Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ предложили проводить мониторинг целостности композитных сотовых конструкций с применением теплового метода неразрушающего контроля.

Как отмечают ученые, при эксплуатации современных воздушных судов стали чаще встречаться дефекты с повреждением сотовых конструкций (вмятины, вода или лед в сотовом наполнителе, отслоение обшивки). В НГТУ НЭТИ провели исследование возможности применения теплового метода неразрушающего контроля (МНК) для поиска отслоения обшивки.

"В процессе жизненного цикла возникает проблема выявления, контроля и ремонта различных дефектов на поверхностях воздушного судна. Данные дефекты часто встречаются на поверхностях управления современных воздушных судов (руль высоты, руль направления, элероны, элементы механизации крыла) и значительно влияют на летную годность и безопасность полетов. Следовательно, необходимо применить наиболее эффективные методики выявления и оценки дефектов - с точки зрения качества, трудозатрат и экономической составляющей. Задача нашего исследования заключалась в том, чтобы изучить возможность применения теплового метода неразрушающего контроля для выявления отслоений обшивки от сотового наполнителя в композитных сотовых конструкциях", - рассказал профессор кафедры самолето- и вертолетостроения НГТУ НЭТИ Илья Зверков.

Аспирант НГТУ НЭТИ Никита Клочков и аспирант НГУ Денис Гаврилов при помощи программного обеспечения выполнили моделирование теплового контроля композитной сотовой панели (КСП) с целью проверки эффективности и целесообразности применения теплового МНК для поиска и оценки отслоения обшивки, а затем провели эксперимент. В результате теплового воздействия более интенсивный нагрев обшивки был обозначен в районе ее отслоения, в то время как в области без повреждения температура оказалась ниже. Полученная в результате моделирования термопрофилограмма продольной оси КСП показала разницу в полученной температуре целой и дефектной областей. Также было принято во внимание распределение поля разницы температур на поверхности образца в начале цикла нагрева и конца цикла охлаждения. По итогам обработки экспериментальных результатов была получена ярко выраженная область, где происходит отслоение обшивки.

"В настоящий момент мы занимаемся изготовлением экспериментальной установки, которая обеспечит повторяемый цикл нагрев-охлаждение по всей поверхности исследуемого образца. Варьируя время нагрева и интенсивность охлаждения, выясним, при каких параметрах можно быстро обнаружить участок отслоения обшивки", - добавил Илья Зверков.

Ученый также отметил, что тепловизионный метод является перспективным в силу того, что имеет высокую скорость проведения диагностики и достаточную для выявления дефектов точность.