Titlul proiectului : [609651]

• Titlul proiectului :

SECURIZAREA SI FIABILIZAREA STRUCTURILOR AERONAUTIC E REPARABILE
PRIN UTILIZAREA MATERIALELOR COMPOZITE “INTELIGEN TE”

• Acronim :
SFSAR
• Contract :
82-061/01.10.2008
• Perioada:
01.10.2008 – 30.08.2011
• Consor țiu :
Coordonator: INSTITUTUL PENTRU CALCULUL ȘI EXPERIMENTAREA
STRUCTURILOR AERO-ASTRONAUTICE – SC STRAERO S.A.

Partener 1: UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI UPB- LEISC

Partener 2: Institutul National de Avaiatie – SC INAV S.A.

Partener 3: SC IAR S.A. Brasov

• Valoarea contraxctului :
2.815.351,00 lei
din care: Buget 1.956.000,00 lei, Cofinantare 85 9.351,00 lei

• Obiective
Obiectivul general al proiectului Obiectivul principal al propunerii consta in
cresterea sigurantei, monitorizarii si repararii st ructurilor aeronautice, fiabilizarii si
functionarii acestora, pe baza utilizarii unei noi generatii de compozite numite
“inteligente”. Scopul proiectului este realizarea u nei tehnologii ce are drept țint ă
eficientizarea costurilor de repara ție și între ținere ale aeronavelor, prin interventii
directe asupra zonelor cu defecte. Acest lucru se va obtine prin aplicarea rapida a
unor petice de compozite “inteligente” pe baza de l aminate de tip rasina epox-
tesatura sau multistrat hibrid și a introducerii tehnologiei de monitorizare a
integrit ății structurilor aeronautice cu ajutorul micro siste melor electro-mecanice
MEMS incorporate. Folsirea MEMS-urilor conduce la c unoasterea in timp real a
integritatii structurale a unui component din struc tura aeronautica reparata. Scopul
este cresterea siguran ței in exploatare a structurilor aeronavelor reparat e precum si
a posibilitatii monitorizarii permanente a zonelor de interventie
Obiective specifice de cercetare-dezvoltare din pachetele de lucru:
O1. Studii privind tehnologiile de reparatie si mon itorizarea integritatii structurii.
O2. Simularea sarcinilor si elaborarea programului de incercari.
O3. Proiectarea si realizarea modelelor experimenta le.
O4. Realizarea experimentelor pe structura aeronaut ica (modele experimentale) .
O5. Validarea tehnologiei de repare a structurilor aeronautice.
O6. Validarea tehnologiei de monitorizare a integri tatii structurii.
O6. Diseminarea rezultatelor

• Rezumatul proiectului :
Proiectul se integreaza in cercetarile pe plan int ernational, privind realizarea unor materiale
avansate cu aplicatii in domenii de varf ale indust riei aerospatiale, dar si cu certe posibilitati de
extindere a aplicatiilor si in alte domenii cum sun t:transporturile maritime si terestre, industria
energetica a surselor neconventionale, constructiil e si securizarea acestora, telecomunicatii etc.
Obiectivul principal al propunerii consta in creste rea sigurantei, monitorizarii si repararii
structurilor aeronautice, fiabilizarii si functiona rii acestora, pe baza utilizarii unei noi generatii de
compozite numite “inteligente”. Noile materiale com pozite denumite “inteligente” se obtin ca
urmare a asocierii “in situ” in matrice, inca din etapa de procesare a acestora, a unor
microdispozitive electro-mecanice, capabile sa furn izeze on-line informatii despre integritatea
structurala si functionala. Acestea sunt capabile s a detecteze anumite tipuri de solicitari la care
raspund structurile aeronautice reparabile cu mate riale de tip compozit pe baza de fibre de carbon,
fibre de sticla etc. si care pot fi asfel monitoriz ate permanent in exploatare. Se raspunde asfel si l a
dezideratul de creare a noi materiale performante pentru transporturile viitorului sau la unele
activitati din domeniul obtinerii materialelor inte ligente. Obiectivele cercetarii se refera la doua
grupe distincte de materiale compozite cu matrice p olimerica anizotropa, armate cu tesaturi bi sau
tridimensionale din fibre de sticla sau fibre de ca rbon si la compozite laminate hibride metal-fibra
de tip ARAAL sau GLARE similare celor utilizate in programul european Hermes. Acestea sunt
structuri alternante de folii de aluminiu sau de ti tan (0,2-0,6 mm) si prepreguri din tesaturi sau
fibre multidirectionale de carbon, Kevlar sau sticl a cu proprietati ridicate la impact si la oboseala
si care au incorporate inca din faza de procesare d iverse tipuri de microdispozitive de tip MEMS.
Propunerea este in concordanta cu aria tematica 7.1 . din PC-7, “Aeronautica si transport aerian”.
Proiectul vizeaza cresterea competitivitatii cercet arii si economiei nationale, atingerea unor
obiective strategice in dezvoltarea materialelor si tehnologiiilor de varf, realizarea unor retele
tehologice integrate in domenii specifice, pregatir ea bazei stiintifice si tehnologice care sa permita
racordarea la programele si platformele tehnologice europene PC7. In aceasta idee s-a constituit
un consortiu care cuprinde doua institute de cercet are, o universitate politehnica, si o intreprindere
productiva de elita, consortiu ce dispune de compet enta si rezerva stiintifica, precum si de o mare
experienta in domeniul materialelor compozite de no ua generatie, aspecte ce confera garantia
realizarii integrale a proiectului.
Pana in prezent, pe plan mondial aceste t ehnologii de varf sunt accesibile doar catorva din
cele mai avansate tari. Activarea de utilizare a co mpozitelor “inteligente” precum si efectele
procesului sunt o noutate in domeniul materialelor compozite. Aceste elemente confera proiectului
gradul de noutate, complexitatea proiectului rezult a din insasi tehnologia de realizare a
compozitelor cu inglobarea “in situ” a MEMS-urilor, tehnologie neconventionala, care implica o
gama ampla si variata de cunostinte, efort, instala tii, aparatura si materiale si care conduce la
dezvoltarea cunostintelor in domeniul monitorizarii in timp real a starii de integritate a structurii
aeronautice. Realizarea de compozite cu matrice com plexa sunt procese deosebit de laborioase,
care sporesc gradul de complexitate al proiectului. Procesul de realizare a compozitelor hibride de
tip laminat metalic – fibra implica: selectarea ras inilor epoxi sau a adezivilor termoplastici
adecvati, elaborarea si achizitionarea materialelor de rigidizare (tesatura fibra de carbon, Kevlar,
sticla), folii de aluminiu sau de titan de 0,3-0,5m m si un foarte dificil proces de formare pentru
evitarea exfolierilor premature sau inducerea unor tensiuni interfaciale critice. Testele mecanice,
in special cele de propagare a fisurilor sunt dific ile si de durata in vederea elaborarii modelelor pe
baza de element finit, modele utilizate ulterior in proiect pentru predictia si estimarea comportarii
structurilor aeronautice reparabile. Acest lucru se realizeaz ă prin estimarea duratei de via ță a unei
structuri aeronautice (ex. tronson ampenaj elicopte r) reparate cu petice composite (fibr ă de sticl ă
GF, fibr ă de carbon CF,…) și testate în condi ții similare anvelopei de zbor cu monitorizarea și
înregistrarea secven țial ă a propag ării defectelor impuse.
Elementele care justifica propunerea de proiect sun t urmatoarele:
• Proiectul are caracter inovativ vizand crearea unor materiale avansate din domeniul materialelor
structurale pentru aeronautica si al compozitelor „ inteligente” cu aplicatii multifunctionale.

• Propunerea se incadreaza in prioritatile programelo r europene PC7 privind aeronautica,
materiale si tehnologii avansate.
• Cercetarile aferente proiectului vor constitui baza stiintifica si tehnologica de integrare in
programele europene.
• Se vizeaza, de asemenea, crearea unor retele tehnol ogice integrate in domenii specifice.
• Proiectul are ca obiectiv esential realizarea in ta ra a unor materiale avansate, performante, care
sa raspunda normelor si standardelor internationale , cu aplicatii in domenii de varf ale tehnicii
cum este industria aerospatiala. Pe langa aplicatii concrete se vizeaza participarea Romaniei la
mari programe internationale privind materialele co mpozite “inteligente” si MEMS-uri.
/square4 Proiectul isi propune diseminarea rezultatelor in u nitatile de invatamant superior si in unitati
productive din tara, intr-un domeniu important, in care ramanerile in urma sunt accentuate.
• Formarea unui nucleu de specialisti tineri intr-un domeniu aeronautic avansat, al materialelor
aerospatiale cu extinderea utilizarii materialelor compozite ca baza a cresterii sigurantei si
fiabilizarii proceselor de reparatii si mentenanta a structurilor aeronautice si in general a
constructiilor structurale din domeniul transportur ilor, energetica etc.
• Propunerea de proiect raspunde scopului urmarit de politica nationala de ridicare a competentei
si capacitatii tehnologice in domeniul materialelor , pentru cresterea competitivitatii industriei
romanesti si apropierii de nivelul tarilor Comunita tii Europene de integrare in programele
europene. Prin obiectivele propuse se creeaza si pr emisa formarii unor sectii sau chiar
intreprinderi mici de realizare si promovare in ind ustrie a acestor produse carbonice noi si de
formare a tinerilor in domenii de varf ale cercetar ii si tehnologiei.
• Planul de realizare a proiectului :

Anul
Denumirea Etapei Durata
etapa
(luni)
Termen Rezultate
Indicatori
0 1 3 4
2008 Etapa I
STUDIU PRIVIND TEHNOLOGIILE DE REPARA ȚIE,
ÎNTRE ȚINERE ȘI MONITORIZARE A S ĂNĂTĂȚ II
(INTEGRIT ĂȚ II) STRUCTURILOR AERONAUTICE 3
05.12.2008 Raport tehnic + RIA
Studiu tehnic
2009 Etapa II
PROIECTAREA, SIMULAREA ȘI REALIZAREA
MODELULUI DE STRUCTURA METALIC Ă
AERONAUTIC Ă CU DEFECTE IMPUSE ȘI
REPARATE 8
30.08.2009 Raport cercetare + RIA
Proiect tehnic model
Simulare model
Executie model
2009 Etapa III
INSTRUMENTAREA CU TRADUCTORI ȘI MEMS-
URI A STRUCTURII METALICE REPARATE ȘI
AMPLASAREA TRONSONULUI ÎN STANDUL
EXPERIMENTAL 6
30.04.2010 Raport tehnic + RIA Instrumentare model
Pregatire incercari model
2010 Etapa IV
ELABORAREA ȘI REALIZAREA PROGRAMULUI
DE OBOSEAL Ă A STRUCTURII METALICE
AERONAUTICE REPARATE 6
30.11.2010 Raport tehnic + RIA Elaborare program incercare
Realizare program incercare
2010 Etapa V
VALIDAREA TEHNOLOGIEI DE REPARARE A
STRUCTURILOR METALICE AERONAUTICE CU
MATERIALE COMPOSITE ȘI DEMONSTRAREA
EFICIEN ȚEI ȘI EFICACIT ĂȚ II MONITORIZ ĂRII
STRUCTURII CU MICRO SISTEME ELECTRO-
MECANICE MEMS 6
30.08.2011 Raport tehnic + RIA Validare tehnologie reparare
Validare tehnologie
monitorizare integritate
structurala

• Diseminare: