Наступне покоління багатофункціональних фюзеляжних демонстраторів - використання термопластів для очищення
Для того, щоб використати весь потенціал термопластичних композитів в авіації, проект багатофункціональної демонстрації фюзеляжу наступного покоління (MFFD) просувається до інтеграції інноваційних технологій «Чисте небо», які допоможуть зробити майбутнє європейського виробництва авіалайнерів швидшим, екологічним, і більш конкурентоспроможними. Завдяки більшій інтеграції між фюзеляжем, системами, вантажем та елементами кабіни на більш ранній стадії проектування з використанням цілісного та модульного підходу, європейські лінії збірки літальних апаратів будуть краще відповідати 5-річному темпу зростання світового ринку повітряного транспорту.
"Модульність, інтеграція та створення спільних платформ є ключовими", - говорить Ральф Херрманн, типовий фюзеляж планерних досліджень та технологій Airbus Operations GmbH. "Ми давно знаємо, що переваги зменшення ваги та зниження постійних витрат у виробництві літаків - при використанні термопластичних композитів - можуть бути досягнуті лише інтеграцією декількох дисциплін. Це означає, що зосередження уваги лише на конструкції не може щоб досягти всієї переваги композитної технології, нам слід з самого початку співпрацювати на кількох рівнях із системними експертами та експертами кабін, і нам потрібно застосовувати нові руйнуючі ідеї та інтегрувати їх у різні функції. Це дозволить нам по-справжньому використати можливості з цих кількох дисциплін в одну комбіновану технологію ".
Проект MFFD - який прагне перевірити високопотенційні комбінації конструкцій планера, кабіни, вантажу та системних елементів із використанням композитних термопластів, інноваційних принципів проектування та вдосконаленої архітектури системи в поєднанні з кабіною наступного покоління - має грізний перелік кількісно визначених цілей:
Вона спрямована на забезпечення рівня виробництва щонайменше 60 великих пасажирських літаків на місяць, одночасно зменшуючи вагу фюзеляжу на 1 тонну зі зменшенням постійних витрат. Це, в свою чергу, призведе до значного скорочення спалення палива - і, отже, до зниження викидів CO2 і NOx - шляхом істотного зменшення загального споживання енергії літака за рахунок систем з меншою вагою та покращеної інтеграції архітектури системи. В основі всього цього - застосування можливостей Industry 4.0, включаючи дизайн для виробництва та автоматизацію, сенсоризацію та аналіз даних, щоб продемонструвати бажаний ефект від виробничих витрат.
Проект, очолюваний Airbus та включаючи досвід Fokker GKN, DLR, TU Delft, NLR, Fraunhofer-Gesellschaft та інших партнерів, триває до 2023 року. Одним з основних "результатів" є термопластичний композитний 8-метровий ствол фюзеляжу, який буде виготовлений до 2022 року. Цей наземний демонстратор буде підтримуватися різними меншими випробувальними установками та демонстраторами компонентів на підготовчому етапі програми, спрямованими на досягнення рівня TRL 6 щодо нових матеріалів, концепцій виробництва та складання.
Ключовим для успіху проекту є те, наскільки композитна термопластика може бути продемонстрована як придатна для уніфікації функціональності систем, кабіни та фюзеляжу.
"Волокнисті композити дуже гнучкі для проектування та формування контурів тощо. Що ми зараз робимо з точки зору обробки, це оцінка термопластів, які легко моделювати шляхом пресування або штампування за допомогою високопродуктивних процесів, які вже використовуються в автомобільній та металургійної промисловості ", - говорить Геррманн. "Ми переробляємо плоскі листи матеріалу на деталі більш складної форми за допомогою свого виду лиття під тиском. У нас є складні форми, куди термопластичний матеріал разом з волокнами впорскується, щоб ми могли виготовити справді складні деталі, зокрема кронштейни та інші типи компонентів, які з'єднують конструкцію фюзеляжу із системами та пам'ятниками кабіни. І ми можемо зробити це за дуже низьких виробничих витрат ".