NASA lansează un proiect de producție de avioane compozite de mare viteză

NASA lansează un proiect de producție de avioane compozite de mare viteză

Potrivit unui articol postat pe site-ul NASA, pentru a găsi o modalitate de a dezvolta rapid un nou tip de aeronave durabile, NASA intenționează să realizeze un proiect de fabricație de avioane compozite de mare viteză (HiCAM). Proiectul HiCAM face parte din Sustainable Flight National Partnership (SFNP). NASA va lucra cu partenerii săi din industrie, mediul academic și guvern pentru a adopta tehnologii verzi pentru a promova dezvoltarea unei aviații mai durabile.

Managerul de proiect HiCAM al NASA Langley Research Center a spus că, fiind unul dintre cele mai recente proiecte ale NASA, proiectul HiCAM intenționează să aplice pe scară largă materiale compozite la următoarea generație de aeronave, ceea ce necesită crearea de instalații economice și rapide de producție de avioane.

În următorii 20 de ani, flota mondială de aviație comercială va avea nevoie de aproximativ 40,000 aeronave noi pentru a satisface cererea tot mai mare de călătorii aeriene, înlocuind în același timp avioanele mai vechi cu avioane mai vechi, dintre care majoritatea vor fi folosite pentru un singur canal. operațiunile de pe piața aeronautică.

În prezent, productivitatea avioanelor cu un singur culoar realizate din structuri metalice precum avioanele Boeing 737 este de aproximativ 60 pe lună. În comparație cu productivitatea aeronavelor metalice, productivitatea avioanelor din materiale compozite precum avioanele Airbus A220 sau avioanele Boeing 787 mai mari nu depășește 14 pe lună.

Scopul proiectului HiCAM este de a accelera acest proces de producție pentru a atinge o productivitate de 80 de avioane pe lună folosind materiale compozite. Pentru a atinge acest obiectiv, cercetătorii studiază ce materiale compozite și metode de fabricație pot fi accelerate la o productivitate atât de ridicată, iar componentele aeronavelor mai mari, cum ar fi rafturile și corpurile de aeronave, pot fi fabricate mai rapid. Aceste componente pot fi realizate din materiale mixte personalizate, cum ar fi plasticul, grafitul și ceramica, care pot reduce semnificativ costul structurilor compozite, pot reduce semnificativ greutatea aeronavei și pot atinge obiectivele de economisire a combustibilului.

NASA a spus că productivitatea este limitată de timpul necesar pentru fabricarea pieselor, asamblarea pieselor pentru a face piese mari de avioane și verificarea rezultatelor calității. În prezent, majoritatea pieselor de aeronave din materiale compozite sunt materiale termorigide, iar procesul lor de fabricație este ireversibil. Materialul compozit din fiecare parte este întărit de temperatura ridicată și presiunea ridicată a rezervorului de presare la cald și în cele din urmă devine solid.

Întregul proces este relativ lung, până la 8 ore. Pentru a scurta timpul, este necesar să se studieze care materiale compozite se întăresc cel mai rapid în rezervorul de presare la cald, care materiale pot fi vindecate fără utilizarea rezervorului de presare la cald și dacă există alte materiale compozite care pot fi utilizate în de fabricație.

Echipa de proiect HiCAM lucrează în continuare cu partenerii din industrie ai Alianței pentru Materiale Compozite Avansate pentru a dezvolta procese de fabricație de materiale compozite de mare viteză. Acești parteneri din industrie includ producători de avioane, dezvoltatori de echipamente și software și furnizori de materiale. Deși proiectul HiCAM se concentrează pe aeronavele de transport, acesta are și un potențial mare de aplicare în alte aspecte, inclusiv în structurile de aeronave mici pentru transportul aerian avansat.

Toray Composite Materials America Inc (TCMA) este un producător de fibră de carbon TORAYCA ™ și preimpregnat termorigid de calitate aviație. A participat la sarcina în trei părți a proiectului în această etapă, responsabil în principal pentru furnizarea de fibră de carbon TORAYCA ™ și următoarea generație de preimpregnat termorigid.

În plus, TCMA oferă, de asemenea, îndrumări de proces pentru utilizarea materialelor în dezvoltarea procesului de plasare automată a fibrelor (AFP), întărire rapidă și perfuzie de rășină a structurilor aripilor/fuselajului. Preimpregnatul termorigid utilizează fibră de carbon cu modul mediu (IM plus) și un sistem de rășini epoxidice întărite pentru a oferi proprietăți structurale, conținut scăzut de rășină și toleranțe stricte de fabricație a proprietăților fizice.

Jeff Cross, director de dezvoltare a afacerilor aerospațiale la TCMA, a declarat: „Suntem mândri să participăm la eforturile ACC de a reduce costurile, de a îmbunătăți performanța și de a crește rata de livrare a aeronavelor comerciale cu un singur canal, astfel încât să menținem avantajul competitiv al companiei. Statele Unite ale Americii în producția de avioane.” .

Toray Advanced Composites (TAC) este un producător al unei varietăți de tehnologii de materiale compozite termorigide și termoplastice. A participat direct la cele patru părți suplimentare ale proiectului și a furnizat o serie de benzi UD termoplastice Cetex ® și alte materiale de intrare.

Aceste materiale includ compozite termoplastice structurale de ultimă generație, armate cu fibră de carbon TORAYCA ®, cu modul standard și intermediar, și sunt utilizate în PROCESELE inovatoare de fabricație și MONTAJ DE PIESE. Steve Stop, vicepreședinte pentru tehnologie la TAC, a declarat: „Toray este onorat să susțină acest plan general de tehnologie pentru materiale și proces pentru a ajuta industria de producție aerospațială să atingă o creștere a productivității de 4-6 ori fără precedent.”