第四次工業(yè)革命（工業(yè)4.0）改變了眾多行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造的方式，航空工業(yè)也不例外。最近，歐盟資助的一項名為MORPHO的研究項目也加入了工業(yè)4.0的大潮，該項目在飛機(jī)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口葉片中嵌入光纖傳感器，使其在葉片制造過程中具有認(rèn)知能力。
智能化、多功能、多材料發(fā)動機(jī)葉片
“發(fā)動機(jī)葉片采用多種材料設(shè)計制造，其核心基體由三維編織復(fù)合材料制成， 葉片前緣則由鈦合金制成。這種多材料技術(shù)已被成功用于LEAP® 系列 (1A, 1B, 1C)航空發(fā)動機(jī)，并使發(fā)動機(jī)在重量增加的情況下表現(xiàn)出高強(qiáng)度和斷裂韌性，”MORPHO團(tuán)隊在《The Aviation Times》期刊發(fā)布報告稱 。
項目組成員將在外物損傷（FOD，F(xiàn)oreign Object Damage）面板示范件上開展核心構(gòu)件的開發(fā)與測試。FOD通常是航空條件和傾向于由碎片造成破壞的服役環(huán)境下導(dǎo)致金屬材料失效的主要原因。MORPHO項目用FOD面板來代表發(fā)動機(jī)葉片的弦部，也就是某一高度下，葉片前緣到后緣的距離。對該面板進(jìn)行測試的主要目的是在制造之前對設(shè)計進(jìn)行驗證，以最大程度地降低風(fēng)險。
MORPHO項目旨在通過對葉片制造工藝、服務(wù)和回收過程健康監(jiān)測的認(rèn)知能力示范，推動智能化多材料航空發(fā)動機(jī)葉片（LEAP）的工業(yè)化應(yīng)用。
報告對FOD面板的使用進(jìn)行了深入分析，MORPHO項目建議將3D打印的光纖傳感器嵌入FOD面板中，因此葉片制造過程具有認(rèn)知能力。數(shù)字技術(shù)和多材料體系模型的同時開發(fā)，顯著提高了FOD面板的全生命周期管理水平，而對分析和驗證用示范件的開發(fā)則貫穿項目始終。
另外，考慮到歐盟新出臺的循環(huán)經(jīng)濟(jì)行動計劃，MORPHO項目還將利用激光誘導(dǎo)分解和熱解技術(shù)開發(fā)昂貴部件的環(huán)保回收方法，以確保下一代智能航空發(fā)動機(jī)葉片具有高效、環(huán)保、可維護(hù)和可回收的特性。
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