Sledujte nás na Instagrame

@hospodarske_novinyFacebook
14.06.2016, 00:00

Budúcnosť lietadiel je v 3D tlači, povedal Airbus a vytlačil testovacie lietadlo

Budúcnosť lietadiel je v 3D tlači, povedal Airbus a vytlačil testovacie lietadlo
Zdroj: Václav Nývlt, Technet.cz

Jedným z najväčších tém Airbus Innovation Days 2016 bola 3D tlač. Videli sme vytlačené prvky kabíny pre cestujúcich i súčasti motora a do desiatich rokov by mali z 3D tlačiarní vychádzať aj časti trupu lietadla. Technológiou 3D tlače vzniklo aj testovacie lietadlo Thor, píše portál iDnes.cz.

Nepredstavujte si však obriu 3D tlačiareň, z ktorej „vyjde“ hotové lietadlo aj s letuškami. V tlačiarňach bude vznikať veľké množstvo dielov a súčiastok a podľa predpovede Detleva Kornigorskiho zo spoločnosti Airbus budú v roku 2025 tlačené aj časti trupu. Hlavným leitmotívom 3D tlače v letectve je zníženie hmotnosti lietadla. Od tej sa odvíja spotreba paliva a od tej zase produkované emisie, čo sú dnes v leteckej doprave dôležité veličiny. 3D tlač totiž umožňuje vytvoriť zložité vnútorné štruktúry, takže vytváraný objekt nemusí byť plný materiálu (ako to je napr. pri tlakovom odlievaní) a napriek tomu môže splniť všetky požadované pevnostné kritériá.

Prvky interiéru

Dobrým príkladom môže byť prepážka medzi zázemím pre posádku lietadla a kabínou cestujúcich - tú, na ktorej sú inštalované sklopné sedačky, na ktoré si stewardi a stewardky sadajú pri vzlete a pri pristátí. Prevažujúcim materiálom je zliatina, ktorú pri Airbuse označujú ako „Scanalloy“ a obsahuje hliník, skandium a ďalšie prvky. Spojovníky sú z titánu. Konštrukcia je produktom fyzikálneho modelovania štruktúr, na ktorom Airbus spolupracuje so spoločnosťou Autodesk. Tvar a štruktúra jednotlivých prvkov je vypočítaná pre maximálnu úsporu materiálu pri splnení požadovaných mechanických vlastností, teda napríklad zaťaženie až 16G so zavesenou sedačkou osadenú členom posádky. Táto prepážka usporí viac ako 45% hmotnosti (v reálnych číslach cca 30 kg), prvými testami v skutočnom lietadle - A350XWB bude podrobená ešte tento rok. Pri prednáškach bol veľmi často skloňovaný pojem „bionic dizajn“, ktorý znamená, že sa tvorcovia pri návrhu niektorých štruktúr nechali inšpirovať prírodou - napríklad štruktúrou „podper“ listu lekna, ktorý mu dáva nezvyčajnú pevnosť a tuhosť, alebo geometriou kostí živočíchov.

Časti motora

Veľké plány majú (nielen) v Airbuse s 3D tlačou aj pre komponenty pohonného ústrojenstva a hydraulickou výbavou. Pri nich je totiž možné pomocou 3D tlače vytvoriť diely s takými tvarmi a štruktúrou, ktoré neboli predchádzajúcimi postupmi možné, ale z hľadiska funkčnosti sú prínosné. Príkladom môžu byť presne definované vnútorné kanáliky pre chladenie tepelne namáhaných častí, alebo monoliticky vytlačené komponenty, ktorá sa predtým museli poskladať z viacerých dielov. Oproti klasickému obrábaniu je 3D tlač veľmi úsporná na „odpadový“ materiál, ten pri tlači nevzniká takmer žiadny.

Thor: vytlačené testovacie lietadlo

Treťou oblasťou, kde bude 3D tlač veľkým prínosom, je testovanie. Prvá „lastovička“ sa volá Thor a ide o plne letu schopné lietadlo s rozpätím krídel štyri metre. Všetko okrem dvoch 1,5 kW motorov, riadiacej elektroniky a batérií bolo vyrobené technológiou ADM (Adaptive Layer Manufacturing, tj. 3D tlač). Lietadlo bude slúžiť napríklad na testovanie rôznych tvarov krídel, hlavnú úlohu však táto verzia už splnila - ukázala, že vytlačené lietadlo je schopné letu, počas búrky sa navyše ukázalo ako dobre ovládateľné a veľmi stabilné.

Celé lietadlo sa podarilo vtesnať do kategórie „do 25 kg“, ktoré nemusia prejsť zložitým úradným certifikačným procesom, čo rýchlosť vývoja značne zvýši. Predtým trvala výroba podobného modelu zhruba pol roka a ďalší rok zabrali úradné úkony. Teraz sa lietadlo sedem týždňov tlačí (približne 160 dielov, na jednej tlačiarni), týždeň sa skladá dohromady a tri dni dolaďuje - a potom môže ísť okamžite do vzduchu. Lietadlo je vytlačené z polyamidových vlákien a sú na ňom uplatnené rôzne varianty riešenia. Časť je vytlačená ako samonosná štruktúra požadovaného tvaru (hrúbka 0,7 mm), časť ako podperná konštrukcia potiahnutá vytlačeným polyamidovým papierom (hrúbka 0,1 mm). Aj tu je v pláne mohutnej využitie „bionic dizajn“. Pri prototype sú jednotlivé diely zlepené, budúca verzia má byť modulárna, skladacia a opätovne rozložiteľná. To urýchli výmenu testovaných dielov a súčastí.

Ticketportal.sk