Einteiliges 8,5-Meter-Verbundwerkstoffbauteil als Rumpfhaut

Das Royal NLR – Netherlands Aerospace Centre hat die untere Hälfte einer Rumpfhaut – ein einziges Stück mit einer Länge von 8,5 m und einem Durchmesser von 4 m – als Teil des multifunktionalen Rumpf-Demonstrator (MFFD) im Rahmen der Initiative Clean Sky 2 erzeugt. Es handle sich, so die Forscher, um das größte bekannte thermoplastische Einzelteil, das jemals hergestellt wurde.

Möglich wurde dieses Forschungsergebnis im einem Projekt, das Royal NLR zusammen mit den Partnern GKN Fokker (Leitung), TU Delft und dem deutschen Unternehmen Diehl verfolgt. Anhand des MFFD soll geklärt werden, inwieweit (vor allem thermoplastische) CFK, dazu beitragen können, eine Flugzeugflotte der nächsten Generation zu realisieren. Die Bauteile müssen dafür die gleiche Festigkeit und Haltbarkeit wie Komponenten aus Stahl und Aluminium bieten. Gleichzeitig sollten sie in der Gesamtbetrachtung Wartung und Produktion weniger Zeit benötigen – bei einem deutlich niedrigeren Gesamtgewicht der Flugzeuge.

„Eine der wirklichen Verbesserungen, die Thermoplaste bieten, besteht darin, dass dieses Material im Gegensatz zu Duroplasten während des Herstellungs- und Montageprozesses mehrfach erhitzt und wieder aufgewärmt werden kann, um die Gleichmäßigkeit und Verbindung zu gewährleisten. Bei Stunning war es eines unserer Ziele, zu zeigen, wie die verschiedenen Prozesse kombiniert werden können, um sowohl strukturelle als auch nicht-strukturelle Komponenten für eine vollständige Integration zu bauen.
Dazu haben wir uns vorgenommen, die gesamte untere Hälfte eines Flugzeugrumpfs zu bauen, um nicht nur Erkenntnisse über die Herstellbarkeit der Haut des Flugzeugs zu gewinnen, sondern auch über die Unterstrukturen wie die Versteifungen unter der Haut und andere Strukturteile wie Bodenträger sowie Teile der Kabine, der Systeme und sogar der Frachttüren.“
Joachim de Kruijk, Senior R&D Composites Engineer bei NLR

Aufgrund der Größe der endgültigen Haut wurden zwei einzelne Segmente hergestellt. Nach der Fertigstellung des zweiten 90-Grad-Segments der unteren Rumpfhaut besteht der nächste Schritt darin, die beiden Segmente der unteren Rumpfhaut zu konsolidieren und zu einem 180-Grad-Rumpfhautsegment zu verbinden. Hierfür ist ein sehr großer Autoklav erforderlich, der in der Lage ist, die übergroßen Teile sowohl einzupassen als auch zu erhitzen, um sie zusammenzufügen. Da es einen solchen Autoklaven in den Niederlanden nicht gibt, werden die beiden Hälften zur weiteren Fertigstellung nach Deutschland gebracht.

Bild oben: Laut Royal NLR ist die Rumpfhaut mit 8,5 m Länge das größte bekannte thermoplastische Einzelteil, das jemals in der Welt hergestellt wurde. (Quelle: Royal NLR)

 


Quelle und weiter Infos: Pressemitteilung, CompositesWorld

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