Kennisbank TU Delft voorspelt conditie vliegtuigconstructie

De TU Delft heeft samen met de Universiteit van Patras (Griekenland) een kennisbank voor het monitoren van luchtvaartcomposietmaterialen in gebruik genomen. Hiermee kan men realtime de huidige toestand van een vliegtuigconstructie beoordelen én de toekomstige onderhoudstoestand voorspellen. Dit kan op termijn leiden tot een gewichtsbesparing van 3 tot 7 % per vliegtuig en een brandstofbesparing van 105 per jaar voor een doorsnee vliegtuig. Het is wereldwijd de eerste openbare kennisbank.

De gegevens zijn verzameld met behulp van vijf verschillende sensortechnologieën. Dat is uniek, want de commerciële initiatieven gebruiken slechts één sensortechniek dat voor slechts één type vliegtuig toepasbaar is en dus bedrijfsafhankelijk is. De Nederlandse en Griekse wetenschappers hebben de data verzameld uit honderdduizenden testcycli op composietstructuren die realistische vluchtomstandigheden en abnormale situaties simuleren, zoals harde landingen. De kennisbank wordt uitgebreid met gegevens uit testen op nog meer representatieve constructies.

TU Delft ontwikkelt met Griekse universiteit unieke tool voor luchtvaartindustrie

Voor alle partijen in de luchtvaart

De kennisbank is nu beschikbaar op Dataverse.nl. Vliegtuigfabrikanten kunnen de database gebruiken om hun ontwerpen te verbeteren. Exploitanten kunnen het bijvoorbeeld als benchmark gebruiken en hun prestaties op het gebied van vliegtuigonderhoud vergelijken. Onderzoekers kunnen deze kennisbank in samenwerking met de luchtvaartindustrie gebruiken om eigenhandig voorspellende modellen te ontwerpen en deze weer te delen met deze kennisbank. Hierdoor verbetert de betrouwbaarheid van de voorspellingen. Nu beslist de piloot na een incident of het nodig is de vliegtuigstructuur te testen. Dat kan nu op objectieve data gebeuren.

Eerste openbare kennisbank voor conditievoorspelling luchtvaart

Bijdrage aan groenere luchtvaart

De wetenschappers zeggen dat het informatiesysteem uiteindelijk zal bijdragen aan een groenere luchtvaart. Nu wordt vliegtuigonderhoud namelijk uitgevoerd op basis van tijdgebonden cycli. Dat resulteert erin dat onderdelen worden vervangen die op zich nog goed zijn, maar aan het maximaal aantal inzeturen zitten. Met de introductie van betrouwbare technologieën die continu en real time de conditie van een vliegtuigconstructie bewaken is slimmer en efficiënter vliegtuigonderhoud mogelijk. De werkelijke staat van een vliegtuigconstructie bepaalt dan wanneer iets moet worden gerepareerd. Verspilling wordt zo voorkomen.

Lichter construeren

Maar dit zogenoemde ‘conditie-gebaseerd onderhoud’ zullen ook de ontwerpmogelijkheden voor een vliegtuig verbeteren. Doordat elementen continu worden bewaakt kunnen zij mogelijk lichter worden ontworpen of is minder redundantie mogelijk. Op de middellange termijn wordt geschat dat dit een gewichtsvermindering van 3 tot 7% oplevert en op de lange termijn 10-20%. Voor een vliegtuig met 700 vluchten per jaar resulteert dit in 105 ton brandstofbesparing en 350 ton CO2-reductie.

Dit onderzoek is onderdeel van ReMAP (Real-time Condition-Based Maintenance for Adaptive Aircraft Maintenance Planning), een vierjarig project dat in juni 2018 van start ging. Het doel van ReMAP is om het onderhoud van vliegtuigvloten slimmer en efficiënter te maken.

Foto: de productie van composieten onderdelen bij Airbus