Καταπληκτικά Θερμοπλαστικά Σύνθετα
Nov 14, 2024
Βασική συμβουλή: Οι νέες τεχνολογίες και υλικά επιταχύνουν την επανεξέταση της παραγωγής δομών αεροσκαφών.
Οι νέες τεχνολογίες και υλικά επιταχύνουν την επανεξέταση της παραγωγής δομών αεροσκαφών.
Το πλαίσιο του αεροσκάφους είναι ελαφρύτερο και ταχύτερο
Η άτρακτος χωρά περισσότερα από επιβάτες και φορτίο. Μεταφέρει επίσης ζωτικής σημασίας ηλεκτρικά, μηχανικά, πνευματικά και υδραυλικά συστήματα. Η εγκατάσταση των συστημάτων μετά την ολοκλήρωση της ατράκτου αυξάνει το κόστος παραγωγής και τον χρόνο. Το σύστημα είναι επίσης βαρύ. Η ελαφρύτερη, ευκολότερη στην παραγωγή θερμοπλαστική σύνθετη άτρακτο συμβάλλει στην αντιστάθμιση αυτών των μειονεκτημάτων.
Η θερμοπλαστική επένδυση μπορεί να το πετύχει αυτό, κυρίως επειδή ο μεγάλος αριθμός συνδετήρων που απαιτούνται για τη συγκράτηση των παραδοσιακών μεταλλικών εξαρτημάτων ατράκτου δεν απαιτείται πλέον ή ο αριθμός που απαιτείται είναι πολύ μικρότερος.
Τα θερμοπλαστικά σύνθετα υλικά, τα οποία αντιπροσωπεύουν τα σύνθετα θερμοπλαστικά πολυμερή ενισχυμένα με ίνες άνθρακα (CFRTP), μπορούν να μορφοποιηθούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Στη συνέχεια ψύχεται και ωριμάζει. Εάν τα τυπικά τμήματα ατράκτου ενσωματωθούν έξυπνα με εξαρτήματα καμπίνας και φορτίου, η εισαγωγή τους θα μπορούσε να οδηγήσει σε δομική εξοικονόμηση βάρους άνω του 10% ανά αεροσκάφος.
Τα σύνθετα υλικά CFRTP προσφέρουν επίσης ένα πιο άμεσο πλεονέκτημα: είναι πιο εύκολο να επαναχρησιμοποιηθούν και να ανακυκλωθούν από τα μεταλλικά ή ανθρακονήματα.
Προεγκατεστημένες μονάδες
Επιστροφή στην αποθήκη μας. Το MFFD αποτελείται από δύο ημικυλινδρικά κελύφη, ή δομοστοιχεία, τα οποία σχηματίζουν την κάννη της ατράκτου. Οι κάτω μονάδες είναι προεξοπλισμένες με συστήματα και καλωδιώσεις. Έχει κάποια σημάδια στο πιλοτήριο.
Από την πλευρά της καθαρής παραγωγής, η θερμοπλαστική επένδυση επιτρέπει τη συναρμολόγηση αυτών των μονάδων χρησιμοποιώντας νέες μεθόδους, καθεμία από τις οποίες δοκιμάζεται στο MFFD. Το κέλυφός του, για παράδειγμα, ενώνεται με αυτοματοποιημένη συγκόλληση με υπερήχους ή με λέιζερ, αντί να συνδέεται μεταξύ τους. Αυτό δημιουργεί ένα περιβάλλον σχετικά απαλλαγμένο από σκόνη για τους εργάτες συναρμολόγησης.
Στη συνέχεια, το δάπεδο του κάτω μοντέλου ατράκτου στερεώνεται στη θέση του με αυτόματη συγκόλληση αγωγιμότητας.
Μέχρι το τέλος του 2024, όταν τελειώνει το έργο, το MFFD έχει πράγματι υπερβεί τους στόχους μείωσης βάρους και είναι ουδέτερο ως προς το κόστος σε σύγκριση με τα μεταλλικά βαρέλια ατράκτου. Περισσότερες από 40 τεχνικές «ειδικότητες» έχουν δοκιμαστεί σε υψηλό επίπεδο, που κυμαίνονται από μικρομηχανική μικρής κλίμακας (η μελέτη της συμπεριφοράς των σύνθετων υλικών) έως νέους τύπους εξαρτημάτων, εργαλείων και προηγμένες τεχνικές συγκόλλησης όπως περιγράφονται παραπάνω.
Η αποτρεπτική προσέγγιση της MFFD θα μπορούσε να επιτρέψει την κατασκευή σύνθετων πλαισίων αεροσκαφών CFRTP με ρυθμό 100 ανά μήνα, που είναι ο στόχος για μελλοντικά αεροσκάφη μονού διαδρόμου. Εκτός από τα οικονομικά οφέλη, η προηγμένη αρχιτεκτονική, το χαμηλότερο βάρος και ο υψηλότερος ρυθμός κατασκευής του νέου πλαισίου αεροσκαφών θα συμβάλουν στη μείωση των εκπομπών του κύκλου ζωής, σύμφωνα με τους στόχους του Clean Skies 2.
Μια ευρωπαϊκή ιστορία επιτυχίας
Από την ολοκλήρωσή του, ο διαδηλωτής κατοικεί στο ZAL Applied Aeronautical Research Center στο Αμβούργο. Στην πραγματικότητα συναρμολογήθηκε στο Ινστιτούτο Fraunhofer κοντά στο Stade. Η Airbus διαθέτει εκτεταμένες εγκαταστάσεις και στις δύο γερμανικές πόλεις. Η καινοτομία του MFFD είναι μια εξ ολοκλήρου ευρωπαϊκή ιστορία επιτυχίας. Η Airbus είναι ένας από τους 13 βασικούς εταίρους που απαρτίζουν την κοινοπραξία, η οποία περιλαμβάνει τη Saab, την GKN Fokker, το γερμανικό εργαστήριο αεροδιαστημικής DLR, το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Ντελφτ και έναν υπεργολάβο.
«Εάν η ακαδημαϊκή κοινότητα, τα ερευνητικά κέντρα και οι φορείς της βιομηχανίας ενωθούν γύρω από έναν κοινό στόχο, το MFFD είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα», δήλωσε ο Γιορκ Ροθ, επικεφαλής της πλατφόρμας Clean Skies 2 της Airbus. "Ένας παίκτης μόνος δεν θα μπορούσε ποτέ να παραδώσει έναν μεγάλο κύλινδρο επίδειξης ατράκτου αυτής της πολυπλοκότητας."
Έργο Clean Skies 2
Θερμοπλαστικά σύνθετα Επίδειξη διατομής ατράκτου
① Θερμοπλαστικές ίνες άνθρακα Σύνθετα υλικά
②Προηγμένα υλικά, μέθοδοι και εργαλεία
