شناسایی عیوب در قطعات لانه زنبوری ساندویچی سطوح پروازی به‌کمک روش گرمانگاری با تزریق هوای گرم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

هواپیمایی جمهوری اسلامی ایران

چکیده

چکیده
استفاده از مواد مرکب در ساخت هواپیماها به جهت سبکی، استحکام و دیگر خواص فیزیکی مناسب، رو به افزایش است. در سطوح کنترل پروازی هواپیما همچون سکان عمودی و افقی ، معمولاً مواد مرکب بصورت قطعات لانه زنبوری ساندویچی بکار می‌روند. این سطوح ممکن است به‌علت عبور از شرایط مختلف آب و هوایی دچار آسیب شوند. شناسایی قطرات آب محبوس و بررسی عیوب داخلی ناشی از دوره‌های متناوب یخ زدگی-آب شدن که موجب کاهش استحکام این نوع سازه‌ها می‌شود، بسیار مهم است. استفاده از روش‌های معمول آزمون‌های غیر مخرب همچون فراصوت هرچند متداول است ولی با توجه به محدودیت‌های موجود، کافی نیست. بررسی تغییر خواص الاستیکی نیز نمی‌تواند منجر به شناسایی قطرات آب در شبکه داخلی و عیوب داخلی شود. مطمئن‌ترین روش برای اطمینان از عدم وجود این عیوب استفاده از روش گرمانگاری است. اساس این روش مبتنی بر خاصیت گرما‌یی ویژه‌ی مواد و ثبت تغییرات دما در طی زمان رسیدن به نقطه‌ی تعادل دمایی در سطوح مورد مطالعه است. شرکت‌های معتبر سازنده‌ی هواپیما همچون بوئینگ و ایرباس تاکنون از دو روش حبس گرما و روش گرمادهی لحظه‌ای برای شناسایی عیوب احتمالی استفاده نموده‌اند. در این مقاله ضمن تشریح اصول بازرسی با این روش، به امکان استفاده از جریان هوای گرم در گرمانگاری سازه‌های "لانه زنبوری ساندویچی سطوح پروازی" پرداخته می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Inspection of flight control surfaces made by honeycomb sandwich panels with use of Thermography method and Air Injection

چکیده [English]

Abstract
Usage of composite materials in aircrafts is increasing because of lightweight, strength and other appropriate physical properties. Vertical Rudder and Horizontal Elevator usually made by Honeycomb composite sandwich panels. These surfaces may be affected by defects due to crossing different climatic conditions and aging. In addition, detection of accumulated water droplets is so important. Although the using of conventional nondestructive inspection test methods such as Ultrasonic is so common, but concerning the restrictions, would not be enough. Checking for the changes of elastic properties cannot lead to the detection of water droplets in the internal network and defects too. The most common way to ensure the absence of these defects is using the Thermography method. Thermography is based on the specific thermal properties of materials and thermal equilibrium point. Airbus has used the two methods of Lock-in Thermography and Pulse Thermography in order to inspect possible defects in Rudders and Elevators.
As well as describing the inspection principals in using this method, the current article studies the possibility of using the Air Injection for inspecting these surfaces.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lock-In Thermography
  • Pulse Thermography
  • Air Injection
  • non-destructive testing
  • Honeycomb Sandwich Panels Inspection

1- Sala G (2000). Composite degradation due to fluid absorption, Elsevier, Vol. 31, no. 5.

2- Kumar, M. S., (2012). Fractographic analysis of tensile failures of aerospace grade composites, Materials Research, ISSN 1516-1439, vol.15, no.6.

3- Structural Repair Manual (A300-600), Airbus.

4- Matzkanin, G. A. (1995). Nondestructive Characterization of Heat Damage in Graphite/Epoxy Composite, A State-of-the-Art Report, Texas Research Institute, Austin, TX. (1996) Unraveling- The secrets of composite structures repair, New Technology, AEM/July.

5- Singleton Holden, E., (2007). Sir William Herschel: His Life and Works, Kessinger Publishing

6- Nondestructive Testing Manual; PART 10, (2016). Thermographic, A321, Chapter 55-40-50 Rev. 108,

7- Standard Test Method for Min. Resolvable Temperature Difference for Thermal Imaging Systems, (2009). ASTM E1213,

8- Nondestructive Testing Manual, Part 10, (2016). Thermographic, A300-600 Chapter 55-20-08 & 55-20-11.

9- Infrared and Thermal Testing, Nondestructive Testing Handbook, ASNT, 3th edition, (2001), Vol. 3.

10- Licentiate Thesis, INFRARED EMITTANCE OF PAPER METHOD DEVELOPMENT, MEASUREMENTS AND APPLICATION, The Royal Institute of Technology, Stockholm, NOVEMBER 2012, Caroline Hyll,

11- Standard Practice for Infrared Flash Thermography of Composite Panels and Repair Patches Used in Aerospace Applications, (2007). ASTM, E 2582.