能检修飞机引擎的​微型机器人 | 试读

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楼主 2020-10-17 12:40:44
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如何在不拆解部件、不影响飞行的情况下检修飞机发动机一直是个难题。通用电气正在研发不同种类的微型机器人,目标是让它们能够探入发动机的内部检查设备并完成必要的修理。机器人收集到的数据还可以用来升级发动机的“数字双胞胎”,实施预防性护并避免突发性维修干扰正常飞行。这对航空公司和引擎制造商都是好消息。


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航空旅行

机械工程师
微型机器人将从内部检修喷气式发动机


如果你看这篇文章时正在坐飞机,而你是个比较容易紧张的人,请不要因为接下来的文字而惊慌:带你在高空飞行的喷气式发动机内部的温度之高,可能要超过发动机制造材料的熔点。但发动机并没有因此而熔化成一堆烂铁,实在是现代工程技术的一项重大成就。这包括坚固的合金和先进的生产工艺,比如3D打印。3D打印能制造出带有细微通道的零部件,冷却用的空气可在这些通道中流通。那些暴露在最极端温度——可能超过1300°C——中的零部件还会被包裹上一层特殊的耐热陶瓷,作为额外的保护措施。


新的喷气式发动机要在发热的状态下运转,是因为这能实现更充分的燃烧,从而降低燃油消耗并减少排放。不过,在高温下工作的发动机需要保养。如今,世界三大航空发动机制造商——通用电气、罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)和普惠发动机公司(Pratt & Whitney),通常都将维修作为销售的一部分,而且还有许多喷气式发动机是以“按小时包修”的合同租出去的。这表明定期检查和养护对航空公司和制造商都有好处。难题在于如何在不拆解的情况下检查发动机。这需要搭载发动机的飞机停止服务。另外,在按小时包修合同下,当一架飞机进了维修车间,亏钱的不只是航空公司,还有发动机制造商。因此,人们正在搜寻能够更快、更有效地让发动机保持最佳状态的方法。


在位于纽约尼什卡纳( Niskayuna)的通用电气全球研究中心,首席科学家唐·利普金(Don Lipkin)和他的同事托德·丹科(Todd Danko)、科里·麦克唐纳(Kori Macdonald)认为他们已经找到了办法。他们正在研发一些微型机器人,能够探入发动机的内部检查设备并完成必要的修理。最终,这些机器人或许可以趁飞机在航班间歇停在登机口时展开工作。

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