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高載荷航空結(jié)構(gòu)如何實現(xiàn)更可持續(xù)、更高效且更高自動化水平的制造？這一核心問題是 EcoRudder 項目的研究重心。

作為空中客車牽頭、歐盟清潔航空聯(lián)合執(zhí)行體及其成員單位支持的 Faster-H2 項目的組成部分，德國弗勞恩霍夫材料與光束技術(shù)研究所(Fraunhofer IWS)主導(dǎo)開展了熱塑性蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)在飛機(jī)垂直方向舵上的應(yīng)用潛力研究。

該研究所聯(lián)合空中客車、丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)及 EconCore 等合作伙伴共同研制出驗證樣機(jī)，研究結(jié)果證實，熱塑性夾芯結(jié)構(gòu)方案兼具更高的可持續(xù)性，且能夠滿足航空航天領(lǐng)域嚴(yán)苛的力學(xué)性能要求。

核心技術(shù)特點

• 該項目未采用傳統(tǒng)熱固性復(fù)合材料與芳綸紙蜂窩的組合方案，而是選用連續(xù)化生產(chǎn)的聚醚酰亞胺(PEI)蜂窩芯材，搭配碳纖維增強熱塑性面板構(gòu)建全新材料體系。

• 依托德國弗勞恩霍夫材料與光束技術(shù)研究所研發(fā)的熱塑性夾芯模塑(TSM)技術(shù)，夾芯半成品可通過一步法工藝實現(xiàn)復(fù)雜三維幾何構(gòu)型成型、功能結(jié)構(gòu)一體化集成，同時支持高自動化生產(chǎn)，顯著縮短制造周期。

• 在結(jié)構(gòu)承力區(qū)域，蜂窩芯材可保持完整的結(jié)構(gòu)性能；在預(yù)設(shè)的邊緣及連接區(qū)域，可通過選擇性熔融加工形成錐形過渡段、加強邊緣或用于緊固件安裝的實心區(qū)域，該特性是滿足飛機(jī)方向舵蒙皮等復(fù)雜航空操縱面制造要求的關(guān)鍵。

• 研究結(jié)論表明，熱塑性夾芯結(jié)構(gòu)可同時實現(xiàn)輕量化設(shè)計、可持續(xù)發(fā)展與工業(yè)化量產(chǎn)的需求，是下一代航空器研發(fā)項目的重要技術(shù)方案。

來源:德國弗勞恩霍夫材料與光束技術(shù)研究所（Fraunhofer IWS）