東芝とＡＮＡ、ボーイング７８７向けポータブル型超音波非破壊検査装置を開発
ボーイング７８７用ポータブル超音波非破壊検査装置の開発について
― ボーイング社がメンテナンス用指定検査装置に採用 ―
株式会社東芝（以下、東芝）は、全日本空輸株式会社（以下、ＡＮＡ）と協力して、ボーイング社が開発中の次世代民間旅客機ボーイング７８７型機ドリームライナー（以下、７８７）の整備に用いられるポータブル型超音波非破壊検査装置＊１（以下、ポータブル型装置）を開発しました。
このポータブル型装置は、先進複合材・ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：炭素繊維強化プラスチック）が大量採用される７８７の機体構造検査を高い精度で、効率よく行うことを目的に開発されました。東芝が既に製品化しているポータブル型の超音波非破壊検査装置をベースとしており、ＣＦＲＰ特有の内部損傷を高精度な３次元画像で検査することが可能です。
ＡＮＡは世界で初めて７８７を導入し、２００８年５月に初号機を、その後順次計５０機を導入する予定です。このＡＮＡの持つ航空機整備に関する豊富な経験を得て、７８７の検査・整備用に適した小型・軽量で、操作性、視認性に優れた装置の開発を実現しました。
両社は、７８７開発の初期段階よりボーイング社に対してＣＦＲＰの効率的で正確な超音波検査機器の開発を提案してまいりました。今回開発した７８７用ポータブル型装置は、ボーイング社が定める７８７の検査要件を満たし、ボーイングによるテストをクリアしたことで、国内メーカーが開発した超音波非破壊検査装置としては初めて、ボーイング社のメンテナンス用指定検査装置に採用されました。
東芝は、このポータブル型装置を、２００８年度から発売開始の予定です。
＊１ 超音波カメラ技術と画像化処理技術により、金属や樹脂といった材料で作られた部品の内部欠陥を３次元画像化する検査装置です。
【開発の背景】
ボーイング社が開発する７８７は、ジェット旅客機としては世界で初めて、主翼、胴体を含む主要構造材の大部分に先進複合材であるＣＦＲＰが採用され、機体の軽量化が図られており、省エネルギー運航が可能です。
ＣＦＲＰは、従来のアルミ構造材と比較して、軽量かつ強い構造材を製造することを可能とし、腐食しないことが特長です。一方でカーボンファイバーと樹脂を多層に成形した構造のため、外部からの衝撃に対して特有の内部損傷が生じるとされています。損傷範囲を正確に特定することが難しく、従来機器にはない高効率かつ高精度な超音波検査機器の開発が求められていました。
そこで、東芝とＡＮＡは、ＣＦＲＰが大量採用される７８７の導入準備の一環として、２００５年から、東芝が独自に開発した３Ｄ開口合成法を用いた超音波非破壊検査機器をベースに、ＡＮＡの持つ航空機整備に関する豊富な経験を得て、新しい検査装置の開発を進めてきました。
【今回開発したポータブル型超音波非破壊装置の主な特長】
１．最大６４個の超音波送受信用圧電素子を内蔵した超音波カメラを搭載しています。電子走査により収集した数千の超音波エコーデータを東芝独自の３Ｄ開口合成法で処理し、ＣＦＲＰ特有の内部損傷を高精度に３次元画像化することで、機体の損傷範囲の特定が容易です。
２．検出した３次元データから断面画像、平面画像を瞬時に表示することができます。さらに、平面画像から内部欠陥の寸法や面積などを計測し、結果を表示することが可能です。
３．３次元データはデジタル情報として保存可能です。保存した３次元データから、任意の断面画像、平面画像を再表示して、解析できる機能も備えており、整備の効率化と信頼性向上に貢献します。
４．７８７機体の各部位において必要な検査条件を項目別に予め登録することで、検査時の操作性を追求するとともに、高いレベルの品質を維持した検査を可能としています。
以 上
（※ 参考画像は関連資料を参照してください。）