L-Airbus issostitwixxa b'suċċess il-qafas taċ-ċirku oriġinali tal-liga tal-aluminju tal-ħelikopter H135 b'polimeru rinfurzat bil-fibra tal-karbonju (CFRP) bħala materja prima billi tuża preforma magħquda b'ħafna biċċiet u proċess ta' tferrigħ ta' -darba.
Bħala ħelikopter ta 'servizz mediku ta' emerġenza / ħelikopter ta 'ambulanza bl-ajru, Airbus H135 ħelikopter ħafif b'magna doppja sar il-ħelikopter bl-inqas spiża ta' tħaddim u manutenzjoni fost il-prodotti simili ta 'Airbus minħabba l-affidabbiltà għolja, multi-funzjoni u l-vantaġġi tal-ispiża. Fil-preżent, aktar minn 1350 H135 huma fis-servizz f'aktar minn 60 pajjiż jew reġjun, u jipprovdu servizzi lil aktar minn 300 operatur. Madankollu, biż-żieda tal-ħin tat-titjir ta 'H135, id-dejta rilevanti dwar l-operat u l-manutenzjoni regolari turi li l-qafas annulari tal-liga tal-aluminju li jgħaqqad ir-raġġ tad-denb CFRP u l-ilqugħ tar-rotor tad-denb CFRP huwa suxxettibbli għall-għeja u l-korrużjoni, li twassal direttament għaż-żieda ta' tħaddim u manutenzjoni spiża ta 'skoperta. Sabiex titnaqqas l-ispiża u tiġi żgurata s-sigurtà tal-ġisem, Airbus bdiet tistudja skema ġdida ta 'disinn ta' proċess għar-reżistenza għall-korrużjoni u l-għeja tal-qafas annulari.
Airbus l-ewwel ikkunsidrat l-iskema bbażata fuq liga tat-titanju, iżda l-proċess tal-magni u l-materja prima tal-iskema tal-liga tat-titanju huma aktar għaljin mill-iskema tal-aluminju. Għalhekk, it-tim multidixxiplinarju ta 'R & D żviluppa skema ġdida ta' disinn ibbażata fuq CFRP billi juża proċessi ta 'prepreg, perfużjoni assistita bil-vakwu (VAP) u proċessi ta' molding ta 'trasferiment tar-reżina (RTM). Wara l-kalkolu, il-piż tal-iskema l-ġdida jitnaqqas b'25 fil-mija meta mqabbel mal-iskema tal-aluminju, u l-ispiża titnaqqas b'50 fil-mija meta mqabbla mal-iskema tal-liga tat-titanju, li tnaqqas b'mod sinifikanti l-ispiża ta 'skoperta u manutenzjoni.
L-inġiniera ma jistgħux ibiddlu d-disinn eżistenti tar-raġġ tad-denb u l-ilqugħ tar-rotor tad-denb, u l-qafas annulari huwa l-istruttura ewlenija li tgħaqqad ir-raġġ tad-denb u l-ilqugħ tar-rotor tad-denb. Għalhekk, il-qafas annulari CFRP għandu jkollu l-istess wiċċ ta 'konnessjoni u dimensjonijiet ġeometriċi bħall-qafas tal-aluminju oriġinali, li jillimita ħafna l-libertà tal-iskema tad-disinn. Permezz ta 'komunikazzjoni u evalwazzjoni, it-tim ta' l-inġinerija u l-inġiniera tad-disinn, stress u produzzjoni finalment jiddeterminaw li jużaw il-materjali ta 'speċifikazzjoni standard li ntużaw ħafna fil-produzzjoni attwali, sabiex jimminimizzaw l-ispiża tar-R & D u l-ispiża sussegwenti tal-manifattura tal-lott. Fosthom, il-fibra tal-karbonju g0986 twill tal-kumpanija Amerikana Hexcel użata fl-iskema l-ġdida ġiet użata ħafna fl-iffurmar tat-tferrigħ ta 'proġetti oħra ta' ħelikopter ta 'Airbus; Ir-reżina għat-tferrigħ hija komponent wieħed rtm6 epoxy reżina tal-kumpanija tal-bokkaporti, li diġà għaddiet mit-tferrigħ tar-reżina u ċ-ċertifikazzjoni RTM tal-kumpanija tal-ħelikopter Airbus.
Minħabba n-nuqqas ta' skjerament estrem tal-ġeometrija tal-qafas taċ-ċirku, l-inġiniera ddisinjaw qatgħat u talji addizzjonali fil-preforma biex jevitaw it-tikmix waqt l-iffurmar. Sussegwentement, l-inġiniera ttestjaw is-saħħa kompressiva tal-flanġ ta 'ġewwa, ivverifikaw il-kapaċità ta' skjerament tal-qafas annulari CFRP u l-interface bejn il-qafas annulari CFRP u l-pjanċa tal-gusset polimeru mhux rinfurzat permezz ta 'testijiet tat-tensjoni statiċi u dinamiċi. Ir-riżultati tat-test juru li d-disinn il-ġdid tal-qafas taċ-ċirku CFRP huwa robust ħafna u jista 'jimmaniġġja b'mod sikur it-tagħbija mistennija.
Għat-tferrigħ tar-reżina, it-tim tal-inġinerija żviluppa erba 'preformi kif muri fil-figura hawn taħt. Fosthom, il-preforma Nru 3 tinkludi żewġ partijiet A u B; Preforma Nru 4 hija pjanċa gusset polimeru mhux rinfurzat biex tiżgura l-konnessjoni taż-żona t-.
Għall-erba 'preformi, it-tim ta' l-inġinerija żviluppa l-għodda speċjali korrispondenti tagħhom, u mbagħad immunta l-preformi kollha u l-pjanċi tal-gusset annulari flimkien fl-għodda tat-tqaddid finali. L-għodod finali tal-ikkurar kompluti huma magħmula minn liga tal-aluminju, inkluż għodda blu mwaħħla fuq il-pjanċa tal-bażi griża, għodda ta 'ċirku aħdar imqabbad minn partijiet multipli, u għodda ta' ċirku ta 'fuq oranġjo u isfar. L-iskop tad-disinn ta ' l-għodda ta ' splicing b'ħafna -partijiet huwa li jipprevjeni l-forza li tinxtorob ikkawżata mit-tkessiħ ta ' l-għodda waqt it-tqaddid u t-tkessiħ.
Wara li tlesti l-assemblaġġ tal-laminati u l-għodda, it-tim tal-inġinerija juża l-aktar skema ta 'proċess VAP tipika u kost{0}}effettiva għat-tferrigħ tar-reżina. Wara l-passi ta 'tqaddid, tkessiħ u demoulding, it-tim iwettaq magni tal-irfinar għat-truf tal-partijiet, u mbagħad iwettaq tħaffir ta'-preċiżjoni għolja għal xogħol ta 'irbattar sussegwenti. Sabiex tiġi żgurata l-eżattezza tal-konnessjoni bejn il-qafas annulari u r-raġġ tad-denb u l-ilqugħ tar-rotor tad-denb, it-tolleranza tad-disinn tal-konnessjoni għandha tiġi kkontrollata fi ħdan± 0.4mm. Ir-riżultati tal-analiżi tal-elementi finiti juru li r-riżultati tad-disinn tad-die tal-iskema l-ġdida huma "suċċess wieħed-darba" u jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti tat-tolleranza.
Id-disinn il-ġdid ta 'Airbus għall-qafas taċ-ċirku CFRP tlesta madwar sena ilu, iżda ħa ħafna żmien biex jinbidel minn liga tal-aluminju għal materjal kompost. Il-kumpanija trid tikkunsidra ħafna problemi, bħar-razzjonalità tad-disinn, il-verifika u l-konferma tal-passi tal-proċess, l-istabbiltà tal-produzzjoni tal-massa u l-bqija. Barra minn hekk, it-taħriġ tal-persunal għall-proċess il-ġdid huwa wkoll importanti ħafna. Għandu jiġi żgurat li l-persunal tal-inġinerija f'kull link ikun lest biex jadatta għall-iskema tad-disinn il-ġdida. Airbus jemmen li l-konverżjoni tal-manifattura tal-qafas taċ-ċirku minn proċess ta 'liga tal-aluminju għal proċess CFRP mhix biss modifika sempliċi ta' partijiet eżistenti, iżda bidla teknoloġika fid-dipartiment tal-ħelikopter Airbus; Fost dawn, ix-xogħol l-aktar ta 'sfida mhuwiex li jissodisfa r-rekwiżiti ta' tolleranza ġeometrika, iżda l-iżvilupp b'suċċess tal-preformi.
Fil-preżent, il-ħelikopters H135 kollha prodotti ġodda huma mgħammra b'frejms taċ-ċirku CFRP ġodda. Minħabba r-reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti u r-reżistenza għall-għeja tal-frejm taċ-ċirku CFRP il-ġdid, Airbus naqqas il-piż tal-prodott ta 'madwar 0.5kg, tejbet b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tas-sikurezza u naqqas il-ħinijiet u l-ispiża ta' skoperta.
