МАИ: компьютерное зрение ускорит в тысячи раз обнаружение дефектов в ракетах

МОСКВА, 9 июня. /ТАСС/. Инженеры в РФ создали новую методику обнаружения трещин и расслоений в композитных материалах с использованием компьютерного зрения, рентгеновского 3D-сканирования и электронного микроскопа. Алгоритм автоматически находит дефекты без привлечения человека, что позволит ускорить контроль качества в ракето- и самолетостроении в тысячи раз, сообщили ТАСС в пресс-службе Московского авиационного института (МАИ).

"Композитные материалы сегодня широко применяются в авиа- и ракетостроении благодаря их высокой прочности при малом весе. Однако даже крошечные дефекты - пустоты, трещины, места отслоения волокна от основы - могут снизить надежность конструкции. Раньше поиск таких дефектов на образцах конструкций или материала требовал ручной обработки снимков, полученных с помощью рентгеновской установки или электронного микроскопа, и занимал дни, а иногда и недели. Наша методика меняет этот подход: мы объединяем данные двух видов сканирования и анализируем их единым автоматическим алгоритмом, который сам находит проблемные зоны", - заявил ведущий инженер лаборатории "Прочность" Центра композиционных конструкций МАИ Константин Шрамко, чьи слова приводятся в сообщении.

Методика включает три основных этапа. Сначала проводится объемное трехмерное сканирование образца, на основе которого созданная программа находит внутренние пустоты, трещины и зоны расслоения. Затем алгоритм переходит к детальному изучению снимков найденных "зон риска", полученных с помощью электронного микроскопа, уточняя их размер, форму и расположение на очень мелком масштабе. На завершающем этапе все данные объединяются в единую цифровую модель материала, которая показывает не только где находится дефект, но и как он мог возникнуть.

По сравнению с традиционными подходами новая методика имеет три ключевых преимущества. Во-первых, скорость: обработка больших объемов данных занимает минуты вместо дней ручного анализа. Во-вторых, точность: благодаря алгоритмам компьютерного зрения система распознает дефекты размером менее одной тысячной миллиметра. В-третьих, полнота: объединение данных объемного и детального сканирования дает целостную картину структуры материала.

"Мы уже протестировали методику на образцах угле- и стеклопластиков, которые используются в деталях летательных аппаратов. Результаты показали высокую точность и стабильность работы алгоритма. Следующий шаг - внедрение технологии в системы контроля качества на производстве и адаптация под требования авиационной сертификации", - отмечает Шрамко.

В лаборатории "Прочность" МАИ продолжается доработка программы и расширение базы данных для обучения алгоритма. Ожидается, что первые испытания технологии на партнерских предприятиях авиационной отрасли начнутся уже в 2026 году. Проект реализован под руководством Шрамко в рамках программы "Приоритет-2030".