Individuazione e correzione in situ dei difetti relativi agli aeromobili

Tipicamente, più del 30 % del costo medio relativo al ciclo di vita di un aeromobile è dovuto a controllo e riparazione. Ciò non include la perdita di profitti durante il fermo macchina per le sostituzioni programmate dei pezzi, con perdite di circa 250 000 euro al giorno per un aereo commerciale a terra.

Gli scienziati stanno sviluppando una tecnologia non distruttiva all’avanguardia per il controllo e nuovi materiali autorigeneranti grazie al finanziamento UE del progetto ALAMSA (A life-cycle autonomous modular system for aircraft material state evaluation and restoring system). Il monitoraggio continuo dell’integrità strutturale in situ consentirà l’autoriparazione nelle fasi iniziali, riducendo al minimo le ore perse a terra. Le innovazioni danno vita alla manutenzione intelligente degli aerei e comportano un passo importante nel cammino verso aerei privi di manutenzione da parte dell’uomo.

Il monitoraggio non distruttivo sfrutta tecniche all’avanguardia in quanto a spettroscopia non lineare delle onde elastiche, una classe innovativa di tecniche vibro-acustiche a ultrasuoni. Tali tecniche vantano una maggiore sensibilità e la capacità di tracciare zone interne non accessibili con i metodi convenzionali. Inoltre, sono in grado di rilevare svariati difetti di integrità strutturale, compresi microfessure, delaminazioni e indebolimento del legame adesivo. Sono stati sviluppati, migliorati e testati diversi metodi di trattamento dell’immagine non lineari (trattamento dell’immagine in superficie o nel sottosuolo, tomografia e tempo di inversione) su svariati campioni di materiale composito e componenti.

Le capacità di autoriparazione si concentrano su materiali termicamente e magneticamente attivati. I materiali autorigeneranti a livello intrinseco (attivati termicamente) sono stati ottenuti mediante l’inclusione di agenti di riparazione liquidi in una matrice a scompartimenti polimerica e termoindurente. Questi promettono la possibilità di ripristinare le proprietà meccaniche meglio di un tempo, attraverso processi reversibili. I materiali autorigeneranti estrinseci sono costituiti da nano e/o microparticelle magnetiche incorporate in un polimero termoplastico stabilizzato mediante legami ionici incrociati (ionomeri).

Numerosi modelli stanno sostenendo lo sviluppo delle tecnologie innovative. Questi costituiranno un’eredità duratura per i progetti futuri, fornendo importanti informazioni riguardanti l’interazione non-lineare di onde con anomalie per le applicazioni aeronautiche e i materiali compositi in generale. Il progetto è stato ampiamente pubblicizzato grazie a una forte presenza in numerosi convegni e mostre internazionali, come anche mediante pubblicazioni in riviste scientifiche specializzate.

Le tecnologie di controllo qualità, controllo e manutenzione che sono in fase di sviluppo nell’ambito del progetto ALAMSA aumenteranno la competitività dell’industria aerospaziale europea, migliorando la sicurezza dei propri passeggeri.