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ブレード検査法とは、ヘリコプターのローターブレードなどのブレードの状態を監視し、劣化や損傷がないかを確認する手法です。航空業界では、疲労に関連する亀裂の検出が特に重視されています。ヘリコプター向けに自動ブレード状態監視技術が開発され、広く採用されています。この技術は、エンジン検査において、航空当局によって日常的に義務付けられています。このような監視が重要視されているもう一つの商業分野は、発電、特に風力発電所です。
多数の航空機の動力源として使用されるプロペラは、その健全性を確保するために定期的な検査が必要です。このような検査の間隔は、通常、プロペラの製造元によって指定されます。[ 1 ]木材、金属、複合材料のいずれで作られていても、目視検査は、故障、劣悪な状態、または損傷の兆候を観察するのに通常十分です。ただし、一部の複合材料では、外部に兆候がない可能性のある表面下の問題を検出するために、超音波スキャンなどの追加の技術を実行する必要があります。[ 1 ]
同様に、ジェットエンジンのファンブレードは亀裂が生じやすいため、運航者による定期的な検査が必要です。このような検査は通常、メンテナンス間隔中に実施され、技術者が各ファンブレードに対して目視検査と超音波スキャンを組み合わせて亀裂を検出します。[ 2 ] 2018 年 10 月、連邦航空局(FAA) と欧州航空安全機関(EASA)は、多くの旅客機で使用されているCFM International CFM56-7Bターボファン動力装置のブレードの検査頻度を増やすことを規定した最新の耐空性指令を発行しました。[ 3 ]
ヘリコプターのメインローターブレードが飛行中に故障すると、重大な人命事故につながる可能性が高い。そのため、メーカーは疲労亀裂によるブレードの破損を防ぐための検出技術を開発してきた。一般的な方法としては、ローターブレードのスパー内部の空洞を窒素ガスで加圧する方法がある。亀裂が発生すると圧力が失われ、ローターブレードの根元に組み込まれたセンサーがこの圧力変化を検出する。[ 4 ]このセンサーからの読み取り値は、コックピットディスプレイを介してパイロットに表示される。このシステムは、壊滅的な故障が発生する前にローターブレードの亀裂をオペレーターに警告し、そのような事態になる前に交換用ブレードを取り付けることを可能にすることを目的としている。アメリカのヘリコプター専門メーカーであるシコルスキー社は、 S-61シリーズ[ 4 ]、S-65シリーズ、その他のモデルを含むいくつかのロータークラフトにこの技術を採用している。場合によっては、ローターブレードの欠陥を早期に検出することで修理が可能になり、ブレードの使用を継続できる。[ 5 ]
発電用風力タービンでは、ブレード検査方法の使用が一般的になっています。ブレードの欠陥（多くの場合、製造上の問題に起因する）を検出することで、システムの信頼性とブレードの寿命が向上し、より効率的な状態基準保全が可能になります。損傷が深刻化する前に修理を行うことができるため、タービンのダウンタイムを最小限に抑えることができます。[ 6 ] [ 7 ] 2010年代後半までに、ブレード検査の初期の手法では、初期段階での損傷を検出できないことが一般的に判明しました。[ 8 ]この時点で、非破壊検査（NDI）を実行するための最適な技術を改良するための相当な研究が行われてきました。さらに、ブレード検査のための包括的なシステムの必要性は、ブレード1枚あたりのコストと、ダウンタイムによって発生する関連する収益損失に応じて増加すると考えられています。[ 6 ] [ 9 ]
風力タービンのブレードは、複合材料を組み込んだ複雑な構造物です。[ 9 ]そのため、比較的厚いスパーキャップ構造と多孔質の接着線、さまざまなコア材料、多数の製造上の欠陥や使用中の損傷形態など、独自の検査上の課題を提起してきたと報告されています。[ 6 ]ブレードの構造的経年劣化の仕組みについての理解が深まるにつれて、技術は向上してきました。このような技術の重要な評価は、感度、精度、再現性、速度、データ解釈の容易さ、展開の容易さを測定することを目的としています。サンディア国立研究所の研究者は、表面付近の損傷と深部の表面下の損傷の両方について、最適な検査感度と信頼性を得るには、複数の検査方法を徹底的に組み合わせる必要があるかもしれないと判断しました。[ 6 ]ブレード検査技術は、超音波、マイクロ波、サーモグラフィ、シアログラフィ、光学などの分野を使用して実施されています。[ 6 ] [ 9 ] [ 10 ] Some of these techniques can be applied via remotely-operated unmanned aerial vehicles (UAVs), reducing or eliminating the need for traditional manned inspections by trained climbers. [ 11 ] [ 12 ]