Descripción del proyecto
Compuestos termoplásticos innovadores para la siguiente generación de fuselajes
Actualmente, se está evaluando el fuselaje de la siguiente generación de aviones de pasajeros de gran tamaño, que podría aprovechar los compuestos termoplásticos (TPC, por sus siglas en inglés). Además de los beneficios intrínsecos de sus propiedades, los TPC tienen el potencial de salvar la brecha entre las tasas de producción actuales y las previstas. Sin embargo, la producción de TPC se enfrenta a retos importantes; más concretamente, en lo que respecta a la fabricación de geometrías complejas de alta calidad. Como alternativa a los polímeros termoestables, el proyecto FRAMES, financiado con fondos europeos, analizará un método para fabricar un fuselaje trasero integral en termoplástico con características de diseño esenciales. El proyecto contará con un sistema de calefacción inteligente, procesos de fabricación eficaces para rigidizadores y una herramienta autocalentada, introduciendo así un proceso innovador de co-consolidación con doble curvatura y de película gruesa con el que la estructura rígida se fabrica de una sola vez.
Objetivo
The fuselage of the next generation of Large Passenger Aircrafts´ (LPA) will be made with thermoplastic (TP) composites. In fact, even if this kind of materials are being increasingly used in aerospace industry, as they contribute to lighter aircrafts and consequently to fuel consumption reduction, there are still some issues to be overcome until this becomes a reality.
The manufacturing complex forms of rear end section with continuous fibre-reinforced TP still poses a considerable challenge: higher processing temperatures and raw material costs, need of complex temperature-controlled tooling, etc. Automated fibre placement (AFP) is a workable alternative for more complicated TP Composites (TPC) shapes with varying part thickness (e.g. fuselage shells, wing and stabilizer torsion boxes and stringers), but one of the challenges is void removal, which is more difficult with TP than with thermosets.
FRAMES aims to fully define technical and cost performance of an optimized integral TP rear end manufacturing process with critical design features as an alternative to thermoset materials. Thanks to a self-heated tool with process driven heating zones and advanced lay up process simulation, FRAMES will be capable of predicting heating law for efficient TP-AFP, correlated with lay-up trials, mastering TP-stiffeners manufacturing process, optimizing co-consolidation cycle. Its main innovation relies on the co-consolidation of a double curved and thick skin with its entire stiffening structure in one shot.
FRAMES will support the spread of alternative heating process for thermoplastic AFP by developing a simulation tool able to predefine processing parameters of the most common aerospace grades thermoplastics. At the end, the advanced rear end (ARE) concept that will allow the savings (NRC and maintenance costs, higher integration level at lighter weight, etc.) will be easily applicable to other panels or structures with the same interface principle or same architecture
Ámbito científico
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- engineering and technologymaterials engineeringcomposites
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraft
- natural sciencescomputer and information sciencessoftwaresoftware applicationssimulation software
- social scienceslaw
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
IA - Innovation actionCoordinador
64210 Bidart
Francia
Organización definida por ella misma como pequeña y mediana empresa (pyme) en el momento de la firma del acuerdo de subvención.