НАСА стартира проект за производство на високоскоростни композитни самолети

НАСА стартира проект за производство на високоскоростни композитни самолети

Според статия, публикувана на уебсайта на НАСА, за да намери начин за бързо разработване на нов тип устойчив самолет, НАСА планира да осъществи проект за високоскоростно производство на композитни самолети (HiCAM). Проектът HiCAM е част от Националното партньорство за устойчиви полети (SFNP). НАСА ще работи със своите партньори в индустрията, академичните среди и правителството, за да възприеме зелени технологии за насърчаване на развитието на по-устойчива авиация.

Ръководителят на проекта HiCAM от изследователския център на НАСА Лангли каза, че като един от най-новите проекти на НАСА, проектът HiCAM планира широко да приложи композитни материали в следващото поколение самолети, което изисква създаването на икономични и бързи съоръжения за производство на самолети.

През следващите 20 години флотът на световната търговска авиация ще се нуждае от около 40 000 нови самолета, за да отговори на нарастващото търсене на въздушен транспорт, като същевременно замени по-старите самолети с по-стари самолети, повечето от които ще се използват за едноканални операции на пазара на самолети.

В момента производителността на самолети с една пътека, направени от метални конструкции, като самолетите Boeing 737, е около 60 на месец. В сравнение с производителността на металните самолети, производителността на самолетите от композитни материали като Airbus A220 или по-големите самолети Boeing 787 не надвишава 14 на месец.

Целта на проекта HiCAM е да ускори този производствен процес, за да постигне производителност от 80 самолета на месец, използвайки композитни материали. За да постигнат тази цел, изследователите проучват кои композитни материали и производствени методи могат да бъдат ускорени до такава висока производителност и повече големи компоненти на самолети, като багажници и корпуси на самолети, могат да бъдат произведени по-бързо. Тези компоненти могат да бъдат направени от персонализирани смесени материали като пластмаса, графит и керамика, което може значително да намали цената на композитните конструкции, значително да намали теглото на самолета и да постигне цели за пестене на гориво.

НАСА каза, че производителността е ограничена от времето, необходимо за производство на части, сглобяване на части за производство на големи самолетни части и проверка на качествените резултати. Понастоящем повечето части на самолети, изработени от композитни материали, са термореактивни материали и процесът на тяхното производство е необратим. Композитният материал, изработен от всяка част, се втвърдява от високата температура и високото налягане на резервоара за горещо пресоване и накрая става твърд.

Целият процес е относително дълъг, до 8 часа. За да се съкрати времето, е необходимо да се проучи кои композитни материали се втвърдяват най-бързо в резервоара за горещо пресоване, кои материали могат да се втвърдяват без използването на резервоара за горещо пресоване и дали има други композитни материали, които могат да се използват в производство.

Екипът на проекта HiCAM все още работи с индустриалните партньори на Advanced Composite Materials Alliance за разработване на високоскоростни процеси за производство на композитни материали. Тези индустриални партньори включват производители на самолети, разработчици на оборудване и софтуер и доставчици на материали. Въпреки че фокусът на проекта HiCAM е върху транспортни самолети, той също има висок потенциал за приложение в други аспекти, включително конструкции на малки самолети за усъвършенстван въздушен транспорт.

Toray Composite Materials America Inc (TCMA) е производител на въглеродни влакна TORAYCA ™ и авиационен клас термореактивен препрег. Той участва в задачата от три части на проекта на този етап, като основно отговаря за доставката на въглеродни влакна TORAYCA™ и следващото поколение термореактивен препрег.

В допълнение, TCMA също така предоставя насоки за процеса за използване на материали при разработването на процес на автоматизирано поставяне на влакна (AFP), бързо втвърдяване и перфузия със смола на конструкции на крило/фюзелаж. Термореактивният препрег използва въглеродни влакна със среден модул (IM плюс) и система от закалена епоксидна смола, за да осигури структурни свойства, ниско съдържание на смола и строги производствени толеранси на физическите свойства.

Джеф Крос, директор развитие на аерокосмическия бизнес в TCMA, каза: „Горди сме да участваме в усилията на ACC за намаляване на разходите, подобряване на производителността и увеличаване на скоростта на доставка на едноканални търговски самолети, така че да запазим конкурентното предимство на Съединените щати в производството на самолети." .

Toray Advanced Composites (TAC) е производител на различни технологии за термореактивни и термопластични композитни материали. Той участва пряко в четирите допълнителни части на проекта и предостави серия от термопластични UD ленти Cetex® и други вложени материали.

Тези материали включват TORAYCA ® подсилени с въглеродни влакна най-съвременни структурни термопластични композити със стандартен и междинен модул и се използват в иновативните ПРОЦЕСИ за производство на ЧАСТИ и СГЛОБЯВАНЕ. Стив Стоп, вицепрезидент по технологиите в TAC, каза: „За Toray е чест да подкрепи този цялостен технологичен план за материали и процеси, за да помогне на аерокосмическата производствена индустрия да постигне безпрецедентен 4-6 пъти ръст на производителността.“