SwRI modeli predviđaju rast pukotina radi optimizacije inspekcija i održavanja
Institut iz San Antonija udružio se sa američkim vazduhoplovstvom kako bi poboljšao sigurnost flote, nakon što je nedavno otkrivena velika pukotina blizu kokpita T-38 Talon – aviona koji je prvi put uveden u upotrebu još 1961. godine.
Ovo otkriće dovelo je do hitnog prizemljenja cele flote T-38 radi vizuelnih inspekcija, koje su završene u roku od četiri dana. Southwest Research Institute (SwRI) naglasio je da je pomogao u analizama rizika, tolerancije na oštećenja i potencijalnih otkaza konstrukcije.
Iako se pukotina pojavila na mestu koje testovi zamora materijala i modeli konačnih elemenata nisu predvideli, SwRI je brzo reagovao, smanjujući vreme zastoja i poboljšavajući sigurnost zahvaljujući ranijem istraživačkom radu na T-38 i drugim starijim vazduhoplovima.
Analize rizika i tolerancije na oštećenja
SwRI je otkrio da su njegove analize rizika i tolerancije na oštećenja omogućile određivanje efikasnijeg rasporeda inspekcija, što je pomoglo Vazduhoplovstvu da pronađe pukotine pre nego što dostignu kritičnu veličinu.
Metalurška analiza pokazala je da se pukotina proteže celom dužinom preseka longerona, ključne noseće strukture trupa aviona, uključujući unutrašnje, spoljašnje i gornje zidove. Ukupna dužina oštećenog dela iznosila je oko 16,5 cm.
„Naš zadatak je obično predviđanje trajanja strukturalnih komponenti i analiza koje pomažu pri donošenju odluka o inspekcijama ili popravkama,“ izjavila je vodeći inženjer SwRI Laura Hunt.
„Kada je u proleće 2017. jedan tehničar otkrio neočekivano veliku pukotinu na longeronu – ključnom nosećem delu trupa – naš tim je bio spreman na brzu reakciju.“
Produženje radnog veka aviona
Institut je pružio inženjersku podršku američkom vazduhoplovstvu kako bi se produžio vek aviona koji su već premašili prvobitno projektovani radni vek. SwRI sarađuje na održavanju T-38 već više od 40 godina.
Ovaj rad uključuje razvoj modela za predviđanje rasta pukotina, kako bi se optimizovali inspekcijski intervali i rasporedi održavanja. Uz to, američko vazduhoplovstvo koristi metode konačnih elemenata za predviđanje potencijalnih mesta pucanja na avionima.
„Pojavio se novi problem i tim koji podržava T-38 brzo je reagovao kako bi osigurao bezbednost flote i vratio avione u operativno stanje u roku od nekoliko dana“, rekao je David Wieland, rukovodilac odeljenja za vazduhoplovne konstrukcije u SwRI.
Tim SwRI je sproveo destruktivnu analizu otkazivanja longerona, dokumentujući stanje komponente kroz makro i mikroskopske preglede, identifikujući faktore koji su doprineli pojavi pukotina.
Prilagođavanje učestalosti inspekcija
Tokom analize otkrivena je još jedna pukotina, a uzrok oba oštećenja bio je strukturni zamor materijala, odnosno postepeno slabljenje pod uticajem cikličnih opterećenja.
Na osnovu ovih saznanja, inženjeri su ažurirali modele za analizu rizika, što je dovelo do prilagođavanja učestalosti inspekcija – iako nije bilo potrebe za drastičnim promenama.
„Održavanje strukturnog integriteta aviona zahteva povremene revizije modela kako bi se osigurala sigurnost i funkcionalnost komponenti“, izjavio je Vargas, član tima SwRI.
Novim rasporedom inspekcija obezbeđeno je da rizik ostane minimalan, uz održavanje ravnoteže između sigurnosti i efikasnosti, sve dok preostali longeroni ne budu zamenjeni.
„Ovo iskustvo pokazalo je našu sposobnost da brzo reagujemo na neočekivane probleme. Potvrdilo je koliko je važno biti pripremljen i koristiti robusne analitičke metode,“ zaključila je Hunt.
T-38 Talon: Kratak pregled
Northrop T-38 Talon je američki dvomotorni nadzvučni mlazni avion za obuku pilota, koji koristi Američko ratno vazduhoplovstvo (USAF) od 1961. godine. To je prvi nadzvučni trenažni avion na svetu i jedan od najdugovečnijih trenažnih aviona u upotrebi.
Osnovne karakteristike:
- Maksimalna brzina: ~1.358 km/h (Mach 1,3)
- Domet: ~1.835 km
- Pogon: Dva General Electric J85-GE-5 turbo mlazna motora
- Kapacitet: Instruktor i učenik u tandemu
- Uloga: Napredna obuka pilota za lovce poput F-15, F-16 i F-22
T-38 je poznat po svojoj pouzdanosti i ekonomičnoj eksploataciji, zbog čega je i danas u službi, a koristi ga i NASA za obuku astronauta. Trenutno se planira zamena T-38 novom generacijom trenažnih aviona poput Boeing T-7 Red Hawk.
