Економія палива завдяки легкій будівельній технології
Економія палива завдяки легкій будівельній технології проф. Д-р ін-т. Аксель Германн П'єр Фігури
Зміст Вступ Підвищення економії палива Програми фінансування легких будівельних технологій Підсумок сторінка 2
Введення означає на 1 кг меншу структурну вагу
3 тонни економії пального за 20 років експлуатації (A340-300) Джерело: Airbus Сторінка 3
Зміст Вступ Підвищення ефективності використання палива Підтримка програм підтримки легких будівельних технологій Підсумок сторінка 4
Підвищена ефективність використання палива завдяки. Зменшення опору - аеродинамічний дизайн - якість поверхні - адаптивні конструкції Джерело: Zephyr. Ефективніші двигуни Джерело: Clean Sky JTI сторінка 5
Підвищена ефективність використання палива завдяки. оптимізовані маршрути польоту Джерело: Northrop Grumman. менша вага - більша вантажопідйомність - більша кількість пасажирів сторінка 6
Зниження ваги Значний потенціал для зменшення ваги Оптимізовані методи проектування та розрахунку Нові матеріали та пов'язані з ними технології виробництва Потенціал CFRP Потенціал економії ваги становить 70% порівняно зі сталлю та 40% порівняно з алюмінієм Сторінка 7
Конкретні приклади A300 SLW в металевій конструкції - економія ваги 1972-800 кг завдяки використанню CFRP в A319 Перетворення маятника CPR на CFRP в A340 500/600 A300 SLW у конструкції CFRP - сьогодні - на 8 місць більше пасажирський маятник AL-TI-AL: 46,0 кг поворотного важеля CFRP: 25,6 кг Зниження ваги на 22% Економія гасу за весь життєвий цикл літака: 800 тонн додаткового доходу для авіакомпаній на рік на літак: 2 мільйони економії ваги: 46% економія витрат: 28% Сторінка 8
Зміст Вступ Підвищення економії палива Програми фінансування легких будівельних технологій Підсумок сторінка 9
Програма фінансування «Чисте небо» (проект ЄС) Екологічно чисті рішення для цивільної авіації 6 років 1,6 млрд. Сторінка 10
Програма фінансування "Чисте небо" (проект ЄС) Smart Fixed Wing Aircraft CFRP з термопластичними шарами CFRP, посилена наночастинками CFRP конструкції з інтегрованими п'єзодатчиками Інноваційні методи виробництва та процеси Зменшення конструктивної ваги за допомогою CFRP стор. 11
Програми фінансування США НАСА Нагороди - Майбутній комерційний контракт на дослідження літаків Розробка концепцій для майбутніх цивільних авіалайнерів із покращеною ефективністю та низьким рівнем викидів Джерело: Lockheed Martin 12,4 млн USD Джерело: Boeing Джерело: MIT На експлуатації: 25-30 років Джерело: GE Aviation Джерело: Boeing Сторінка 12
Програми фінансування для автомобільної промисловості План розвитку автомобільної промисловості (Німеччина, BMBF) 200 мільйонів євро, 10 років ключових тем: акумулятори, нові концепції транспортних засобів, Green Cars (ЄС) 5 мільйонів євро, три основні напрямки: Джерело: Ініціатива Green Car Джерело: BMBF Automobilität - зелений транспорт у дорожньому русі - підтримка промислових проектів - регулятивні зміни, такі як Зниження податків для екологічно чистих транспортних засобів сторінка 13
Зміст Вступ Підвищення економії палива Підтримка програм підтримки легких будівельних технологій Підсумок сторінка 14
Легка будівельна технологія Виклики полегшеної конструкції Оптимізована конструктивна вага Значне зменшення виробничих витрат Потужні процеси Потенціал економії витрат завдяки повністю автоматизованому виробництву на прикладі каркаса CFRP Досягнення цілей за рахунок зменшення витрат на напівфабрикати Розробка автоматизованих технологій текстильної заготовки Приклад каркаса CFRP у технології преформ Сторінка 15
Технологія каркаса CFRP - методи будівництва Переваги інтегральної та диференціальної економії ваги конструкції - на 15% нижчі витрати на виробництво - 70% - зменшені витрати на матеріал та монтаж - менша кількість сполучних елементів Фюзеляжна оболонка із стрингерами та рамами Джерело: CTC Можливі варіанти каркасу Переваги диференціальної конструкції низький ризик щодо змін конструкції та простої геометрії Компенсація виробничих допусків при складанні сторінка 16
Технологія каркаса CFRP - сегментація простих верхніх і нижніх рамок оболонки постійний переріз та кривизна відсутність місцевих підсилень простий каркас складний каркас складні бокові каркаси каркаси складне навантаження введення різної висоти профілю локальні арматури різний радіус кривизни вибір технології заготовки для сегментів каркасу різної складності має сенс сторінка 17
Технологія чіп CFRP пряме виготовлення заготовки Пряма обробка вуглецевого волокна Низькі витрати на матеріал (відсутність виробництва напівфабрикатів) Постійні виробничі концепції Високі показники виробництва Низька гнучкість щодо місцевих підкріплень Джерело: EADS IW Обплетення Джерело: EADS IW Джерело: EADS IW UD обплетення 30 обмотковий шар 90 повна система BRAF Підходить для простих каркасних сегментів Джерело: EADS IW сторінка 18
Технологія каркаса CFRP непряме виготовлення заготовки Обробка плоских, можливо напівфабрикатів з напівфабрикатів з волокна (скрем або тканина) Висока гнучкість із варіаціями перетину та місцевими підсиленнями Доступні неперервні та безперервні процеси Джерело: EADS IW Складання зрізів шліфувальних придатних для складних каркасних сегментів Приклади безперервних процесів: 3D- Профілі безперервного процесу: KaPS Автоматизоване осадження напівфабрикатів із сухих волокон за допомогою рулонного ефектора Сторінка 19 Джерело: CTC
Технологія каркаса CFRP Приклад технології 3D-профілю Постійне формування плоских напівфабрикатів та автоматичне складання до заготовки Джерело: FIBER Верифікаційні випробування в лабораторії Принцип виробничого процесу Цілі проекту Розробка процесу безперервного виробництва змінної та сильно вигнутої CFRP-рамки передбачає зниження собівартості виробництва на 30% та зменшення на 50% Час пропускної здатності порівняно з переривчастим виробництвом заготовок. Налаштування випробувального комплексу та виробництва. Джерело: FIBER від LCF-Preforms стор. 20
CFRP каркасне виробництво Приклад технології KaPS Радіальне драпірування вуглецевого волокна, розрізане по сердечниках заготовки Консолідація за допомогою активації порошкових з'єднувачів Джерело: CTC Джерело: CTC Ручний процес драпірування здійснюється автоматично, перевірочні тести Цілі проекту Розробка та перевірка виробництва RTM Розрахунок виробничих витрат для серійного виробництва KaPS: Концепція автоматизованого виробництва заготовок Кадр CFRP Розробка автоматизованих ефекторів Сторінка 21
Зміст Вступ Підвищення економії палива Програми фінансування легких будівельних технологій Підсумок сторінка 22
Короткий зміст Знижена конструктивна вага робить значний внесок у підвищення паливної ефективності літака. На 1 кг менше конструктивна вага означає
3 тонни економії палива за 20 років експлуатації (A340-300) Тема економічного та полегшеного будівництва спеціально врахована в широкому діапазоні програм фінансування. Автоматизовані технології заготовок для виготовлення конструкцій CFRP є ключем до підвищення ефективності використання палива завдяки легкій конструкції. Сторінка 23
CTC GMBH. Всі права захищені. Конфіденційний та захищений документ. Цей документ та вся інформація, що міститься в ньому, є єдиною власністю CTC GMBH. Надання цього документа або розкриття його змісту не створює жодних прав на інтелектуальну власність. Цей документ не може бути відтворений або переданий третій стороні без письмової згоди CTC GMBH. Цей документ та його зміст можуть використовуватися лише за призначенням. Заяви, зроблені в цьому документі, не є пропозицією, вони були зроблені на основі перелічених припущень і добросовісно. Якщо відповідні причини цих тверджень не вказані, CTC GMBH із задоволенням пояснить їх основу.