NASA pradeda didelės spartos kompozicinių orlaivių gamybos projektą

NASA pradeda greitųjų kompozitinių orlaivių gamybos projektą

Remiantis NASA svetainėje paskelbtu straipsniu, siekdama rasti būdą greitai sukurti naujo tipo tvarų orlaivį, NASA planuoja vykdyti greitaeigių kompozitinių orlaivių gamybos (HiCAM) projektą. HiCAM projektas yra tvaraus skrydžio nacionalinės partnerystės (SFNP) dalis. NASA dirbs su savo partneriais pramonėje, akademinėje bendruomenėje ir vyriausybe, kad priimtų ekologiškas technologijas, skatinančias tvaresnės aviacijos plėtrą.

NASA Langley tyrimų centro HiCAM projekto vadovas teigė, kad vienas iš naujausių NASA projektų HiCAM projektas planuoja plačiai pritaikyti kompozicines medžiagas naujos kartos orlaiviams, todėl reikia sukurti ekonomiškas ir greitas orlaivių gamybos patalpas.

Per ateinančius 20 metų pasauliniam komercinės aviacijos laivynui reikės apie 40,{2}} naujų orlaivių, kad būtų patenkinta auganti kelionių lėktuvu paklausa, o senesni lėktuvai bus pakeisti senesniais orlaiviais, kurių dauguma bus naudojami vieno kanalo skrydžiams. orlaivių rinkos operacijos.

Šiuo metu vieno koridoriaus lėktuvų, pagamintų iš metalinių konstrukcijų, tokių kaip „Boeing 737“, našumas yra apie 60 per mėnesį. Palyginti su metalinių orlaivių našumu, iš kompozicinių medžiagų pagamintų lėktuvų, tokių kaip Airbus A220 ar didesnių Boeing 787 lėktuvų, našumas neviršija 14 lėktuvų per mėnesį.

HiCAM projekto tikslas – paspartinti šį gamybos procesą, kad naudojant kompozitines medžiagas būtų pasiektas 80 orlaivių našumas per mėnesį. Siekdami šio tikslo, mokslininkai tiria, kokias kompozitines medžiagas ir gamybos būdus galima pagreitinti iki tokio didelio našumo, o didesnių orlaivių komponentų, tokių kaip orlaivių stelažai ir korpusai, pagaminti greičiau. Šie komponentai gali būti pagaminti iš pritaikytų mišrių medžiagų, tokių kaip plastikas, grafitas ir keramika, todėl galima žymiai sumažinti kompozitinių konstrukcijų kainą, žymiai sumažinti orlaivio svorį ir pasiekti degalų taupymo tikslus.

NASA teigė, kad produktyvumą riboja laikas, kurio reikia detalėms gaminti, dalių surinkimui didelėms orlaivių dalims gaminti ir kokybės rezultatų tikrinimui. Šiuo metu dauguma orlaivių dalių, pagamintų iš kompozicinių medžiagų, yra termoreaktingos medžiagos, o jų gamybos procesas yra negrįžtamas. Kompozitinė medžiaga, pagaminta iš kiekvienos dalies, yra kietinama aukšta temperatūra ir aukštu karšto presavimo bako slėgiu ir galiausiai tampa vientisa.

Visas procesas yra gana ilgas, iki 8 valandų. Norint sutrumpinti laiką, reikia ištirti, kurios kompozitinės medžiagos greičiausiai kietėja karšto presavimo bake, kurias medžiagas galima kietinti nenaudojant karšto presavimo bako ir ar yra kitų kompozitinių medžiagų, kurias galima naudoti gamyba.

HiCAM projekto komanda vis dar dirba su pramonės partneriais iš Advanced Composite Materials Alliance, kad sukurtų greitaeigius kompozitinių medžiagų gamybos procesus. Šie pramonės partneriai yra orlaivių gamintojai, įrangos ir programinės įrangos kūrėjai bei medžiagų tiekėjai. Nors HiCAM projektas daugiausia dėmesio skiria transporto orlaiviams, jis taip pat turi didelį pritaikymo potencialą kitais aspektais, įskaitant mažų orlaivių konstrukcijas, skirtas pažangiam oro transportui.

„Toray Composite Materials America Inc“ (TCMA) yra TORAYCA™ anglies pluošto ir aviacinio lygio termoreaktyvaus preprego gamintoja. Šiame etape jis dalyvavo trijų dalių projekto užduotyje, daugiausia atsakingas už TORAYCA™ anglies pluošto tiekimą ir naujos kartos termoreaktyvaus preprego tiekimą.

Be to, TCMA taip pat pateikia proceso gaires, kaip naudoti medžiagas kuriant automatinio pluošto išdėstymo (AFP) procesą, greitą kietėjimą ir sparnų / fiuzeliažo konstrukcijų dervos perfuziją. Termoreaktingam prepregui naudojamas vidutinio modulio anglies pluoštas (IM plus) ir grūdintos epoksidinės dervos sistema, užtikrinanti struktūrines savybes, mažą dervos kiekį ir griežtas fizinių savybių gamybos tolerancijas.

Jeffas Crossas, TCMA aviacijos ir kosmoso verslo plėtros direktorius, sakė: „Didžiuojamės galėdami dalyvauti ACC pastangose ​​sumažinti išlaidas, pagerinti našumą ir padidinti vieno kanalo komercinių orlaivių pristatymo greitį, kad išlaikytume konkurencinį pranašumą. JAV lėktuvų gamybos srityje“. .

Toray Advanced Composites (TAC) yra įvairių termoreaktyvių ir termoplastinių kompozitinių medžiagų technologijų gamintojas. Ji tiesiogiai dalyvavo keturiose papildomose projekto dalyse ir pateikė Cetex ® termoplastinių UD juostų ir kitų medžiagų seriją.

Šios medžiagos apima TORAYCA ® anglies pluoštu sustiprintus moderniausius struktūrinius termoplastinius kompozitus su standartiniu ir tarpiniu moduliu, ir yra naudojamos naujoviškuose DALIŲ gamybos ir MONTAVIMO PROCESUOSE. Steve'as Stopas, TAC technologijų viceprezidentas, sakė: „Toray'ui didelė garbė paremti šį bendrą medžiagų ir procesų technologijų planą, padedantį aviacijos ir kosmoso gamybos pramonei pasiekti precedento neturintį 4-6 kartų didesnį našumo augimą.