Исследователи Научно-технического университета AGH в Кракове работают над созданием пьезоэлектрических датчиков для контроля износа композитных компонентов в авиационных конструкциях.

Работа исследователей Университета науки и технологий AGH является частью проекта, в котором участвуют более десятка европейских государственных и частных организаций, цель которого — продлить срок службы композитных материалов, используемых в самолетах, тем самым сэкономить энергию, необходимую для их производства, и снизить нагрузку на окружающую среду.

Термопластичные композиты, армированные углеродными волокнами, все чаще заменяют металлы в конструкциях самолетов. В пользу композитов выступает, прежде всего, прочность, которая сравнима с прочностью металлов, и в то же время легкость, что приводит к снижению расхода топлива. Это экономит деньги авиакомпаний и снижает воздействие полетов на окружающую среду за счет сокращения выбросов CO2.

Одним из ключевых элементов проекта является мониторинг композитных деталей в самолете, который позволит получать постоянные данные об их износе в процессе эксплуатации. Именно в этом сегменте проекта участвуют ученые AGH, перед которыми стоит задача разработать специальные пьезоэлектрические датчики, интегрированные в структуру композитов. Чтобы обнаружить изменения, инженеры будут использовать ультразвук.

«Мы будем пытаться послать волну из одной точки и принять ее в другой. Характеристики такой волны формируются в результате взаимодействия с композитной структурой, в которую она попадает на пути от приемника к передатчику. Мы можем определить его характеристики для неповрежденного компонента либо путем проведения экспериментальных измерений, либо с помощью его цифровой модели. Любое последующее отклонение от этой закономерности может свидетельствовать о повреждении композитной структуры», говорит доктор инж. Павел Пачко, профессор AGH.

Аркадиуш Сломчиньский