پروژه پژوهشگران آمریکایی برای افزایش دوام هواپیماها

موبنا – به گزارش ساینمگ، یک دانشیار “دانشگاه تگزاس در آرلینگتون”(UT Arlington)، سرپرست گروهی است که سعی دارند به افزایش طول عمر، دوام و ایمنی کامپوزیت‌های مورد استفاده در ساخت هواپیما کمک کنند.

“پل دیویدسون”(Paul Davidson)، دانشیار بخش مهندسی مکانیک و هوافضای دانشگاه تگزاس در آرلینگتون، یک پروژه ۳۷۹۵۰۰ دلاری را با بودجه “آزمایشگاه تحقیقات نیروی هوایی آمریکا” (AFRL) سرپرستی می‌کند.

دیویدسون گفت: هدف ما این است که دوام هواپیماهای سبک‌تر را افزایش دهیم و در عین حال، ایمنی پرواز را تضمین کنیم.

به گفته دیویدسون، روش استفاده از لایه‌هایی روی لایه‌های مواد کامپوزیت، برای ساخت هواپیماهای سبک‌تر و قوی‌تر در سراسر حوزه صنعت رایج شده است. به عنوان مثال، “بوئینگ ۷۸۷” (Boeing 787) از حدود ۵۰ درصد مواد کامپوزیت تشکیل شده است. چالش پیش رو در استفاده از کامپوزیت‌ها، خطر لایه‌لایه شدن است که می‌تواند ناشی از شرایط عملیاتی و خطرات ضربه خوردن باشد.

دیویدسون، لایه‌برداری را به ترک خوردن شیشه جلوی خودرو تشبیه کرد. وی افزود: در نهایت، این ترک گسترش می‌یابد و وسیله نقلیه را ناامن می‌کند. ما در تلاش هستیم تا به راننده بگوییم پیش از این که خودرو ناامن شود یا نیاز به تعویض داشته باشد، چقدر زمان دارد.

به گفته دیویدسون، این پروژه برای بخش‌های نظامی و تجاری کاربرد دارد. وی ادامه داد: ارتش می‌خواهد با تنظیم دقیق‌تر، عمر مفید این کامپوزیت‌ها را افزایش دهد. آنها می‌خواهند بدانند که مواد ما چقدر بادوام هستند و چقدر سریع می‌توانیم هواپیما را به کار برگردانیم.

گروه‌های میدانی، از تجهیزات فراصوت برای برآورد خسارت هواپیما استفاده خواهند کرد. یک سیستم پیش‌بینی که توسط دیویدسون توسعه داده شده است، از این داده‌ها برای آزمایش‌های محاسباتی، تعیین کردن خطر خرابی و تخمین زدن عمر عملیاتی ساختار کامپوزیت استفاده می‌کند. این پروژه با هدف پاسخگویی به پرسش‌هایی از این دست صورت می‌گیرد که چه تعمیراتی باید انجام شوند، این تعمیرات چقدر زمان می‌برند و آیا هواپیما برای کار دوباره، ایمن است یا خیر.

دیویدسون گفت: داده‌های گروه‌های میدانی، اغلب ناقص هستند. من داده‌های ناقص را با استفاده از یادگیری ماشینی و سیستم‌های محاسباتی تکمیل می‌کنم تا عمر، دوام و ایمنی کامپوزیت را تعیین کنم. ما تاثیرات و آزمایش‌های فشار را روی کامپوزیت‌های هواپیما، به صورت مجازی انجام خواهیم داد.

این آزمایش در “آزمایشگاه مواد پیشرفته”(Laboratory for Advanced Materials) دانشگاه تگزاس در آرلینگتون انجام خواهد شد.

“اریان آرمانیوس”(Erian Armanios)، مدیر بخش مهندسی مکانیک و هوافضای دانشگاه تگزاس در آرلینگتون گفت: پروژه دیویدسون برای ایمنی پرواز، هم برای ارتش و هم برای عموم مردم ضروری است.

وی افزود:  بهترین کار این است که دامنه و مقیاس آزمایش‌ها گسترش داده شود. این پروژه، مقرون‌به‌صرفه و نجات‌دهنده است. همچنین، این پروژه می‌تواند دانشگاه تگزاس در آرلینگتون را در خط مقدم آزمایش‌های محاسباتی قرار دهد که در سال‌های آینده به رشد خود ادامه خواهند داد.

 منبع: ایسنا