據(jù)法國(guó)航宇防務(wù)網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)空軍的F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)將在希爾空軍基地的奧格登航空后勤中心進(jìn)行維修，在此期間通過空軍小企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）計(jì)劃開發(fā)的機(jī)器人技術(shù)將使飛行維修人員修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口專用涂層的工作更具效率。

    項(xiàng)目基本情況

    領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)：該項(xiàng)目由空軍研究實(shí)驗(yàn)室與空軍壽命周期管理中心F-22系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室領(lǐng)導(dǎo)，并在懷特·帕特森空軍基地和希爾空軍基地完成。后者也負(fù)責(zé)F-22機(jī)群的工程與后勤工作。

    合同公司：Aerobotix公司是位于阿拉巴馬州麥迪遜市的一家小型企業(yè)，也是SBIR第二階段的項(xiàng)目合同獲得者。該公司專門為航空航天、軍方、NASA以及工業(yè)部門提供智能機(jī)器人系統(tǒng)，同時(shí)也為機(jī)器人和自動(dòng)涂層需求提供各種解決方案。Aerobotix開發(fā)了一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，它是一種具有碳纖維材料長(zhǎng)臂的復(fù)雜多軸系統(tǒng)，可深入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道。

    項(xiàng)目目標(biāo)：空軍壽命周期管理中心F-22結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)安全工程師科林·艾倫表示，該機(jī)器人項(xiàng)目有三個(gè)目標(biāo)：減少穿戴全套防護(hù)裝備的飛機(jī)維修人員在密閉空間內(nèi)工作的時(shí)間；提高所用涂層的一致性和整體質(zhì)量；并減少修復(fù)進(jìn)氣口所需的工作時(shí)間。

    項(xiàng)目第三階段任務(wù)：SBIR項(xiàng)目的第三階段工作是空軍壽命周期管理中心與希爾空軍基地的小型企業(yè)辦事處合作，為該基地的3個(gè)維修工作站采購(gòu)Aerobotix公司的機(jī)器人。

    手動(dòng)噴涂具有挑戰(zhàn)性

    對(duì)維修人員有危害性：目前，涂層修復(fù)工作仍由人工手動(dòng)完成。維修人員必須穿戴高密度聚乙烯纖維防護(hù)服和防毒面具，以便爬入進(jìn)氣口進(jìn)行噴涂。

    手動(dòng)噴涂工作量大：艾倫表示，F(xiàn)-22基地維修人員的工作量很大，該項(xiàng)目將有助于加快修復(fù)工作，最終提高基地的維護(hù)能力。艾倫表示，每年需重新涂層的F-22戰(zhàn)斗機(jī)的數(shù)量主要基于任務(wù)要求和基地可用性，但目標(biāo)仍然是讓飛機(jī)盡快回到作戰(zhàn)人員的手中。

    艾倫表示，他們正在針對(duì)第五代戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)相應(yīng)的維護(hù)保障能力。

    此外，涂層去除過程也是人工完成的，其自動(dòng)化方法尚未得到認(rèn)證。

▲F-22系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在修復(fù)F-22進(jìn)氣口內(nèi)部的涂層時(shí)，維護(hù)人員除了面臨人體工程學(xué)的問題外，還面臨一個(gè)重要的問題就是涂層過程中的公差要求

    利用機(jī)器人開展涂層工作的優(yōu)點(diǎn)

    F-22系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在修復(fù)F-22進(jìn)氣口內(nèi)部的涂層時(shí)，維護(hù)人員除了面臨人體工程學(xué)的問題外，還面臨一個(gè)重要的問題就是涂層過程中的公差要求。

    滿足涂層公差要求：他表示，每架飛機(jī)的涂層需保持一致。但手動(dòng)涂層時(shí)，不同的技術(shù)人員通過噴槍進(jìn)行涂層，很難第一次就滿足應(yīng)用要求。

    降低涂層材料給操作人員造成的危害：通過使用機(jī)器人，預(yù)計(jì)將更好地滿足涂層公差要求，從而減少手動(dòng)操作所需的額外時(shí)間；同時(shí)使用機(jī)器人可降低操作人員由于暴露于應(yīng)用的涂層材料中而產(chǎn)生的相關(guān)危害。

    美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室電子與傳感器部門的材料研究工程師卡爾·朗伯德表示，該項(xiàng)目通過建模和仿真使用了計(jì)算能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)該基地F-22維修團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。

    他表示，這樣在開發(fā)最快的涂層方法時(shí)也能使維護(hù)人員避免與進(jìn)氣口和飛機(jī)發(fā)生擦碰。

    下一步工作

    目前，通過使用機(jī)器人對(duì)F-22修復(fù)進(jìn)氣口涂層工作可以節(jié)省的確切時(shí)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(jī)器人噴涂的試驗(yàn)結(jié)果，之后是由Aerobotix公司培訓(xùn)基地人員如何使用該機(jī)器人。此后，工程小組將決定何時(shí)對(duì)基地那些量產(chǎn)型飛機(jī)開展進(jìn)氣口涂層修復(fù)操作。

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責(zé)任編輯：王元

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