Budowa lepszego układu podwozia
Podczas lotu zazwyczaj można zgadnąć, kiedy samolot będzie lądować: można usłyszeć i poczuć, jak podwozie się wysuwa. Dzieje się tak, ponieważ w większości samolotów średniego zasięgu (np. A320) stosuje się podwozie składające się z wielu ruchomych części ulokowanych bezpośrednio pod skrzydłami. Taki układ konstrukcyjny podwozia jest nie tylko ciężki i mało skuteczny, ale także podatny na usterki mechaniczne. W odpowiedzi na te wyzwania badacze z finansowanego przez UE projektu ITEMB przeprojektowali główną komorę podwozia, wykorzystując do tego najnowocześniejsze materiały kompozytowe. „W ramach projektu ITEMB zbadaliśmy możliwość opracowania innej konstrukcji, opartej na zintegrowanym układzie podwozia zbudowanym z materiałów kompozytowych i umieszczonym w kadłubie samolotu”, wyjaśnia koordynator projektu Sergio Cotecchia. W rezultacie powstał układ podwozia, dzięki któremu transport lotniczy stanie się bardziej zrównoważony. Projekt ITEMB jest też częścią unijnej inicjatywy „Czyste niebo”, której celem jest poprawa efektywności środowiskowej samolotów poprzez zmniejszenie szkodliwych emisji i hałasu. Mniej znaczy więcej Cotecchia tłumaczy, że wykorzystanie materiałów kompozytowych zmniejsza wagę i koszt produkcji elementów konstrukcyjnych podwozia. Ale najpierw inżynierowie musieli odejść od tradycyjnego podejścia stosowanego do projektowania elementów metalowych i zamiast tego przestawić się na myślenie o rozwiązaniach odpowiednich dla materiałów kompozytowych. „Stworzyliśmy jednolitą kompozytową konstrukcję komory podwozia, której zastosowanie obniża koszty montażu dzięki zoptymalizowaniu i zintegrowaniu całego projektu, budowy i konserwacji samolotu”, wyjaśnia Cotecchia. Komora głównego podwozia, opracowana w ramach projektu ITEMB, składa się tylko z dwóch elementów: poziomego „dachu” i tylnej grodzi ciśnieniowej. „Wykazaliśmy, że możliwa jest produkcja tak skomplikowanej konstrukcji jak komora głównego podwozia, wykorzystując tylko dwa ogromne, monolityczne elementy”, mówi Pietro Cerreta, kierownik techniczny projektu. „Nasza innowacyjna technika produkcji z wykorzystaniem worków próżniowych świetnie się sprawdza w przypadku materiałów kompozytowych. Dzięki niej udało się też zmniejszyć liczbę połączeń i części o ponad 95 %”. Mniejsza waga, większa wydajność Monolityczna konstrukcja opracowana w ramach projektu ITEMB znacznie ułatwia montaż i naprawę podwozia. Ponadto takie zwiększenie wydajności oznacza, że producenci samolotów mogą teraz montować je szybciej – nawet do 60 miesięcznie. Mniej części oznacza także mniej odpadów i niższe koszty produkcji. Na przykład zastosowanie materiałów kompozytowych prowadzi do zmniejszenia wagi tylnej grodzi ciśnieniowej o 21 %. To znacznie zmniejsza wagę konstrukcji podwozia i zwiększa ogólną wydajność samolotu. „Projekt ITEMB udowadnia, że monolityczna konstrukcja zbudowana bez specjalnych lub drogich materiałów może być atrakcyjną kosztowo alternatywą dla producentów”, mówi Cotecchia. „Podsumowując, nasze osiągnięcia pomagają zwiększyć konkurencyjność Europy w zakresie produkcji konstrukcji lotniczych”. Proces produkcji opracowany w ramach projektu ITEMB można przystosować do wytwarzania innych elementów samolotów, jeszcze bardziej zwiększając wydajność produkcyjną. Zasada projektowania zastosowana w projekcie została już wykorzystana do prac nad stworzeniem skrzydła nowego bezzałogowego statku powietrznego do zastosowań cywilnych. Obecnie badacze pracują nad promowaniem projektu na rynku i poszukiwaniem klientów. Sprawdzają też możliwość opatentowania układu ITEMB.
Słowa kluczowe
ITEMB, lotnictwo, „Czyste niebo”, podwozie, materiały kompozytowe, zrównoważony rozwój
