第四次産業革命（インダストリー4.0）は、多くの業界の企業の生産・製造方法に変革をもたらしており、航空業界も例外ではありません。最近、欧州連合（EU）の資金提供を受けた研究プロジェクト「MORPHO」が、インダストリー4.0の波に加わりました。このプロジェクトでは、航空機エンジンの吸気口のブレードに光ファイバーセンサーを埋め込み、ブレード製造工程における認識機能を実現します。
インテリジェント、多機能、マルチマテリアルエンジンブレード
エンジンブレードは多様な材料を用いて設計・製造されており、コアマトリックスは3次元編組複合材料、ブレード前縁はチタン合金で作られています。このマルチマテリアル技術はLEAP®シリーズ（1A、1B、1C）航空エンジンに採用され、重量増加下でも高い強度と破壊靭性を発揮します。
プロジェクトチームのメンバーは、FOD（異物損傷）パネルの実証実験においてコアコンポーネントの開発とテストを行います。FODは、航空環境や破片による損傷を受けやすい運用環境において、金属材料の破損の主な原因となります。MORPHOプロジェクトでは、FODパネルを用いてエンジンブレードの翼弦長、つまり特定の高さにおけるブレードの前縁から後縁までの距離を表します。パネルテストの主な目的は、製造前に設計を検証し、リスクを最小限に抑えることです。
MORPHO プロジェクトは、ブレードの製造プロセス、サービス、リサイクル プロセスの健全性監視における認知機能の実証を通じて、インテリジェント マルチマテリアル航空エンジン ブレード (LEAP) の産業応用を促進することを目的としています。
本レポートでは、FODパネルの活用について詳細な分析を提供しています。MORPHOプロジェクトでは、3Dプリントされた光ファイバーセンサーをFODパネルに組み込み、ブレード製造プロセスに認知機能を持たせることを提案しています。デジタル技術とマルチマテリアルシステムモデルの同時開発により、FODパネルのライフサイクル全体の管理レベルが大幅に向上し、分析・検証のためのデモ部品の開発もプロジェクト全体を通して進められています。
さらに、欧州連合（EU）が発表した新たな循環型経済行動計画を考慮し、MORPHOプロジェクトでは、レーザー誘起分解・熱分解技術を用いて高価な部品の環境に優しいリサイクル方法を開発し、次世代のインテリジェント航空エンジンブレードが効率的で環境に優しく、メンテナンス性と信頼性に優れたリサイクル特性を持つことを保証します。
投稿日時: 2021年9月28日
