戦闘機の塗装を剥がす最良の方法は?レーザーを装備したロボットです。 戦闘機の塗装を剥がす最良の方法は?レーザーを装備したロボットです。

戦闘機の塗装を剥がす最良の方法は?レーザーを装備したロボットです。

戦闘機の塗装を剥がす最良の方法は?レーザーを装備したロボットです。

空軍のF-16機のほとんどはグレーの塗装が施されています。迷彩効果に加え、その下塗りのトップコートとプライマーは、高価な金属製機体の湿気による腐食を防いでいます。家が定期的に塗り直す必要があるように、戦闘機も定期的に塗り直す必要があります。

整備員は、既存の塗装を滑らかにした後、飛行機の上に新しい塗装を施すことがあります。しかし、家や飛ばない物とは異なり、飛行機の重量は重要です。塗装層が厚くなりすぎたり重くなったりした場合は、新しい塗装を施す前に剥がす必要があります。古い塗装を剥がす作業は時間のかかる作業で、ジェット機1機あたり約1トンの有害廃棄物(発がん性物質である六価クロムを含む破片)が発生します。そこで、新しい方法とは?自律型ロボットがレーザーを照射し、戦闘機の表面から塗装を慎重に燃焼させるのです。

F-16の塗装を剥がす従来の方法として、空軍はホースからプラスチックビーズを噴射してきました。このシステムはプラスチックメディアブラスト(PMB)と呼ばれ、サンドブラストに似ています。ビーズがジェット機に圧力をかけることで、表面の塗装が機械的に剥がれます。実際に機体に衝撃を与えるため、金属表面が疲労しないよう、F-16機あたり3回までという噴射回数制限があります。

この作業は汚い。「ブラストブースの中は、想像できるでしょう。ものすごく埃っぽくて、ひどい状態です」と、ユタ州ヒル空軍基地の上級エンジニア、リック・クロウザー氏は言う。重いホースを持った作業員は白い防護服を着ていて、まるで消防士のようだと彼は指摘する。ただし、彼らは航空機に水を噴射するのではなく、プラスチックを撒き散らしている。空軍は、回収システムのおかげで、回収したプラスチックビーズの一部を再利用できる。一方、一部はブラスト工程で粉砕され、塗料やプライマーと混ざる。

「F-16を爆撃するたびに、2,000ポンド(約900kg)の粉塵が発生します」とクロウザー氏は言う。「その2,000ポンド(約900kg)すべてが有害廃棄物です。」粉塵の大部分はプラスチックの破片だが、機体表面から剥がれ落ちる物質と混ざっており、その中には六価クロムやカドミウム(これも発がん性物質)が含まれている。

新しい方法はさらに優れています。処理が速いだけでなく、1トンの有害廃棄物の代わりに、生成される灰はわずか10~12ポンドです。

この作業は、6キロワットの連続波レーザーを使って塗装を剥離する2台のロボットによって実現しています。クロウザー氏によると、ロボットは作業空間へのアクセスを制限し、人が立ち入るべきでない場所に入らないようにしているとのこと。「レーザーとロボットが稼働している間は、誰も部屋に入ってはいけないのです」と彼は言います。

レーザーを操るロボットたちは、戦闘機の外見について、すでに大まかなブロック状の感覚を持った状態で作業を開始する。次に、戦闘機の両側に1台ずつロボットを配置し、それぞれが機体に搭載されたライダーセンサー(自動運転車が周囲の世界を認識するための認識システムの一部として使用するのと同じ種類のセンサー)を使って、機体の3次元地形を綿密にマッピングする。この詳細な情報により、ロボットは作業面にさらに近づくことができる。各ロボットは、機体の同じ側にある約5~6つの異なるステーションで作業する。「それぞれの場所でロボットは停止し、そのロボットが到達できる領域だけを高精度でスキャンします」とクロウザー氏は言う。こうしてロボットは、塗装を剥離する方法を見つけるために必要な情報を得る。

空軍のF-16に乗って飛行中 | 3回吐きました🤮

このシステムは、小さな四角形の区画ごとに分析を行い、その部分にレーザーを照射するかどうかを判断できるだけでなく、表面を照射するレーザーの強度を調整することもできます。「非常に正確なので、プライマーを塗布せずにそのまま作業を進めることができます」とクロウザー氏は言います。

レーザーがコーティングにエネルギーを照射し、コーティングが燃焼します。「明るい閃光が見えるでしょう」と彼は言います。これは表面から剥がれ落ちた塗料が燃えている瞬間です。強力なバキュームがそれを吸い上げます。「実際には、機体の表面から炎を引き剥がしているのです」と彼は付け加えます。そこから10~12ポンド(約4.5~5.5kg)の灰が出てくるのです。

もう一つの利点は、プラスチックビーズブラストとは異なり、レーザーはジェット機を疲労させないため、この方法で航空機の塗装を何度でも剥がすことができることです。空軍は2017年からこの新しい方法を採用しており、これまでに量産型のF-16戦闘機20機を破壊しました。彼らはこれを年間40機から50機程度にまで拡大したいと考えています。既にレーザー処理を行っているバイパーに加え、次に対象となる航空機はA-10、F-22、そしてF-35です。(一方、加圧プラスチックシステムも今後は廃止されることはありません。)

空軍機は全てが灰色というわけではなく、ヒル空軍基地のレーザーは光沢のある白塗装の機体には実に苦労する。つまり、この方法は空軍の航空ショー展示チーム「サンダーバーズ」を構成する、赤、白、青の洗練されたF-16の塗装を剥がすには適していないということだ。「白色でも問題のない他のレーザーも開発中です」とクロウザー氏は付け加える。「しかし、このレーザーは違います」