演示机的上壳、下壳和组件证明了材料和新工艺可用于更轻、更便宜和更可持续的高速未来飞机。
AFP原位固结、焊接组装。纵梁、框架和夹子被焊接到MFFD上壳(左上)的AFP现场加固蒙皮上,该蒙皮将使用两个不同的纵向机身接头(左下)焊接到完成的下壳(右)。照片来源所有图片:CleanSky2/CleanAviation
AFP原位固结、焊接组装。纵梁、框架和夹子被焊接到MFFD上壳(左上)的AFP现场加固蒙皮上,该蒙皮将使用两个不同的纵向机身接头(左下)焊接到完成的下壳(右)。照片来源:DLRCC-BY许可证、FraunhoferIWS、GKNFokker。照片来源所有图片:CleanSky2/CleanAviation
多功能机身演示器(MFFD)计划于年构思,是欧盟资助的清洁天空2(CS2)计划(现为清洁航空)内的三个大型飞机演示器之一,旨在推进创新技术、飞机可持续性和竞争性供应链欧洲。MFFD计划于年发布时目标雄心勃勃:完全采用碳纤维增强热塑性聚合物(CFRTP)复合材料建造8米长、4米直径的机身部分,每月可生产60-架飞机机身重量减少10%,经常性成本减少20%。到年该项目结束时,此类机身的整体技术准备水平(TRL)将提升至TRL5。
-年,空客研究与技术(德国不莱梅)作为MFFD项目负责人,发布了13个CS2提案CfP07-CfP11,工作主题包括热塑性机身自动化装配工厂、焊接接头微力学、新型工装等、多功能拾放/焊接末端执行器、新的测试方法和测试、纵向机身接头、数字孪生、CFRTP机身修复等。做出回应的联盟获得了数百个工作包,由40多家公司和组织完成(图1)。“这种多学科和国际合作是我们到年实现气候中和航空的唯一途径,”GKNFokker(荷兰胡赫芬)首席研发工程师SalvadorRomeroEsteban说道。
照片来源:清洁天空2/清洁航空MFFD完成的下壳已运往弗劳恩霍夫制造技术和先进材料研究所(IFAM,德国施塔德)进行总装,上壳预计将于7月下旬抵达。“在装配夹具中安装下壳和上壳需要1-2个月的时间,”弗劳恩霍夫材料与梁技术研究所(IWS,德国德累斯顿)的BUSTI项目研究员EricPohl说道。“我们应该能够在八月底/九月初开始通过激光原位连接焊接左侧[LH]侧对接带接头。”右侧(RH)搭接接头将由AimenCentroTecnológico(西班牙波里尼奥)和FFT完成(德国富尔达)通过超声波焊接,然后对MFFD数字孪生进行最终评估(参见“证明MFFD的LMPAEK焊接”的最后一部分)。
本文的目的是概述迄今为止已完成的MFFD制造步骤,并讨论将用于LH侧对接带接头的基于激光的共固结工艺。
请注意,下面的下壳摘要的简短长度掩盖了其复杂性-每个句子都代表了有关新型工具、多功能末端执行器、基于物理的模型、过程模拟、焊接经验教训等方面的关键发展的大量报告。仅用于自动组装下壳的方法和系统就可以单独撰写文章(请参阅SLOmairey等人的年技术论文)。尽管此处没有详细介绍此类细节,但请继续