Bezprzewodowe czujniki obniżą koszty eksploatacji samolotów

Bezprzewodowe czujniki obniżą koszty eksploatacji samolotów

Kadłuby samolotów mogą wkrótce zostać wyposażone w bezprzewodowe czujniki, które przesyłać będą do kontroli lotów i obsługi naziemnej tak istotne informacje jak choćby dane o naprężeniach występujących podczas lotu.

Technologia ta jest testowana obecnie przez Europejski Koncern Lotniczo-Rakietowy i Obronny (EADS) z myślą o obniżeniu kosztów utrzymania, które stanowią dziś nawet 22 procent całkowitych kosztów przeliczanych na godzinę lotu.

Zespół ekspertów z EADS we współpracy z zewnętrznymi partnerami, opracowali bezprzewodowe czujniki rejestrujące dane, zasilające się energią termalną.

„Obecnie stosuje się obsługę realizowaną zgodnie z planem, co oznacza brak czujników, albo bardzo niewielką ich liczbę, wykorzystywanych przez załogę naziemną, która musi w poszukiwaniu potencjalnych uszkodzeń sprawdzić absolutnie wszystko.” – powiedział Dominik Samson z EADS Innovation Works.

„Jeśli dysponujesz w samolocie systemem sensorycznym, możesz stosować obsługę na żądanie, gdyż to samolot powie gdzie szukać usterki. Możesz oszczędzić na obsłudze, gdyż nie musisz sprawdzać wszystkiego, ale tylko wybrane punkty.” – dodał Samson.

Według Josef Schalka z EADS Innovation Works, największym wyzwaniem było stworzenie dla czujników bezprzewodowych niezawodnego źródła energii. Czujniki te będą umieszczane również w takich miejscach, jak końce skrzydeł, gdzie nie sięgają przewody, a baterie natomiast mają ograniczona żywotność.

Naukowcy skonstruowali rozwiązanie pozyskujące energię z otoczenia, bazujące na termoelektryczności.

Według Samsona, urządzenie półprzewodnikowe wielkości kostki cukru zamienia różnicę temperatur w energię elektryczną dzięki zjawisku Seebecka.

Technologia ta wykorzystuje różnice temperatur powstające wokół samolotu. Podczas, gdy temperatura wokół samolotu może wahać się od minus 50 stopni Celsjusza do minus 20 stopni Celsjusza, temperatura w kabinie wynosi plus 20 stopni Celsjusza. Równocześnie występują duże różnice temperatur wokół samolotu podczas startu i lądowania.

Naukowcy z EADS opracowali również specjalny mechanizm zarządzania energią, który sprawia, że wytworzona energia nadaje się do zasilania czujników. System wyposażony jest również w baterie pozwalające działać nawet wtedy, gdy energia nie jest aktualnie generowana.

Naukowcy przetestowali swój system w komorze klimatycznej. Według przedstawicieli EADS, pojedyncze czujniki zużywają zaledwie kilka miliwatów. Dla porównania, dioda LED zużywa od 20 do 50 miliwatów. Taka energooszczędność czujników ma zapewnić ciągłą i niezawodna pracę czujników podczas lotu.

System czujników jest przy tym ustawiony z myślą o optymalizacji zużycia energii. Czujniki nie muszą być w stanie aktywnym przez cały czas, a jedynie wtedy, gdy dokonują pomiaru i przesyłają jego wyniki.

Kolejnym etapem będzie przetestowanie tej technologii podczas lotu. Równocześnie konkurencyjny zespół z EADS Innovation Works bada możliwość wykorzystania ciepła pochodzącego z silników odrzutowych samolotu.

(lk)