據法國航宇防務網站報導,美國空軍的F-22“猛禽”戰鬥機將在希爾空軍基地的奧格登航空後勤中心進行維修,在此期間通過空軍小企業創新研究(SBIR)計畫開發的機器人技術將使飛行維修人員修復發動機進氣口專用塗層的工作更具效率。
專案基本情況
領導機構:該專案由空軍研究實驗室與空軍壽命週期管理中心F-22系統專案辦公室領導,並在懷特·派特森空軍基地和希爾空軍基地完成。 後者也負責F-22機群的工程與後勤工作。
合同公司:Aerobotix公司是位於阿拉巴馬州麥迪森市的一家小型企業,也是SBIR第二階段的項目合同獲得者。 該公司專門為航空航太、軍方、NASA以及工業部門提供智慧型機器人系統,同時也為機器人和自動塗層需求提供各種解決方案。 Aerobotix開發了一個機器人系統,它是一種具有碳纖維材料長臂的複雜多軸系統,可深入發動機進氣道。
專案目標:空軍壽命週期管理中心F-22結構與系統安全工程師科林·艾倫表示,該機器人專案有三個目標:減少穿戴全套防護裝備的飛機維修人員在密閉空間內工作的時間;提高所用塗層的一致性和整體品質;並減少修復進氣口所需的工作時間。
專案第三階段任務:SBIR項目的第三階段工作是空軍壽命週期管理中心與希爾空軍基地的小型企業辦事處合作,為該基地的3個維修工作站採購Aerobotix公司的機器人。
手動噴塗具有挑戰性
對維修人員有危害性:目前,塗層修復工作仍由人工手動完成。 維修人員必須穿戴高密度聚乙烯纖維防護服和防毒面具,以便爬入進氣口進行噴塗。
手動噴塗工作量大:艾倫表示,F-22基地維修人員的工作量很大,該專案將有助於加快修復工作,最終提高基地的維護能力。
艾倫表示,他們正在針對第五代戰鬥機研發相應的維護保障能力。
此外,塗層去除過程也是人工完成的,其自動化方法尚未得到認證。
▲F-22系統專案辦公室相關負責人表示， 在修復F-22進氣口內部的塗層時， 維護人員除了面臨人體工程學的問題外， 還面臨一個重要的問題就是塗層過程中的公差要求
利用機器人開展塗層工作的優點
F-22系統專案辦公室相關負責人表示,在修復F-22進氣口內部的塗層時,維護人員除了面臨人體工程學的問題外,還面臨一個重要的問題就是塗層過程中的公差要求。
滿足塗層公差要求:他表示,每架飛機的塗層需保持一致。 但手動塗層時,不同的技術人員通過噴槍進行塗層,很難第一次就滿足應用要求。
降低塗層材料給操作人員造成的危害:通過使用機器人,預計將更好地滿足塗層公差要求,從而減少手動操作所需的額外時間;同時使用機器人可降低操作人員由於暴露于應用的塗層材料中而產生的相關危害。
美國空軍研究實驗室電子與感測器部門的材料研究工程師卡爾·朗伯德表示,該專案通過建模和模擬使用了計算能力,來實現該基地F-22維修團隊的目標。
他表示,這樣在開發最快的塗層方法時也能使維護人員避免與進氣口和飛機發生擦碰。
下一步工作
目前,通過使用機器人對F-22修復進氣口塗層工作可以節省的確切時間目前尚不清楚。
不過,艾倫表示,下一步工作是接收和分析機器人噴塗的試驗結果,之後是由Aerobotix公司培訓基地人員如何使用該機器人。 此後,工程小組將決定何時對基地那些量產型飛機開展進氣口塗層修復操作。
此後,工程小組將決定何時對基地那些量產型飛機開展進氣口塗層修復操作。