Jaroslav Juračka
Jiří Hlinka
Letecký ústav Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně
[email protected]
Letectví je tradičně chápáno jako tahoun technického vývoje v mnoha oblastech. Typické je velké množství inovací, které s vývojem v letectví souvisí... Rizika při používání různých dopravních prostředků v USA
Četnost smrtelných zranění na 100 milionů mil
Četnost smrtelných zranění na 100 000 hodin používání
1,25
0,06
Poznámka
Mezi „nosné“ požadavky diktující vývoj v letectví v současnosti patří: Silniční dopravní prostředky 2008
USA, U.S. Department of Transportation
USA, U.S. Department of Transportation Silniční dopravní prostředky 2009 (míra rizika nesmí 1,13 převyšovat ostatní 0,05 1. Zvyšování bezpečnosti způsoby dopravy)
Vlaky 2010 (všechna smrtelná zranění spojená s provozem vlaků)
2. Šetrnost Vlaky 2010 vůči přírodě
(pouze smrtelná zranění ve vlacích)
104,76
5,24
USA, Federal Railroad Administration
1,14
0,06
USA, Federal Railroad Administration
3. Zvyšování výkonů / snižování nákladů Dopravní letadla 2006
Malá letadla 2010 (mimo zemědělských, experimentálních a historických)
Četnost smrtelných zranění na 100 000 letových hodin 0,01 1,01 (0,155 bez nehod vztažených k chybám lidského faktoru – nejčastěji pilota)
Poznámka NTSB 2006
NTSB 2010 (celkový počet letových hodin odhadnutý z čísel pro rok 2009)
Zajištění bezpečnosti - základní požadavek Přestože údaje z různých databází nehod se mohou lišit, celkové poměry nehod způsobených selháním techniky a lidským činitelem zůstávají přibližně stejné – na selhání techniky připadá asi 7 až 15% nehod. Inovace zaváděné do letectví mají mimo jiné za cíl podíl selhání techniky na nehodách dále snižovat. Současně však hledají cesty, jak snižovat i počty nehod v důsledku chyb technického personálu.
Dopravní letadla – příčiny smrtelných nehod (celosvětově) Posádka letadla
14% 1% 4% 2%
7,5%
Údržba/Pozemní přípravy ŘLP / Pozemní zařízení
4%
66%
Environmentální vlivy Požár Letadlo
Malá sportovní a turist. letadla – příčiny smrt. nehod USA
Ostatní Zdroj: CAP 776 : Global Fatal Accident Review 1997-2006. Civil Aviation Authority, United Kingdom 2008. http://www.caa.co.uk/docs/33/CAP776.pdf
14% Pilot
15% 71%
Mechanické problémy (Letadlo)/Údržba Ostatní / neznámé
Zdroj: Database of accidents NTSB 2010, www.ntsb.gov
Konstrukcí bezpečnějších letadel jsme schopni ovlivnit cca 7 až 15% smrtelných nehod
Zlepšením postupů údržby pak další cca 4% smrtelných nehod
Problémem zůstává až 70% smrtelných nehod způsobených posádkou!
Obsah přednášky 1. Nové materiály v letectví a) Kovové materiály b) Kompozity 2. Řízení kvality - NDI 3. Moderní soustavy letadel - trendy
Základní cíl: úspora hmotnosti a nákladů 1.
Obecný trend – postupné zvyšování podílu kompozitních materiálů na úkor materiálů kovových: nová civilní dopravní letadla s podílem KM 50% (Boeing 787, Airbus A 350). – Požadavky na kompozitní materiály přicházejí ze tří sektorů: –
letectví 20% (vysoko modulová vlákna), sportovní potřeby 20% a ostatní průmysl 60% (nízko a středně modulová vlákna). Celková produkce uhlíkových vláken v r. 2008 byla 30 000 tun a požadavky v r. 2020 se předpokládají ve výši 300 000 tun ročně → budoucí disproporce mezi požadavky průmyslu a možnostmi dodavatelů → problémy s recyklací
2.
I v budoucích projektech se předpokládá vysoký podíl slitin hliníku a rostoucí využití slitin titanu. U některých nových konstrukcí se počítá s převahou hliníkových slitin. – Mitsubishi Regional Jet: trup a křídla původně z CFRP – v r. 2009 změna na Al slitiny – Bombardier C series: trup Al-Li slitiny – COMAC C919: trup a křídla se uvažují z Al-Li slitin
3.
Další uplatnění kovových materiálů na letadlech v konkurenci kompozitních materiálů předpokládá: – Použití nových slitin , přizpůsobených pro specifické konstrukční aplikace – Snížení výrobních a montážních nákladů větším využitím integrálních konstrukcí
SMĚRY VÝVOJE HLINÍKOVÝCH SLITIN 1.
Hliníkové slitiny – v podstatě ukončená materiálová skupina , nelze očekávat zásadně nové slitiny.
2.
Směry vývoje: - úprava chemického složení stávajících slitin =>zlepšení mechanických a zpracovatelských vlastností, odolnosti proti korozi - zlepšení postupů TZ => zlepšení odolnosti proti šíření trhlin, odolnosti proti korozi, zlepšení tvárnosti, snížení vrubové citlivosti
3.
Slitiny jsou vyvíjeny pro konkrétní konstrukční nasazení podle způsobu namáhání a provozních podmínek. –
Konstrukce křídla: Horní části - namáhání převážně tlakové - vysokopevnostní slitiny 7XXXX (postupně 7075 → 7175 → 7050, 7150, 7010 →7055, 7X49 →7255) Spodní části – namáhání tahové cyklické s proměnnou amplitudou – slitiny 2XXX s dobrými únavovými vlastnostmi a lomovou houževnatostí (postupně 2024 → 2324, 2124 → 2524, 2024A, 6056, 2027, 2624). – Konstrukce trupu: Potahové panely – většinou ze slitin 2XXX (2024 →2524, 2024A) v kombinaci s výztuhami z vysokopevnostních slitin 7XXX . Integrální svařované panely – nové svařitelné slitiny (6056, Al-Li, Al-Mg-Sc)
– Konstrukce žeber, nosníků, přepážek: Různorodé namáhání – kompromis mezi statickými a DT vlastnostmi (7175 → 7010, 7050 → 7040, 7140,7449, 7085, C85T).
Nové slitiny Al-Li • Dosud omezené použití slitin 2. generace (slitiny 2090, 2091, 8090) o o
Hlavní přínos - nižší hustota, vyšší tuhost (modul pružnosti) Anizotropie mechanických vlastností, menší tažnost a lomová houževnatost, nízká prahová hodnota koroze pod napětím, výrobní problémy
• Nový zájem o slitiny Al-Li – důsledek prudkého nárůstu aplikací kompozitních materiálů • Slitiny Al – Li 3. generace → jsou eliminovány původní nedostatky
Porovnání vlastností nových slitin Al-Cu-Li (Alcoa) a referenční slitiny 2024 Deska (2024 tl. 25,4 – 38,1 mm, 2199 tl. 12,7 – 38,1 mm) Slitina
E GPa
ρ g/cm³
Rm Mpa
Re MPa
Ret MPa
A %
KIC MPa√m
L
LT
L
LT
L
LT
L
LT
FCG ∆
SCC MPa LT
2024-T351
73,8
2,77
428
428
324
290
269
304
7
30
-
170
2199-T8E79
77,3
2,64
400
400
345
345
345
345
8
42
+45%
310
2199-T8E80
77,3
2,64
428
428
380
380
380
380
8
42
+35%
310
Ret MPa
A %
σbru MPa
SCC MPa
Lisovaný profil (2024 tl. 19 – 38 mm, 2099 tl. 12,7 – 25,4) [1] Slitina
E GPa
EC GPa
ρ g/cm³
Rm Mpa
Re MPa
L
LT
L
LT
L
LT
L
e/D=2
LT
2024-T311
74,5
78,6
2,78
449
386
317
255
283
276
10
725
250
2099 -T83
75,9
82,1
2,63
545
503
490
448
476
476
6
917
330
• Nanokompozity – kompozitní materiály, kde výztužná fáze má rozměry v nanometrech (1nm = 0,001 μm). – klasické kompozity → vlákna o průměru několik μm – cíl použití nanovýztuže → zlepšení některých vlastností kompozitního materiálu
• Tvar výztužné fáze – uhlíkové nanotrubičky (CNT) – v současné době nejdůležitější • jednostěnné SWNT(¢ ~1nm, délka ~cm, E ~1000 GPa, Rm ~ 30 GPa, obtížná disperze – tvoří shluky)
Shluky SWNT při výrobě
Propletení nanotrubiček ve shluku
• vícestěnné MWNT (koncentrické vrstvy s mezerou 0,35nm, ¢ ~10–20 nm, délka ~desítky μm, E ~450 GPa, Rm ~ 4 GPa, množství defektů, reálnější pro praktické použití, extrémně vysoká el. vodivost → proudová hustota až 100 MA/cm², tep. vodivost 3000 W/mK)
– nanočástice (např. SiO2, Al2O3)
•
Zlepšení mechanických vlastností – 2 způsoby 1.
Použití nanokompozitní matrice, tj. matrice s obsahem částic SiO2, Al2O3 nebo uhlíkových nanovláken v epoxidové matrici.
–
Funkce nanočástic → potlačují praskání matrice a šíření delaminace Zpevnění matrice UD kompozitu nanočásticemi Mechanizmus brzdění delaminace
nanočástice
deformace
vlákno
2.
Růst uhlíkových nanotrubiček na uhlíkových mikrovláknech
–
Chemická depozice z par – CVD (chemical vapour deposition)
– –
Zlepšení mezifázové smykové pevnosti mezi vláknem a epoxidovou matricí Zlepšení intralaminární a interlaminární lomové houževnatosti
o ~ 15%
přemostění trhliny CNT
vlákno
interlaminární oblast vrstvy kompozitu
•
Zlepšení elektrické vodivosti –
Polymerní matrice KM je nevodivý materiál → nebezpečí poškození bleskem Poškození simulované elektrickým výbojem
–
~ 0,04 hm.% CNT → přechod od izolantu k vodiči, nelineární nárůst vodivosti s růstem obsahu CNT (částice 20x – vodivost 60x) Vliv obsahu CNT na elektrickou vodivost epoxidové matrice
vodivost S/m
koncentrace CNT, hm.%
•
Zlepšení tepelné vodivosti – –
Zlepšení tepelné vodivosti je důležité pro chlazení elektronických obvodů a pohonných systémů Malé množství CNT výrazně zlepšuje tepelnou vodivost (ne v takové míře jako elektrickou vodivost) • • • •
1% CNT/epoxy → 125% zvýšení tepelné vodivosti 7% CNT/PMMA → 55% zvýšení tepelné vodivosti 7% CNT/fenolická matrice → 57% zvýšení tepelné vodivosti zvýšení tepelné vodivosti po tloušťce lepeného spoje o několik řádů použitím tzv. „nano trávy“ ve vrstvě lepidla adherend nano tráva - CNT lepidlo adherend
Nové vláknokovové lamináty • GLARE • •
•
0,3 – 0,4 2024 T3 +0,125 mm S2 prepreg FM94 Oproti 2524 - hustota nižší o 10% - výborné únavové a DT vlastnosti - výborná nárazová odolnost - výborná odolnost proti prohoření - o 20% nižší tuhost (nízký modul prepregu) A380: horní potah trupu, náběžná hrana stabilizátoru
• HSS GLARE (s vysokou statickou pevností) • •
•
Kvalifikován pro A380 Freighter Složení - fólie 7475 T761 - nový prepreg FM906, vytvrzení při 180°C Vyšší tuhost, mez kluzu a provozní teploty + malá redukce DT
• Vývoj nového systému • • • • •
Složení - tenké fólie Al-Li slitiny - nový prepreg DLS 1611 Lepší statické vlastnosti oproti GLARE Lepší únava oproti HSS GLARE Lepší teplotní odolnost Nižší hustota
AIRBUS A 380 Panely horní části trupu – 470 m² , materiál GLARE 4 Rozměr panelů maximálně 10,5 x 3,5 m Úspora hmotnosti - 620 kg Lepené stringery 7349
• Inteligentní systém = kombinace senzorů, adaptivní schopnosti a inteligentní řídící smyčky pro okamžitou odezvu na provozní vlivy – Úroveň 1 - konstrukce má zabudované pouze snímače pro měření fyzikálních parametrů (teplota, tlak, deformace, napětí). Mezi klasické snímače patří např. tenzometry, termočlánky, optická vlákna, piezoelektrické prvky apod. – Úroveň 2 – konstrukce má zabudované ovladače, které dávají okamžitou odezvu na signály stimulované zvenčí (jednoduché mechanické ovladače, slitiny s tvarovou pamětí nebo piezoelektrické materiály). – Úroveň 3 - snímače jsou zařazeny do řídící smyčky, která přes ovladač způsobí příslušnou odezvu konstrukce v reálném čase.
• Inteligentní potahy letadel – Potahy z vláknových kompozitů – zabudovaná síť snímačů nebo ovladačů s funkcí • detekce nárazů na povrch a indikace poškození • záznam skutečných deformací při statickém i dynamickém zatížení, přetížení při manévrech • monitorování vzniku a růstu únavových trhlin • změna aerodynamických charakteristik, např. úhlu zkroucení kýlové plochy kompozit
tištěný spoj
snímač/ ovladač
inteligentní vrstva kompozit
aktivní vrstvy konstrukční vrstvy
• Detekce námrazy • Námraza na náběžných hranách křídel a řídících ploch ovlivňuje jejich aerodynamické charakteristiky a může vést až havárii • Podobně u listů rotoru vrtulníků • Demonstrace → instalace bodových PVDF piezoelektrických snímačů, které detekují dodatečné zatížení konstrukce od námrazy • Komplexní systém umožňuje uvést do funkce ovladače pro automatické odstranění námrazy – rozstřik odmrazovací kapaliny, ohřev náběžné hrany, generátory vibrací apod.
• Tlumení vibrací – Teleskopy a vysokofrekvenční antény – Listy rotorů vrtulníků – zdroj hluku a vibrací • listy jsou vyrobeny z kompozitu s organickou matricí • jádro se uvažuje pro umístění ovládacího media, které komunikuje s optickými vlákny zabudovanými do laminátového potahu • předpokládaný účinek je dvojí – tlumení vibrací a změna aerodynamického profilu listu
– Aktivní tlumení – např. piezokeramické prvky → zdroj kmitů s opačnou fází
• Sebeoprava poškozeného materiálu – návrh a demonstrace automatické opravy únavové trhliny • Základní polymerní materiál obsahuje disperzní katalyzátor a mikrokapsle obsahující tekutý monomer • Při porušení mikrokapslí trhlinou - tekutý monomer vyplní pod účinkem kapilárních sil trhlinu a kontaktem s katalyzátorem dojde k jeho vytvrzení • Postup lze použít i pro opravu vláknových kompozitů • Problém - únik monomeru z mikrokapslí a snížení schopnosti sebeopravy
Postup opravy
Defekty a anomálie – vznikají při výrobě (lidský činitel, technologická kázeň, …) redukce mechanických charakteristik (někdy i pod návrhové hodnoty) – Provoz letadla –podmínky zatížení (rázy)+vliv prostředí vedoucí k delaminace, trhliny v matrici, porušení vláken Přísné řízení kvality ve výrobě …. Plán odběru zkuš. Vzorků (prvních 50ks + stochastické hodnocení) Přísné řízení kvality v provozu….nedestruktivní kontroly (v případě primární konstrukce je požadavek na 100% kontrolu …velké náklady)
Požadavky na řízení kvality – Kritická je znalost velikosti a polohy defektu… hlavní cíl NDI Typické defekty: a) výrobní
b) provozní
Delaminace – plošná separace výztuže a laminátu
Poškození rázem –kolize s vnějším tělesem
Odlepení – chyba ve spoji adherentů nebo prepregů
Delaminace – separace uvnitř kompozitu díky obecně nespecif. Zatížením kolmo na rovinu laminátu
Nedolepení – separace dvou adherentů
Zásah bleskem – vysoko-tepltní dekompozice a degradace matrice
Porosita – vzduchové nebo plynné kapsy v tělese
Rozlepení –meziplošná separace c-c, c-kov při kolmém zatížení nebo vliv prostředí
Trhlina – porucha roztržením napříč laminátu
Degradace jádra – penetrace voštiny do sendviče, odlepení, koroze (kov. voštiny)
Porucha jádra – porucha voštiny při nárazu nebo extrémním tlaku při vytvrzování Cizí objekt – zahrnutí cizích částic (např. odtrhová vrstva)
Současné technologie NDI – Existuje již řada technik používaných v letectví – Vhodnost metod – typ materiálu, tvaru a velikosti tělesa, typ hledaného defektu – Kompozity – typické jsou ultrazvuk a prozařování Metody monitorování konstrukce během provozu název metody
princip funkce
Posouzení míry poškození kvalifikovaným pracovníkem v provozních odstávkách. Konstrukce je osazena měřiči přetížení (g-metry). Ze záznamu Sledování dosažených přetížení v průběhu přetížení letu lze posuzovat zbytkovou životnost letounu. Konstrukce je monitorována sondami přikládanými na Ultrazvuková povrch, ze zpoždění signálu defektoskopie vyslaného sondou po průchodu materiálem je posuzována míra poškození. Konstrukce je vyšetřována Metoda sondami, přikládanými na vířivých povrch, poškození je proudů posuzováno na základě změn odporu a impedance. Vizuální inspekce
výhody Nevyžaduje složité přístrojové vybavení.
Dlouhodobě osvědčená technika měření, široký sortiment snímačů. Poměrně přesná měření, dlouhodobě spolehlivá. Možnost korelace s napjatostí lokálních kritických míst. V případě tvarově jednoduchých dílů z běžných materiálů (ocel, dural) osvědčená NDT metoda.
nevýhody Probíhá v odstávkách, omezení na viditelná místa konstrukce, závislé na zkušenosti pracovníka. Data platí pro místo sledování. Je třeba prokázat dobrou korelací pro přepočet napětí na další kritická místa. Nelze užít např.pro ocasní plochy (křidélka), kde je kolerace velmi slabá. Monitorování v odstávkách, vyžaduje vyškolený personál, problematické měření u členitých konstrukcí a nepřístupných míst.
Minimální potřebná příprava před měřením, Omezení na vodivé materiály, kompatibilní měřící zařízení, rychlé obtížnější interpretace měření na posouzení i relativně velkých dílů. složitějších konstrukcích.
Metody monitorování konstrukce během provozu název metody
Odporové tenzometry
princip funkce Foliové odporové tenzometry jsou nalepeny na povrchu monitorovaných dílů, je měřena poměrná deformace v místě tenzometru.
výhody
nevýhody Deformace je měřena pouze v místě instalace tenzometru, problematická instalace tenzometru na povrch Dlouhodobě osvědčená technika měření, široký kompozitového dílu, hmotná kabeláž sortiment tenzometrů, dostupné měřící aparatury. (několikažilový stínový kabel ke každému tenzometru), náchylnost k elektromagnetickému rušení, omezená únavová životnost a spolehlivost dat).
Optická vlákna jsou instalována na povrchu monitorovaných částí konstrukce, případně jsou integrovány přímo do struktury Optická vlákna kompozitového dílu. V případě porušení vlákna, např. postupující trhlinou. Je zaznamenána ztráta signálu (nebo kritický pokles signálu) a hlášen chybový stav.
Kompaktní rozměry (průměry vlákna typicky 0,09 mm – 0,25 mm), nízká hmotnost, podle materiálu krytí teplotní odolnost až 180°C. Možnost instalace na povrch dílu nebo integrace do struktury laminátu. Detekce poruchy není omezena na “měřící“ místo. Vlákno v laminátu je chráněno před působením okolního prostředí. Imunní vůči elektromagnetickému rušení.
Obtížnější manipulace při instalaci vzhledem ke křehkosti optického vlákna. Nutnost chránit vývody vlákna z laminátu. V případě přerušení vlákna integrovaného v laminátu je oprava světlovodu prakticky nemožná.
Optické vláknové FBG snímače jsou instalovány na povrchu monitorovaných částí konstrukce, případně jsou integrovány přímo do struktury kompozitového dílu. V místech, kde je na vlákně umístěno měřící místo (tzv.Braggova mřížka), je měřena poměrná deformace.
Kompaktní rozměry (průměry vlákna běžně 0,09 mm – 0,25 mm), nízká hmotnost, podle materiálu krytí teplotní odolnost až 180 °C. Možnost instalace na povrch dílu nebo integrace do struktury laminátu případně do lepeného spoje. Délka měřeného úseku (FBG mřížky) typicky (5 – 20 mm), možnost multiplexování – umístění až několika desítek měřících mřížek na jediné vlákno. Vlákno v laminátu je chráněno před působením okolního prostředí. Imunní vůči elektromagnetickému rušení.
Obtížnější manipulace při instalaci vzhledem ke křehkosti optického vlákna. Nutnost chránit vývody vlákna z laminátu. V případě přerušení vlákna integrovaného v laminátu je oprava světlovodu prakticky nemožná. Relativně komplikovaná a citlivá měřící aparatura.
Optické vláknové FBG senzory
Metody monitorování konstrukce během provozu název metody
výhody
nevýhody
Akustická emise (AE)
princip funkce Snímače AE, instalované na konstrukci, zaznamenávají akustické projevy konstrukce za provozu. Míra poškození konstrukce je posuzována podle intenzity a četnosti akustických událostí.
Velmi citlivá metoda, v případě dokonalé znalosti akustické odezvy neporušené konstrukce a kvalitního filtrování ruchů lze detekovat porušení velmi brzy.
Nutnost odfiltrování rušivých zdrojů (např.mikroposuvy v nýtových spojích, vibrace od pohonných jednotek) komplikuje vyhodnocení vhledem k množství dat není možné online vyhodnocení.
Metody využívající aktivního buzení (např.přenos Lambových vln)
Konstrukce je osazena budícími a snímacími elementy, porucha je Snímače i vysílače mohou být integrovány vyhodnocována srovnáním přímo jako jedna z vrstev laminátu, odezvy nepoškozené a poškozené necitlivost vůči akustickému rušení. konstrukce.
Nutnost kalibrace odezvy části konstrukce osazené snímači před poškozením, složité algoritmy vyhodnocení poškození, problematické nasazení u složitějších struktur (např.kombinace potahy -podélníky).
– Neexistuje žádná jednoznačná metoda – viz L-13 – Vyšší obtížnost kontroly v provozu na rozdíl od výroby
Současné technologie NDI pro kompozity – Ultrazvuková metoda (A-scan, C-scan) – Prozařování (rentgenové)
Nové technologie NDI pro kompozity – Bezkontaktní ultrazvuk – Prozařování v reálném čase
Nové technologie NDI pro kompozity – Pulzní termografie – Digitální shearography
Nové technologie NDI pro kompozity – Akustická emise – Smart konstrukce- optická vlákna, …
Typickým trendem v letectví současnosti je zvyšující se podíl moderních soustav letadel na celkové ceně a složitosti letadlové techniky. (Nezávisle na kategorii letadel) Nejpatrnější je to v kokpitech moderních letadel, kde se dnes prakticky výhradně používají LCD displaye. Platí to nejen pro dopravní letadla (trend posledních 25 let), ale i pro malá sportovní letadla (trend posledních 15 let). Airbus A350 XWB „MSN1“
<-Velká letadla Malá letadla ->
Foto: Airbus
Další vývoj vede k větší integraci a rozšiřování funkcí automatizujících provedení letu….
VUT100 Cobra
Výzkum a vývoj O moderních trendech v letectví je možné udělat si představu i z mezinárodních výzkumných projektů v oblasti letectví. Evropská komise podpořila velké množství projektů zaměřených zejména na:
• Technologie umožňující snížení škodlivin v ovzduší (vylepšování stávajících letadel, nové typy pohonných jednotek) • Technologie a řešení ke zvýšení bezpečnosti (spojené rovněž s technologiemi zvyšujícími míru automatizace) Příkladem vypovídajícím o trendech mohou být evropské projekty, kterých se účastnil Letecký ústav: ENFICA-FC – „ENvironmentally Friendly Inter City Aircraft powered by Fuel Cells“ (2006-2009). Koordinátor: Politecnico di Torino (Itáli). Vývoj čistých zdrojů energie pro použití v letectví. Rozhodující částí projektu byla zástavba pohonného systému využívajícího vodíkové palivové články do malého českého letounu Rapid200.
PPLANE – „Personal Plane“ (2009-2012), projekt 7.RP EU. Koordinátor: ONERA (Francie). Projekt řeší jak zvýšit využití malých letadel pro dopravu osob. Klíčovou technologií je automatizace letu.
CESAR – „Cost Effective Small AiRcraft“ (2006-2009), projekt 6.RP EU. Koordinátor: VZLÚ Praha (ČR), konsorcium tvořilo 39 organizací z 14 zemí. Vývoj nových technologií pro budoucí letadla všeobecného letectví. V oblasti soustav se mimo jiné soustředil na návrh „On-board Health Monitoringu“.
Oblasti vývoje soustav jsou tak rozsáhlé, že je není možné postihnout v rámci této prezentace…
Rostoucí složitost soustav letadel vyžaduje:
Rozsáhlé analýzy spolehlivosti navrhovaných soustav I v oblasti malých letadel typických pro český průmysl se nové konstrukce neobejdou bez složitých a časově náročných analýz bezpečnosti a spolehlivosti. Typickým příkladem může být jejich aplikace při vývoji letounů: • VUT100 Cobra (např. avionický elektronický systém, elektrická soustava) • EV-55 Outback (např. elektrická soustava, ovládání některých prvků řízení, apod.)
Rozsáhlejší použití diagnostiky Použití moderních přístupů k údržbě Moderní plány údržby, např. dle MSG-3, se vyžadují i v kategoriích letadel, které je historicky nevyžadovaly.
Příklady analýz bezpečnosti a spolehlivosti řešených na VUT v Brně pro potřeby vývoje (ve spolupráci s leteckým průmyslem) letounu VUT100 Cobra • Zdrojová elektrická soustava letounu VUT100 Cobra • Zdrojová elektrická soustava letounu VUT100 Cobra • Avionický elektronický systém letounu VUT100 Cobra • Pitot-statická soustava letounu VUT100 Cobra • Soustava ovládání motoru letounu VUT100 Cobra Typická analýza spolehlivosti jednoho systému je několikasetstránkový dokument, který identifikuje slabé stránky návrhu, odhaduje pravděpodobnosti selhání, doporučuje konstrukční změny, definuje postupy údržby, definuje postupy pro Letov. příručku.
Foto: EVEKTOR
Letoun VUT100 Cobra
Programy údržby Trendem v letectví je aplikace programů údržby, které snižují počet úkonů a jejich pracnost. Tyto nové typy programů byly dříve pouze doménou velkých dopravních letadel (např. MSG-3). V současnosti si nacházejí cestu i do menších kategorií letadel. Dalším trendem je vývoj moderních systémů diagnostiky a monitorování stavu leteckých soustav.
Ukázka softwarové aplikace Leteckého ústavu, VUT v Brně pro tvorbu programů údržby dle MSG-3.
