Bei der Entwicklung von effizienten und langlebigen Befestigungselementen im neuen Regionaljet ARJ21 setzt der chinesische Flugzeugbauer Comac (Commercial Aircraft Corporation of China, Ltd.) auf eine Material- und Service-Lösung von Victrex […]
Die Brackets basieren auf einer Material- und Service-Lösung von Victrex. (Foto: Victrex)
Bei der Entwicklung von effizienten und langlebigen Befestigungselementen im neuen Regionaljet ARJ21 setzt der chinesische Flugzeugbauer Comac (Commercial Aircraft Corporation of China, Ltd.) auf eine Material- und Service-Lösung von Victrex plc, Thornton Cleveleys (Großbritannien). Über leistungsfähige PAEK-Polymere hinaus liefert das Unternehmen zusätzliche Services, darunter Simulationsanalysen, Tools zur Designoptimierung und Vor-Ort-Unterstützung bei der Verarbeitung. So konnten größere Gestaltungsfreiheit, einfachere Herstellung und geringeres Gewicht im Vergleich zu herkömmlich verwendeten Aluminium erreicht und das Metall ersetzt werden.
Der ARJ21 (Advanced Regional Jet für das 21. Jahrhundert) von Comac ist ein strahlgetriebenes Regionalverkehrsflugzeug für die Kurz- und Mittelstrecke. Im ARJ21 werden interne Lasten durch verschiedene Systeme, darunter Strukturträger, unterstützt. Auf diesen Trägern verbinden Halterungen (Brackets) am Boden die Lücken zwischen den Lastenträgern und dem Flugzeugboden. Diese Brackets werden typischerweise aus Aluminiumblöcken aufwendig gefräst. Die neue Thermoplast-Lösung mit optimiertem Design ermöglicht jedoch eine einfachere Montage, mittels Spritzgießen eine effizientere Teilefertigung und trägt durch Gewichtseinsparungen insgesamt zu einer höheren Effizienz des Regionaljets bei.
Support und Know-how über das Polymer hinaus
„Gewichtsreduktion, die zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz führt, ist heute absolut notwendig und ein entscheidender Erfolgsfaktor. In der Flugzeugindustrie ist das allgemein bekannt, nicht aber das volle Potenzial und die Effizienz bei der Verarbeitung von Hochleistungspolymeren. Daher hat uns das Material- und Fertigungs-Know-how der PEEK-Experten von Victrex geholfen. Während des Entwicklungsprozesses hat uns beispielsweise das Technikteam mit umfangreicher und wertvoller Unterstützung zur Seite gestanden“, sagt Dr. Bai Jie, Brackets Team Leader von Comac.
Im Rahmen seines erweiterten Serviceangebots hat Victrex Simulationsanalysen durchgeführt, Tools zur Designoptimierung zur Verfügung gestellt und vor Ort unterstützt, wenn Herausforderungen bei der Verarbeitung auftraten.
Jede der Halterungen zeichnet sich durch folgende technische Merkmale aus:
- Lastkapazität von bis zu 6.000 N
- Arbeitstemperaturbereich von -55 °C bis 135 °C
- erfüllt FAR-25.853-Anforderungen für verminderte Flammbildung, Rauch und Toxizität
- 30 % leichter (im Vergleich zu entsprechenden Aluminiumhalterungen)
- realisierbarer Ersatz für gleiche aus Metall gefertigte Bauteile
Toleranzgrenzen von weniger als 0,2 mm sind für den Einbau beim ARJ21 geeignet. Darüber hinaus sind die Bodenhalterungen sehr langlebig und bieten einen kostengünstigen 30-Jahre-Lebenszyklus in einer Branche, in der Sicherheit und Zuverlässigkeit absolute Voraussetzungen sind.
Der Wechsel von Metallen zu Hochleistungswerkstoffen ist heute ein etablierter Trend in der Luftfahrtindustrie. Victrex PEEK ist eine geeignete Wahl für die Herstellung von lasttragenden und lastfreien Flugzeughalterungen. Der Werkstoff kann für Komponenten genutzt werden, die eine ausgewogene Balance benötigen zwischen Festigkeit und Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und niedrigen Flammbarkeits-, Rauch- und Toxizitätswerten und sich dabei weiter durch ihre nicht leitende Eigenschaft auszeichnen.
