放射性ブレードを持つヘリコプター
The Helicopter with Radioactive Blades (hackaday.com)
要約
CH-53ヘリコプターのローターブレードの亀裂を早期に検出するために、初期のモデルではブレード内部に封入された窒素ガスの圧力を監視するシステムが使用されていました。しかし、飛行中に亀裂が発生した場合の即時検出が課題でした。この問題を解決するため、ブレード内部の圧力インジケーターに微量の放射性ストロンチウム90を組み込み、ヘリコプター内部のガイガーカウンターで検出する「IBIS（Inflight Blade Monitoring System）」が開発されました。このシステムは、電子部品の信頼性や配線の複雑さを回避するエレガントな解決策であり、現在も一部の旧型機で使用されています。
全文翻訳
放射性ブレードを搭載したヘリコプター
予期せぬ場所から金（価値あるもの）が見つかることがあります。この場合、それはCH-53ヘリコプターに関するビデオから見つかりました。CH-53シー・スタリオンは1966年に初就役しました。これは巨大なヘリコプターで、 immense な量の重量を持ち上げることができます。そのすべての重量は、6枚（モデルによっては7枚）のローターブレードから吊り下げられています。問題は、ブレードの亀裂が壊滅的な故障に発展する前に検出することでした。
固定翼機の翼とよく似て、CH-53のローターブレードは、主要な構造部材としてスパ（桁）で設計されています。初期のデザインでは、スパは押出成形されたアルミニウムでした。CH-53Dおよびその他のバリアントでは、冷間加工されたチタンに変更されました。
これらのブレードはすべて同じ問題を抱えていました。ブレードの破損につながる前に、金属の微細な亀裂を検出することです。亀裂の検出は非常に簡単であることが判明しました。ブレードは密閉され、窒素ガスで加圧されています。亀裂があるとガスが漏れ出します。ブレードにあるバーバーポール式の圧力インジケーターにより、整備士は一目ですべてが正常かどうかを確認できます。
地上ではそれで十分ですが、飛行中にブレードが破損し始めた場合、パイロットはすぐにそれを知りたいと考えます。必要とされていたのは、現代の自動車のタイヤ空気圧監視システム（TPMS）に似たものでした。コックピットの警告灯を点灯させる圧力センサーです。現代の自動車TPMSは、タイヤ内部のワイヤレスセンサーを使用しています。しかし、60年代初頭には、電子部品はヘリコプターの回転するブレード上で生き残るほど信頼性が高くありませんでした。スリップリングを介して回転するローターヘッドにセンサーを配線するのは、非常に複雑になるでしょう。ローターヘッドでの使用に耐えうるワイヤレス電子部品を期待することは、さらに問題が多いでしょう。
［画像: CH-53ヘリコプターのローターブレードの断面図。スパ（桁）と圧力インジケーターの位置が示されている。］
解決策は単純であることが判明しました。少量の電離放射線を混ぜることです。IBIS（Inflight Blade Monitoring System）と呼ばれるこのシステムは、CH-53を安全に保ちます。魔法は、前述した圧力インジケーターと同じ場所で起こります。緑からバーバーポール表示への単なる変化ではなく、IBISモジュールは微量の放射性ストロンチウム90も露出させます。ストロンチウムはベータ線放出体であり、その放射線はヘリコプター内部のガイガーカウンターで検出できます。人間が食べたり吸い込んだりしない限り、比較的安全でもあります。ローターブレードにはバッテリーも電子部品もありません。これは、困難な問題に対するシンプルな機械的解決策です。
この解決策は非常にエレガントであるため、今日でも使用されています。CH-53の最新バージョンでは、最新のオールコンポジットブレードの故障を検出するために光ファイバーを使用しています。古いバリアントはどうでしょうか？それらはまだ核オプションで運用されています。