 모든 항공기의 상태를 모니터링하고 유지 보수 리소스와 운영 요구를 관리해야만 달성 할 수 있으므로 함대 수준 접근 방식을 따를 것입니다.
유럽에서만 항공기 유지 보수에 대한 잠재적 절감액은 연간 700 억 유로에 이릅니다. 이 프로젝트는 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램으로부터 자금을 받았습니다. 구조 건강 관리 연구는 실험실 규모로 테스트됩니다. 항공기 시스템 및 구성품에 대한 진단 및 예후와 실시간 적응 형 유지 보수 계획 도구는 KLM의 실제 데모에서 테스트됩니다.
ReMAP 파트너
이 SHM 연구를 위해 복합 패널은 Embraer에서 설계하고 Optimal Solutions에서 제조합니다. 센서는 Cedrat Technologies 및 Smartec SA에서 제공하며 Patras 대학의 과학적 기준에 따라 이러한 패널에 매우 신중하게 배치됩니다. École National Supérieure d' Arts et Métiers는 데이터 수집 소프트웨어를 개발했습니다.
통합 된 함대 상태 관리 도구로 절정에 이르는 항공기 시스템 및 구성 요소의 진단 및 예후에 참여하는 파트너는 ATOS, UTRC, ONERA, University of Coimbra, TU Delft 및 KLM입니다.
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출처 : https://www.aero-mag.com/tu-delft-unveils-databank-to-predict-future-of-composite-aerostructures/
