空之盾——航空渦輪葉片的革新者——重塑航空安全與社會福祉的新引擎
信陽日報 2024-02-19 15:58:47 閱讀量 : 0

當今是一個高速發展的快節奏時代,想要展現大國雄風,飛機等一系列航空領域資源必不可少。而航空發動機是眾多飛機的“心臟”,其結構十分複雜,一台現代發動機可能擁有上萬個零件。就目前來説,渦扇發動機廣泛應用於戰鬥機、運輸機、客機、無人機,佔比在95%以上,是最為核心的航空發動機。其中從其價值構成來看,葉片的價值佔比最大,是航空發動機製造十分關鍵的構成部件。而今南昌航空大學“HOTS”工作室聯合開發的一款擁有巨大市場價值的新時代自動化無損檢測機器人,其主要針對解決航空發動機渦輪葉片的複雜曲面人工檢測難度大、效率低的一系列問題,旨在提高檢測的靈敏度和測算速度與準確率。

一、突破檢測精密性,為高效檢測添磚加瓦

本項目研發了基於多軸機器人的自動化渦輪葉片渦流檢測系統,根據葉片形貌規劃探頭掃查路徑,保證每次檢測探頭位姿準確,確保檢測結果的可重復性,提高葉片檢測的效率、準確性與檢測精度,並對檢測數據進行可視化輸出。在檢測過程中實時傳輸機器人工具的當前位置資訊,機器人系統載有位機和渦流儀之間通過對當前機器人工具所在位置的判斷來控制渦流儀的信號採集和機器人的檢測,同時渦流探頭拾取到的信號傳輸至渦流儀進行調理和顯示,從而實現對渦輪葉片的自動化檢測,使其能夠在複雜曲面的航空發動機渦輪葉片上進行高效、精確的渦流檢測。

並且研發的可彈壓式渦流探頭對葉片表面缺陷有更好的檢測效果,機械臂以及視覺系統可自適應渦輪葉片的複雜表面和葉片的形貌,確保檢測探頭與葉片表面保持最佳的距離和角度,使得其能根據渦輪葉片上已規劃的掃查路徑進行自動檢測,提高了自動化檢測的精度。

二、降低檢測成本,與時代共用科技效益

傳統的渦流檢測通常需要人工操作,不僅效率低下,而且難以保證檢測的一致性和準確性。而這款自動化檢測機器人的出現,徹底改變了這一現狀。它不僅可以大幅提高檢測效率,降低人工成本,而且通過精確的控制系統,可以確保每次檢測的結果都準確無誤。

此外,該自動化檢測系統還具備高度的工作空間分析能力。它能夠自行對其工作空間、工作表面和運動學的工作特性進行分析研究,從而確保在複雜多變的葉片形貌下,都能保持最佳的檢測效果,從而用最小的成本解決大多數檢測情況。

並且葉片渦流檢測技術降低了航空公司的運營成本,使得機票價格更加親民,讓更多的人有機會體驗空中旅行的魅力。此外,這項技術還可以應用於其他領域,如風力發電、汽車製造等,推動相關産業的技術升級和創新發展,與時代共用科技效益        

三、提高檢測安全性,為飛行安全保駕護航

葉片渦流檢測技術的應用對於航空安全至關重要,通過其的高效性、精度性和便捷性,使其為航空安全提供了極大的保障該技術能夠實時監測葉片的健康狀況,及時發現裂紋、腐蝕、磨損等缺陷,從而避免因葉片問題導致的事故發生。並且它還可以幫助航空公司制定更加合理的維護計劃,延長髮動機的使用壽命,降低運營成本。

與傳統的葉片檢測技術相比,自動化功能檢測機器人具有極大的便捷性,它通過可視化輸出以及監測警報,無需專業人員特地探查。避免了在探查修復時出現的意外故障造成人員的傷亡。並且葉片渦輪檢測機器人,有效精準快速檢測出葉片的裂紋缺陷,從而減少發動機引起的航空事故,有利於為人民的安全飛行保駕護航,避免人民傷亡和財産損失。

本項目還具有監控反饋系統等軟體,使得飛行檢測過程全公開,大大提高用戶的放心程度,並且滿足對終端客戶的應用需求,提供可適應各種不同應用領域的標準化、個性化成套裝備,並作為産業鏈中價值最高的一個環節,系統整合將助推本項目的盈利性和可持續性發展,在應用領域佔據優勢。

四、促進社會經濟增長,造福社會群眾

葉片渦輪檢測技術在航空的應用,極大的提高了其生産效率和經濟效益。通過精準的檢測和分析,像檢測技術能夠及時發現並修復葉片存在的問題,從而保障設備的正常運用,我是用生命,這不僅減少了設備的維修和替換成本,也提高了其運作效率,降低了能源消耗,促進了國家相關經濟的發展。

再者葉片渦輪檢測技術推動了相關學科和技術的發展。用反方向帶動了渦輪葉片檢測技術的不斷進步,其相互促進的關係使得渦輪葉片檢測技術成為推動國家科技發展的重要力量。

同樣本項目的發展應用為我國的就業市場帶來新的機遇。基因研究和開發需要高品質的科研人才和工程師,為我國的相關科研機構和高等院校拋出橄欖枝。其次,隨著其不斷發展,相關行業得到迅速發展。為我國的勞動力市場提供更多的就業崗位。

五、優秀項目離不開著力支援

談到此項目的研發過程,項目負責人董航介紹到,“空之盾”航空發動機渦輪葉片檢測機器人在國家無損檢測技術教育部重點實驗室作為一項重點課題進行研發,有商業顧問陳乃克先生,技術顧問康宜華教授,指導教師王榮彪,南昌航空大學測光學院院長宋凱等專業人員的指導幫助,在科研經費方面也得到了學院及學校的大力支援。項目受益於從“校企合作”到“産校合作”的國家戰略,航空類院校得天獨厚的優勢,受中國航發西安航空發動機有限公司委託研發。

未來如星辰大海般璀璨,展望未來,“HOTS”工作室成員們將會砥礪前行,為無損檢測事業奮鬥,用行動書寫更美好的無損檢測未來!

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