Интеллектуальные сенсорные сети могут сократить расходы на обслуживание и время простоя

Самолеты и космические аппараты представляют собой сложные транспортные средства, обслуживание которых требует трудоемких и дорогостоящих проверок вручную. Но набор новых технологий, таких как сети датчиков и исполнительных механизмов, может сделать возможным мониторинг состояния конструкций (SHM), революционный метод автоматической оценки целостности аэрокосмических и других сложных структур. Поскольку эти технологии привлекают к себе большое внимание в промышленности, была создана новая международная аэрокосмическая группа, призванная содействовать сотрудничеству в отрасли по использованию и развитию SHM.

«Мы говорим о создании нервной системы для самолетов», - говорит Фу-Куо Чанг, профессор аэронавтики и космонавтики в Стэнфордском университете и председатель Руководящего комитета по структурному мониторингу состояния аэрокосмической промышленности (SHM-AISC). «Технологии SHM могут дать специалистам по техническому обслуживанию информацию о том, что происходит в конструкции самолета, когда это необходимо, точно так же, как это происходит с нашими собственными телами».

SHM может заменить ручной осмотр, тем самым сократив количество людей и время простоя самолетов на техническое обслуживание.

«SHM был определен как один из ключевых факторов, способствующих реализации философии« Интеллектуальной структуры »для Airbus», - говорит Хольгер Спекманн, координатор технологии SHM в европейском производителе самолетов Airbus. «SHM приведет к сокращению прямых затрат на техническое обслуживание, повышению доступности и новаторским подходам к проектированию, что принесет огромную пользу нашим клиентам в зависимости от производительности их парка»

Джон К. Коулз, менеджер по поддержке и обслуживанию 787 Boeing Commercial Airplanes, добавляет:«Мы рассматриваем SHM как одну из новых технологий, которая может обеспечить значительное повышение операционной эффективности для авиакомпаний. степень видимых повреждений бортового оборудования, исключающая время на поиск и использование оборудования неразрушающего контроля, а также сокращение времени, необходимого для планирования ремонта ".

SHM-AISC
SHM-AISC провел свое первое собрание в Стэнфорде 7 ноября 2006 г., в ходе которого члены согласовали устав и утвердили состав правления. Чанг был избран первым председателем.

В международный совет управления входят представители основных аэрокосмических отраслей со всего мира (Airbus, Boeing, EADS, Embraer, Honeywell, BAE Systems), регулирующих органов США и Европы (FAA / EASA), правительственных агентств (ВВС США). , Армия США и НАСА), а также научно-исследовательские институты (Sandia National Labs, Стэнфордский университет).

Цель SHM-AISC состоит в том, чтобы сформулировать коллективный взгляд на дальнейшее развитие практики структурного мониторинга здоровья (SHM) и его влияние на управление структурным здоровьем. Группа разработает курс для эффективного и действенного внедрения технологии в широком спектре коммерческих и военных аэрокосмических приложений. Это будет достигнуто путем разработки стандартов, процедур, процессов и руководств по внедрению и сертификации. Миссия SHM-AISC состоит в том, чтобы обеспечить подход к стандартизации требований к интеграции и сертификации для SHM аэрокосмических структур, который будет включать в себя доработку системы, техническое обслуживание, поддержку, модернизацию и расширение.

В ближайшие недели комитет создаст рабочие группы, чтобы сосредоточиться на детальных задачах, необходимых для реализации этого видения. Более подходящие частные и государственные организации будут приглашены для работы в рабочих группах. Первая рабочая группа - Коммерческая авиация - будет создана в начале 2007 года и планирует подготовить проекты стандартов в течение следующих двух лет.

О технологии SHM
SHM - это новая технология в аэрокосмической отрасли, которая все чаще оценивается отраслью и правительством как потенциальный метод снижения эксплуатационных расходов и, возможно, повышения безопасности и надежности конструкций аэрокосмических аппаратов. Ядром технологии SHM является разработка самодостаточных систем с использованием встроенных распределенных сетей датчиков и исполнительных механизмов в рамках общих стратегий управления состоянием транспортных средств. Подход SHM может обеспечить непрерывный мониторинг, осмотр и обнаружение повреждений в конструкциях с минимальным участием человека.

Целью SHM является не только обнаружение наличия и степени структурных дефектов, но также определение последствий использования конструкции и раннее выявление физических повреждений. Ранние предупреждения, предоставляемые системой SHM, могут затем поддержать стратегии восстановления до того, как возникающие структурные повреждения могут повлиять на безопасность полетов. Ту же технологию можно было бы использовать для улучшения конструкции будущих авиационных конструкций.

НАСА начало внедрять SHM в программу космических шаттлов после потери шаттла «Колумбия» в 2002 году, говорит Уильям Проссер, старший научный сотрудник НАСА.

«Повреждение системы тепловой защиты от удара высветило необходимость в бортовых системах SHM», - говорит Проссер. «В ответ на это на всех шаттлах была установлена ​​система обнаружения ударов Wing Leading Edge, которая отслеживается при каждом полете. Подобные системы рассматриваются для Международной космической станции и будущих космических аппаратов».

ВВС также рассматривают возможность использования SHM в многоразовой ракете-носителе, известной как Space Operation Vehicle. «Автоматизированная система может оценить состояние всей конструкции в течение нескольких часов после завершения миссии и повторно сертифицировать конструкцию для полета», - говорит Марк М. Дерризо, руководитель группы оценки работоспособности конструкции Управления воздушных транспортных средств исследовательской лаборатории ВВС. Это оптимизированное время оборота, в свою очередь, снизит затраты на запуск корабля.

Во время третьего Европейского семинара по структурному мониторингу здоровья (состоявшегося в Гранаде, Испания, в июле 2006 г.) представители правительства и промышленности заявили о необходимости создания общеотраслевых политик и процедур для стандартизации и внедрения технологий SHM. В ответ на этот консенсус участники семинара попросили Чанга создать SHM-AISC.

«SHM - своевременная разработка, потому что расходы, связанные с увеличивающимся обслуживанием и надзором за устаревшей инфраструктурой, растут с неожиданной скоростью», - говорит Деннис Роуч, видный член технического персонала Центра проверки летной годности NDI, созданного для FAA. Sandia National Labs в Альбукерке, штат Нью-Мексико, «Техническое обслуживание и ремонт самолетов в настоящее время составляют около четверти эксплуатационных расходов коммерческого флота».