De Clean Sky 2 Multifunctional Fuselage Demonstrator (MFFD) met zijn 8,5 meter lange rompgedeelte van composietmateriaal met een diameter van ongeveer 4 meter levert een voorproefje van hoe een vliegtuig van de volgende generatie eruit zou kunnen zien. Dit typische gedeelte van de romp van een single-aisle-vliegtuig (een vliegtuig met één gangpad) is volledig vervaardigd uit thermoplast. Nu kietelt het STUNNING-project van Koninklijke NLR onze nieuwsgierigheid, aangezien het grootste onderdeel van de MFFD, de 8,5 meter lange onderste romphuid, is vervaardigd en uitgeleverd aan de projectpartners.
De uitdaging
Als onderdeel van het Clean Sky 2-initiatief van de EU zoekt de lucht- en ruimtevaartindustrie een route naar duurzaamheid. Om brandstofbesparing van dubbele cijfers te realiseren in het segment grote passagiersvliegtuigen (Large Passenger Aircraft – LPA’s), zijn nieuwe rompstructuurconcepten nodig waarin cabine-, vracht- en fysieke systeemelementen zijn geïntegreerd. De drie belangrijkste, en voor STUNNING overkoepelende, doelstellingen voor toekomstige Single Aisle-vliegtuigrompen zijn, in vergelijking met de huidige stand van de techniek:
- Gewichtsbesparing
- Besparing van lopende kosten
- Mogelijk maken van een High Rate Production (HRP) van 60-100 shipsets per maand.
De oplossing
Als onderdeel van de MFFD-ontwikkeling ontwikkelde, produceerde en leverde het STUNNING-project de 180° full scale onderhelft van de multifunctionele geïntegreerde thermoplastische romp, inclusief de cabine- en vrachtvloerstructuur en relevante belangrijkste interieur- en systeemelementen. Het STUNNING-team zal geavanceerde ontwerpprincipes, innovatieve systeemarchitectuur en geavanceerde materialen en processen toepassen.
Wat doen wij?
NLR heeft een concurrerend productieproces ontwikkeld en toegepast, waarbij gebruik wordt gemaakt van snelle AFP-layup van twee 90°-rompsegmenten uit thermoplastisch TC1225 PAEK/T700 unidirectioneel koolstofvezelmateriaal op een layup-tool bij kamertemperatuur. Het onderdeel werd door het NLR-team geconsolideerd in een innovatieve consolidatiemal (EMOTION CfP), met behulp van de onderzoeksautoclaaf van het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR) in Stade, Duitsland. De geconsolideerde 180° romphuid werd bij NLR met behulp van thermografie geïnspecteerd en aan de STUNNING-partners geleverd voor de integratie
van structuren, interieur en systeeminstallatie. Deze geïntegreerde aanpak, gebaseerd op geavanceerde thermoplastische assemblageprincipes zoals lassen, levert een aanzienlijke gewichtsbesparing op en draagt bij aan de milieudoelstellingen. De productiekosten en montagetijden worden verlaagd en er kunnen hoge productiesnelheden worden gerealiseerd. Om de overkoepelende doelstellingen te bereiken, worden technologieën ontwikkeld die verder gaan dan de nieuwste stand van de techniek, en die worden geverifieerd in speciale tests tot en met TRL5.
Project partners:
Industry : Fokker Aerostructures, DIEHL
Research organisations: Royal NLR
Universities: TU Delft, SAM|XL Looptijd: juli 2015 – maart 2024
Dit project heeft financiering ontvangen van de Clean Sky 2 Joint Undertaking onder het Horizon 2020 onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie. GA no 945583
