欧盟正在开发下一代航空发动机智能风扇叶片

第四次工业革命（工业 4.0）正在改变许多行业的公司制造产品的方式，航空航天业也不例外。例如，飞机制造商正在通过将传感器技术嵌入发动机部件来改进制造流程。欧盟资助的一个名为 MORPHO 的项目也加入了工业 4.0 的潮流，提出了一项创新提案：在飞机发动机风扇叶片中嵌入印刷的光纤传感器，使其在制造过程中具有认知能力。

MORPHO 团队在新闻稿中表示：“风扇叶片是使用混合材料设计和制造的。风扇叶片的芯体由 3D 编织复合材料制成，而前缘则由钛合金制成。例如，这种材料技术用在最新的窄体客机发动机 LEAP系列（1A、1B、1C），使它们在质量增加的同时表现出高强度和断裂韧性。”

项目团队成员将在一个称为异物损坏 (FOD) 面板的演示器上开发和测试核心技术。异物损坏 FOD 是航空发动机金属失效的主要原因，通常被碎片或松散物体损坏。

MORPHO项目的FOD 面板代表风扇叶片的弦——换句话说，叶片从前边缘到后边缘的宽度——在特定高度。该FOD面板的主要目的是在风扇叶片制造前测试的设计，以将风险降至最低。

新闻稿提供了对该项目使用 FOD 面板的进一步了解：“MORPHO 项目建议在 FOD 面板中嵌入印刷和光纤传感器，从而从制造的那一刻起为它们提供认知能力。数字/混合孪生模型的并行开发将极大地改善 FOD 的生命周期管理。在整个项目中，将开发演示器来分析和验证提议的方法和工具。”

MORPHO 还打算根据欧盟新的循环经济行动计划，确保其下一代发动机智能风扇叶片的高效、有利可图和环保的制造、维护和回收利用。另一个优先事项是对昂贵组件进行环保回收。

该项目旨在开发一种结合两种创新工艺的方法：激光诱导拆卸和热解技术，以实现报废零件的最佳回收利用。MORPHO（智能多材料结构的嵌入式生命周期管理：发动机组件的应用）由法国国立高等艺术与技术学院协调，汇集了飞机设备制造商、软件和传感器系统开发商以及回收技术以及来自6个欧洲国家的智能过程监控公司、大学和研究机构。外部指导和专家建议将由一个国际咨询委员会提供，该委员会拥有反映项目寻求参与的组织范围的各种技能和专业知识。

该项目的研制周期为3.5年，于2024年9月结束。