Monitoraggio strutturale di un rotore di elicottero. Sviluppo di un sistema a fibra ottica

In recent years the research for better ways for Structural Monitoring, which is a vital part of the Damage Tolerance, has fostered the use of embedded sensors; this solution goes well with the production methods of composite components. Optical fibers are a perfect example: they use the reflection of a particular wavelength of light by what is called Fiber Bragg Gratings (FBG) to investigate the thermo-mechanical loads acting on the element. This thesis is oriented to the implementation of a method for the em- bedding such technology in the blade of a tail rotor, in order to evaluate the stress state in real time, aimed at analyze the evolution of the damage. We will analyze the main difficulties of this technology, such as the identi- fication of the sensor, the protection of the fiber, or the interface with the host material, proposing some technical solutions that can bring to the project closer to its completion.

Negli ultimi anni la ricerca di metodi sempre migliori per il Monitoraggio Strutturale, parte fondamentale dell’approccio Damage Tollerance, ha spinto verso l’impiego di sensori inglobati, soluzione che ben si sposa coi metodi produttivi dei componenti in composito. Le fibre ottiche ne sono un esempio perfetto: esse sfruttano la riflessione di una particolare lunghezza d’onda luminosa da parte di quello che viene definito reticolo di Bragg (Fiber Bragg Gratings o FBG) per indagare i carichi termici e meccanici che agiscono sul componente. Questo lavoro di tesi è orientato all’implementazione di un metodo di inglobamento di tale tecnologia nella pala di un rotore di coda per poterne valutare lo stato di sforzo in tempo reale, in modo da analizzare l’evoluzione del danno. Verranno affrontate le principali difficoltà insite in questa tecnologia, come l’individuazione del sensore, la protezione della fibra stessa o ancora l’interfaccia col materiale ospite, proponendo alcune soluzioni tecniche che possano far fare al progetto un ulteriore passo verso il suo completamento.