La quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0) a transformé les méthodes de production et de fabrication des entreprises dans de nombreux secteurs, et l'industrie aéronautique n'y fait pas exception. Récemment, le projet de recherche MORPHO, financé par l'Union européenne, a rejoint cette tendance. Ce projet consiste à intégrer des capteurs à fibre optique dans les aubes des entrées d'air des moteurs d'avion afin de leur conférer des capacités cognitives durant leur fabrication.
Pales de moteur intelligentes, multifonctionnelles et multi-matériaux
Les aubes du moteur sont conçues et fabriquées à partir de divers matériaux. La structure centrale est composée de matériaux composites tressés tridimensionnels, tandis que le bord d'attaque est en alliage de titane. Cette technologie multi-matériaux a été utilisée avec succès dans les moteurs aéronautiques de la série LEAP® (1A, 1B, 1C) et permet au moteur d'afficher une résistance et une ténacité à la rupture élevées, malgré un poids accru.
Les membres de l'équipe projet développeront et testeront les composants essentiels sur le panneau de démonstration FOD (Foreign Object Damage). Les FOD sont généralement la principale cause de défaillance des matériaux métalliques dans les conditions aéronautiques et les environnements d'utilisation exposés aux débris. Le projet MORPHO utilise ce panneau FOD pour représenter la corde de l'aube de moteur, c'est-à-dire la distance entre le bord d'attaque et le bord de fuite de l'aube à une hauteur donnée. L'objectif principal des tests est de valider la conception avant la fabrication afin de minimiser les risques.
Le projet MORPHO vise à promouvoir l'application industrielle des aubes de moteurs aéronautiques multi-matériaux intelligentes (LEAP) grâce à la démonstration de capacités cognitives dans la surveillance de l'état des processus de fabrication, des services et des processus de recyclage des aubes.
Le rapport présente une analyse approfondie de l'utilisation des panneaux FOD. Le projet MORPHO propose d'intégrer des capteurs à fibre optique imprimés en 3D dans ces panneaux, conférant ainsi des capacités cognitives au processus de fabrication des pales. Le développement simultané de technologies numériques et de modèles de systèmes multi-matériaux a permis d'améliorer significativement la gestion du cycle de vie complet des panneaux FOD, et le développement de prototypes à des fins d'analyse et de vérification est intégré au projet.
En outre, conformément au nouveau plan d'action pour l'économie circulaire de l'Union européenne, le projet MORPHO utilisera également la technologie de décomposition induite par laser et de pyrolyse pour développer des méthodes de recyclage écologiques des composants coûteux, afin de garantir que la prochaine génération d'aubes de moteurs aéronautiques intelligentes soit performante, respectueuse de l'environnement, facile à entretenir et fiable.
Date de publication : 28 septembre 2021
