NASA yn Lansio Prosiect Gweithgynhyrchu Awyrennau Cyfansawdd Cyflym

NASA yn lansio prosiect gweithgynhyrchu awyrennau cyfansawdd cyflym

Yn ôl erthygl a bostiwyd ar wefan NASA, er mwyn dod o hyd i ffordd o ddatblygu math newydd o awyrennau cynaliadwy yn gyflym, mae NASA yn bwriadu cynnal prosiect gweithgynhyrchu awyrennau cyfansawdd cyflym (HiCAM). Mae prosiect HiCAM yn rhan o'r Bartneriaeth Hedfan Genedlaethol Gynaliadwy (SFNP). Bydd NASA yn gweithio gyda'i bartneriaid mewn diwydiant, y byd academaidd, a'r llywodraeth i fabwysiadu technolegau gwyrdd i hyrwyddo datblygiad hedfanaeth fwy cynaliadwy.

Dywedodd rheolwr prosiect HiCAM o Ganolfan Ymchwil NASA Langley, fel un o brosiectau diweddaraf NASA, fod prosiect HiCAM yn bwriadu cymhwyso deunyddiau cyfansawdd yn eang i'r genhedlaeth nesaf o awyrennau, sy'n gofyn am greu cyfleusterau cynhyrchu awyrennau darbodus a chyflym.

Yn ystod yr 20 mlynedd nesaf, bydd angen tua 40,{2}} o awyrennau newydd ar y fflyd hedfan fasnachol fyd-eang i fodloni’r galw cynyddol am deithiau awyr, tra’n disodli cwmnïau awyrennau hŷn am awyrennau hŷn, a bydd y rhan fwyaf ohonynt yn cael eu defnyddio ar gyfer un sianel. gweithrediadau marchnad awyrennau.

Ar hyn o bryd, mae cynhyrchiant awyrennau un eil wedi'u gwneud o strwythurau metel fel awyrennau Boeing 737 tua 60 y mis. O'i gymharu â chynhyrchiant awyrennau metel, nid yw cynhyrchiant awyrennau wedi'u gwneud o ddeunyddiau cyfansawdd fel awyrennau Airbus A220 neu awyrennau Boeing 787 mwy yn fwy na 14 y mis.

Nod prosiect HiCAM yw cyflymu'r broses gynhyrchu hon i gyflawni cynhyrchiant o 80 awyren y mis gan ddefnyddio deunyddiau cyfansawdd. Er mwyn cyflawni'r nod hwn, mae ymchwilwyr yn astudio pa ddeunyddiau cyfansawdd a dulliau gweithgynhyrchu y gellir eu cyflymu i gynhyrchiant mor uchel, a gellir cynhyrchu mwy o gydrannau awyrennau mawr, megis raciau awyrennau a fframiau awyr, yn gyflymach. Gellir gwneud y cydrannau hyn o ddeunyddiau cymysg wedi'u haddasu fel plastig, graffit a cherameg, a all leihau cost strwythurau cyfansawdd yn sylweddol, lleihau pwysau'r awyren yn sylweddol, a chyflawni nodau arbed tanwydd.

Dywedodd NASA fod cynhyrchiant wedi'i gyfyngu gan yr amser y mae'n ei gymryd i weithgynhyrchu rhannau, cydosod rhannau i wneud rhannau awyrennau mawr, a gwirio canlyniadau ansawdd. Ar hyn o bryd, mae'r rhan fwyaf o'r rhannau awyrennau a wneir o ddeunyddiau cyfansawdd yn ddeunyddiau thermosetio, ac mae eu proses weithgynhyrchu yn anghildroadwy. Mae'r deunydd cyfansawdd a wneir o bob rhan yn cael ei wella gan dymheredd uchel a phwysedd uchel y tanc gwasgu poeth ac yn olaf yn dod yn solet.

Mae'r broses gyfan yn gymharol hir, hyd at 8 awr. Er mwyn lleihau'r amser, mae angen astudio pa ddeunyddiau cyfansawdd sy'n gwella gyflymaf yn y tanc gwasgu poeth, pa ddeunyddiau y gellir eu gwella heb ddefnyddio'r tanc gwasgu poeth, ac a oes deunyddiau cyfansawdd eraill y gellir eu defnyddio mewn gweithgynhyrchu.

Mae tîm prosiect HiCAM yn dal i weithio gyda phartneriaid diwydiant y Gynghrair Deunyddiau Cyfansawdd Uwch i ddatblygu prosesau gweithgynhyrchu deunyddiau cyfansawdd cyflym. Mae'r partneriaid hyn yn y diwydiant yn cynnwys gweithgynhyrchwyr awyrennau, datblygwyr offer a meddalwedd, a chyflenwyr deunyddiau. Er bod ffocws prosiect HiCAM ar awyrennau trafnidiaeth, mae ganddo hefyd botensial cymhwysiad uchel mewn agweddau eraill, gan gynnwys strwythurau awyrennau bach ar gyfer trafnidiaeth awyr uwch.

Mae Toray Composite Materials America Inc (TCMA) yn wneuthurwr ffibr carbon TORAYCA™ a prepreg thermosetting gradd hedfan. Cymerodd ran yn nhasg tair rhan y prosiect ar hyn o bryd, yn bennaf gyfrifol am gyflenwi ffibr carbon TORAYCA ™ a'r genhedlaeth nesaf o prepreg thermosetting.

Yn ogystal, mae TCMA hefyd yn darparu canllawiau proses ar gyfer defnyddio deunyddiau wrth ddatblygu proses lleoli ffibr awtomataidd (AFP), halltu cyflym, a darlifiad resin o strwythurau adenydd / ffiwslawdd. Mae prepreg thermosetting yn defnyddio ffibr carbon modwlws canolig (IM plus) a system resin epocsi gwydn i ddarparu priodweddau strwythurol, cynnwys resin isel a goddefiannau gweithgynhyrchu priodweddau ffisegol llym.

Dywedodd Jeff Cross, cyfarwyddwr datblygu busnes awyrofod yn TCMA: “Rydym yn falch o gymryd rhan yn ymdrechion ACC i leihau costau, gwella perfformiad, a chynyddu cyfradd danfon awyrennau masnachol un sianel, er mwyn cynnal mantais gystadleuol y cwmni. Unol Daleithiau mewn gweithgynhyrchu awyrennau." .

Mae Toray Advanced Composites (TAC) yn wneuthurwr amrywiaeth o dechnolegau thermosetio a deunyddiau cyfansawdd thermoplastig. Cymerodd ran yn uniongyrchol ym mhedair rhan ychwanegol y prosiect a darparodd gyfres o dapiau UD thermoplastig Cetex ® a mewnbynnau deunydd eraill.

Mae'r deunyddiau hyn yn cynnwys TORAYCA ® cyfansawdd ffibr carbon atgyfnerthu thermoplastic strwythurol o'r radd flaenaf gyda modwlws safonol a chanolradd, ac yn cael eu defnyddio mewn gweithgynhyrchu arloesol RHANNAU a PROSESAU CYNULLIAD. Dywedodd Steve Stop, is-lywydd technoleg yn TAC: "Mae'n anrhydedd i Toray gefnogi'r cynllun technoleg deunydd a phroses cyffredinol hwn i helpu'r diwydiant gweithgynhyrchu awyrofod i gyflawni twf cynhyrchiant digyffelyb 4-6 gwaith."