第四次工業革命(工業 4.0)正在改變許多行業的公司制造產品的方式,航空航天業也不例外。例如,飛機制造商正在通過將傳感器技術嵌入發動機部件來改進制造流程。歐盟資助的一個名為 MORPHO 的項目也加入了工業 4.0 的潮流,提出了一項創新提案:在飛機發動機風扇葉片中嵌入印刷的光纖傳感器,使其在制造過程中具有認知能力。
MORPHO 團隊在新聞稿中表示:“風扇葉片是使用混合材料設計和制造的。風扇葉片的芯體由 3D 編織復合材料制成,而前緣則由鈦合金制成。例如,這種材料技術用在最新的窄體客機發動機 LEAP系列(1A、1B、1C),使它們在質量增加的同時表現出高強度和斷裂韌性。”
項目團隊成員將在一個稱為異物損壞 (FOD) 面板的演示器上開發和測試核心技術。異物損壞 FOD 是航空發動機金屬失效的主要原因,通常被碎片或松散物體損壞。
MORPHO項目的FOD 面板代表風扇葉片的弦——換句話說,葉片從前邊緣到后邊緣的寬度——在特定高度。該FOD面板的主要目的是在風扇葉片制造前測試的設計,以將風險降至最低。
新聞稿提供了對該項目使用 FOD 面板的進一步了解:“MORPHO 項目建議在 FOD 面板中嵌入印刷和光纖傳感器,從而從制造的那一刻起為它們提供認知能力。數字/混合孿生模型的并行開發將極大地改善 FOD 的生命周期管理。在整個項目中,將開發演示器來分析和驗證提議的方法和工具。”
MORPHO 還打算根據歐盟新的循環經濟行動計劃,確保其下一代發動機智能風扇葉片的高效、有利可圖和環保的制造、維護和回收利用。另一個優先事項是對昂貴組件進行環保回收。
該項目旨在開發一種結合兩種創新工藝的方法:激光誘導拆卸和熱解技術,以實現報廢零件的最佳回收利用。MORPHO(智能多材料結構的嵌入式生命周期管理:發動機組件的應用)由法國國立高等藝術與技術學院協調,匯集了飛機設備制造商、軟件和傳感器系統開發商以及回收技術以及來自6個歐洲國家的智能過程監控公司、大學和研究機構。外部指導和專家建議將由一個國際咨詢委員會提供,該委員會擁有反映項目尋求參與的組織范圍的各種技能和專業知識。
該項目的研制周期為3.5年,于2024年9月結束。