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从传统到智能,航空维护技术在发展

时间:2016年07月26日   来源:澳门新浦京8455com

航空业历来都走在科技发展的最前沿,往往有什么新的科技成果都会被航空业加以吸收利用。随着航空计算机技术、智能技术、现代化管理的发展,整个生产活动进入了智能时代。而随着新技术、新材料、新工艺的应用和新体系、新设计、新产品的出现,航空维修业也发生了革命性的变化。

如今,将智能化技术引入飞机维修领域而形成的飞机智修概念,正重新优化现有的维修模式,降低成本,提高安全与效率,带来传统飞机维修行业的新发展。

当然,这些高精尖的科学技术或科研成果被普遍推广到机务维修领域中,还需要一定时间,但这已是整个行业的发展趋势。届时,这些智能技术通过广大机务工程师结合自身的工作实际进一步加以改善,必将更好地确保飞行安全。

那么,可在机务维修领域应用的智能技术有哪些呢?

无人机检查技术

当下,对于很多人来说,无人机已并不陌生。它已深入到人们日常生活的各个角落中,无论是上天航拍让你换个视角看世界,还是使用无人机送快递,就连全国春晚节目中也有了无人机的身影。那么,在机务维修领域,无人机能否大显身手呢?

在刚刚举办的2016年范堡罗航展上,空客展示了使用无人机对参展飞机进行外观检查的先进技术。一架配备了高清摄像头的无人机使用自动飞行控制系统,沿预先设定好的飞行路线,在地面工程师的监视下完成了对参展飞机上半部分的外观检查,并拍摄了一系列高清图片。这些图片将与3D电子模型相对照,录入数据库并进行分析,从而及时发现任何潜在的非质量问题,诸如擦痕、凹痕和掉漆等。这些数据将有助于提高相关损伤的可追踪性,进一步预防和减少损伤。

这一创新工具的应用为相关工作的开展带来了颇多的益处,飞机检查所耗费的时间大大减少。通过无人机获取飞机状态数据只需要花费10分钟~15分钟,而传统的方法则需要2个小时。

“新科技的应用为质检员提供了更佳的工作环境,不仅在安全方面有很明显的提升,在舒适性方面也进步不少。”空中客车公司质量部门主管Nathalie Ducombeau表示。

有了无人机的帮助,质检员不需要在恶劣的天气条件下使用升降梯进行飞机的外观检查。此外,图像的分析可在拍摄后的任何时间在办公室里完成。

飞机的外观检查是生产流程的重要组成部分,也是空客质量标准的一部分。目前,空客正在空客A330飞机的生产中全面测试无人机外观检查技术,日后该技术将逐渐被应用到其他机型中。

3D打印技术

3D打印技术上世纪80年代诞生于美国,学名是“增材制造”。3D打印,是快速成型技术的一种,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。其在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航空航天、医疗、教育、地理信息系统等领域都有所应用。

目前,在民航管理部门适航许可的前提下,许多新型3D打印技术将为民航维修工业提供全新的生产与服务方式。其中,以下几种工作模式有望成为全新的民用航空维修生产与服务方式。第一,基于空地信息交流网络,形成快速反应维修系统,填补航材供应链漏洞;第二,生产特殊需要的自制工具并实现定制化公务机产品供应;第三,实现快速修补,减少飞机意外零件更换,延长飞机使用寿命。

去年4月,东航成功将3D打印制造的飞机舱门手柄盖板、飞机座位指示牌等客舱部件配装到全新的波音777-300ER型客机上执行正常航班飞行,这一创新成果标志着东航成为中国民航首家运用3D打印技术制造飞机部件的航空企业。

该技术由东航下属全资子公司东方航空技术有限公司研制完成并测试成功。据悉,东航技术公司的3D打印技术以飞机部件的3D数学模型结合材料科学、飞机结构、快速成型等技术,通过电脑设计完成飞机部件数字切片,并将信息传递到3D打印机上,再经分层加工与叠加成型技术生成飞机部件实体,所制部件一次成型,实现了对所需部件的精确复制。3D打印技术灵活生产、易于装配、快速更换等优势,有助于东航技术公司提高供应链效率,降低部件采购成本,并建立起完整的部件设计与制造流程,在客舱定制化改造、公务机改造等领域表现出强大的工程能力,真正实现向航空部件制造领域的拓展。

东航技术已获得中国民航局审批颁发的民用航空器改装设计委任单位代表(DMDOR)授权证书。这次3D打印技术的成功运用,使东航技术向行业领先的飞机全生命周期综合维修服务商迈进一步。

声控技术

据《航空维修与工程》杂志报道,声控电子设备有望成为维修领域的下一个“宠儿”。维修人员经常需要在狭窄的机舱或光线暗淡的机库中工作,有时候还需要穿上厚厚的工作保护服。声控技术的应用能够将维修人员的双手从复杂的设备操作中解放出来,从而有效提高维修工作效率。

现在,维修人员已经可以利用移动应用程序获取如维修手册、飞机履历、维修记录等维修数据,借助移动设备将这些数据清楚地显示在简洁的屏幕上,可穿戴计算机也更便于航线维修人员携带,甚至还可以将数据显示在平视显示器上。但是,维修技术人员仍然需要使用手指发送信息请求、选择想要浏览的数据,或者必须手动输入零备件订购需求或发送获取其他所需信息的请求。

那么,如果将声控技术应用于飞机维修领域中,帮助维修人员更便捷地订购零部件、更快速地检索信息,就意味着可使维修周期变得更短。航线上的维修人员可以口头形式报告飞机轮胎胎压和飞机的其他状态信息,声控设备会自动将这些数据与预设的参数值进行比对,并向维修人员反馈比对结果。机库中的维修人员也可以口头形式报告任何部件的质量、状态和时寿,然后核查零备件的可用性。

当前,一些大型维修服务供应商对声控技术很感兴趣。荷兰皇家航空维修工程公司表示,任何与人类的视觉、听觉、触觉、嗅觉和语言实现互联的传感器都可以为维修工作提供帮助,不仅包括与移动解决方案有机结合的声控设备,也包括其他任何将声音转换为文字或指令的设备。这些设备都有助于维修人员解放双手,节省时间,使维修人员更能全神贯注于维修工作本身,从而提高维修工作效率。汉莎技术也在关注声控技术的发展,但目前暂不会自行研发相关产品。霍尼韦尔公司正在针对维修和检查工作开发一款名为Vocolled的语音解决方案,该方案已经在汉莎技术的APU检查车间进行测试。

事实上,除了航空维修领域会应用声控技术外,航空公司的其他领域也会,因为现在的语音识别和自然语言处理技术已经非常成熟。也许在不久的将来,我们能够看到这一技术在个人生活和工作的方方面面都有所应用。

智能机器人

随着科技的发展,越来越多的人工智能已经服务于人们需求的各个层面:从用于处置或销毁爆炸可疑物的排爆机器人,到从事水下疑似物体搜寻的深海机器人,再到家庭使用的做饭机器人、清洁机器人。这些先进机器人的出现,都成为节省精力、保障安全、在人力无法触及区域工作的范例。那么,为什么不能让机器人也为机务维修工作服务呢?

汉莎技术就已将机器人应用于维修实践,安排机器人在汉莎技术位于德国汉堡的工厂里工作,主要负责小部件仓储和接收等工作。有媒体报道,汉莎技术还在开发一款可自动检修发动机的机器人。

海航航空技术有限公司就自主研发了一款半自动化智能飞机外表清洗机器人,来为飞机进行外表清洁工作。该飞机外表清洗设备设计有3段液压做动的工作曲臂,曲臂最大举升高度可达12米,并可左右旋转,灵活地调整工作姿态。而且,曲臂举升油缸安装有安全防护装置,可有效避免意外事故给飞机带来的损伤。该清洗设备的动力来自于一台内燃发动机,可长时间持续作业。目前,该设备主要用于波音737系列、空客A320系列飞机的整机外表清洗,以及波音767和波音787、空客A330和空客A340等大型飞机的机身外表清洗工作。

事实上,飞机机身内外部有很多不易接近的地方,都可以利用机器人来操作。例如,带吸盘的爬行机器人可爬行至我们需要其到达的目标区域,且不受暴雨、高温等天气影响。类似于超声、涡流等重复性检查工作,很容易让人感到枯燥和疲劳。在对大面积区域进行缺陷寻找时,也可以利用机器人进行无差别检查,并将检查数据及时传给附近的无损检测工程师进行甄别。试想一下,当一位无损检测工程师同时对几个甚至几十个在不同站位工作的机器人发出指令时,他收获的不仅是工作周期的缩短和人力成本的降低,而且是更多部件和结构因为裂纹或腐蚀得以精确发现并测量,使损伤容限设计下的航空材料不至于提前被更换而节约的维修成本。