
航空业对环境的影响不仅在于空中的排放,还在于废弃物:退役的飞机、过期的材料和被丢弃的部件。欧盟资助的GENEX项目探索如何让飞机部件用得更久。团队将可回收复合材料、为数字孪生提供数据的传感器以及数字辅助维修结合起来——最后你还可以测一测,自己有多爱惜身边的物品。
人们谈到航空业对环境的影响时,通常指的是飞机在飞行中的排放。但问题远不止于此。该行业还产生大量废弃物:退役的飞机、过期的材料和被丢弃的部件。
也有好消息。飞机重量的90%都可以重复使用或回收。真正的问题是如何设计、制造和维修部件,让它们尽可能耐用。
这个问题正是GENEX的核心。这是一个由欧盟资助、西班牙阿拉贡技术研究院(ITA)协调的项目,汇集了来自学术界和航空业的15家合作伙伴。
“降低航空排放,要从设计更高效、更耐用的零部件开始,而这正是GENEX项目的目标,”ITA研究员安德烈娅·卡尔沃·埃切尼克(Andrea Calvo Echenique)说。
团队由航空专家组成的顾问委员会指导,委员会帮助团队专注于与行业相关、且切实可以通过认证的技术。
GENEX研究使用可回收树脂的先进复合材料制造,以及无需热压罐的自动铺丝技术。复合材料内装有数字传感器,用来监测航空结构的健康状况。
这些传感器的数据会输入结构的数字孪生,随后可用于损伤检测、建立部件寿命模型以及实施预测性维护。正如卡尔沃·埃切尼克所说:“最终得到的是更耐用的部件。”
项目还开发了用于维修的数字化方案:
“维修数字化改善了结果,让维修更快、更可靠,从而缩短停机时间,提高飞机的适航性,”卡尔沃·埃切尼克解释说。
GENEX提供了相互关联的流程,覆盖部件的整个生命周期,从设计一直到报废管理。
“通过开发可持续材料、低能耗制造工艺和延长部件寿命的数字技术,GENEX正在帮助减少飞机的CO₂足迹,”她说。相关工作在“欧洲地平线”后续项目TOSCA和CompSTLar中继续进行。
GENEX表明,更绿色的航空不只关乎发动机和燃料,也关乎材料工程、传感器、数据分析和维护规划——机械工程师、计算机科学家和复合材料专家并肩工作的领域。
顾问委员会之所以重要,原因很简单:在航空业,一项技术只有能通过认证才有用。通过迅速筛除无关的想法和永远无法通过认证的想法,联合体得以把时间花在对行业附加值最大的方案上。
航空业的足迹早在起飞前就开始了,那时部件正在设计和制造。GENEX将可回收树脂复合材料、为数字孪生提供数据的传感器和数字辅助维修结合起来。结果是部件更耐用、停机时间更短、飞机的CO₂足迹更小。
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