Dahers composiet-metaal winglets verbeteren brandstofefficiëntie en bereik Gulfstream G-700

Gulfstream Aerospace Corp.'s (Savannah, Ga., VS) volledig nieuwe G700 bevat prestatieverhogende winglets gebouwd door Daher (Parijs, Frankrijk), die bijdragen aan de tweemotoren business jet's brandstofefficiëntie en ultralange bereik.

Daher produceert de winglets – opwaarts gebogen, aerodynamische uitsteeksels aan de vleugelpunten – met behulp van zowel composiet- als metalen componenten, wat zowel geoptimaliseerd gewicht als verbeterde esthetiek oplevert. Ze worden geproduceerd in de Daher-fabriek in Tarbes, Frankrijk en gemonteerd in het vliegtuig bij Gulfstreams Savannah-faciliteit.

Winglets verminderen aerodynamische weerstand veroorzaakt door turbulente luchtstroom aan de uiteinden van de vleugels, terwijl ze ook de lift van de vleugels verhogen. De winglets, die Daher ontwierp volgens Gulfstreams aerodynamische vorm en specificaties, spelen een rol in de G700's uitstekende vluchtbereik van tot 7.500 zeemijlen/13.890 kilometer.

Daher CEO Didier Kayat merkte op dat de G700 winglets volgen op Dahers ontwikkeling en levering van complexe onderdelen voor andere Gulfstream business jet programma's, inclusief de composiet vleugel-romp overgang en hoofd landing gear deuren op de G500 en G600, de G600's diepstuur, en de kogel-vormige fairing voor de G650.

Vliegtuig-OEM en thermoplastische composietleider

Daher is niet alleen een onderdeelfabrikant, maar ook een vliegtuig-OEM. Dit wordt een activum als het vooruitgaat vanuit zijn positie als leider in de massaproductie van thermoplastische (TP) composieten. "Het produceert een TP-component elke 3 minuten," zegt Pierre Rouch, TP composiet technisch expert bij Daher. In een persbericht van november 2019 stelt het bedrijf dat zijn status als vliegtuigfabrikant het activen geeft die het onderscheiden van de rest van het veld.

"We zijn nu op een cruciale moment voor thermoplastische [composieten], die volwassen wordt en opkomt als een echte game changer in de wereld van aerostructuren," zegt Daligault. "Het stelt ons in staat om lichtere, sterkere componenten te produceren dan mogelijk was met de eerder gebruikte metalen, en dat tegen lagere kosten en hogere snelheid. Significante prestatiewinst in termen van gewichtsreductie, brandstofbesparing, hoge-temperatuurbestendigheid en verbeterde tolerantie voor schade en stress, samen met de kans om de milieu-impact van luchttransport te beperken, verklaren de enthousiasme voor dit materiaal in de toeleveringsketen van de luchtvaartindustrie.

Bron | Daher

"Nantes is THE Daher-toegewijde site voor thermoplastische composieten," merkt Rouch op. De 160.000 componenten die elk jaar geproduceerd worden door de site's twee geautomatiseerde productielijnen omvatten bewegende delen, kleine ribben, bijna duizend verschillende typen clips, vloerstructuren en zelfs motorhauben voor diverse grote luchtvaartprogramma's.

Zijn hoge-doorvoersprestaties en state-of-the-art productie resulteerden in de toekenning van een van Frankreichs allereerste Vitrine Technologique (Technologie Showcase) labels in 2015 aan het Daher-fabriek in Nantes door een groep industrie-organisaties, inclusief de Franse Luchtvaartindustrievereniging (GIFAS), die een routekaart heeft opgesteld voor de ontwikkeling van een toekomstige Europese TP-sector.

Innovatieve structuren en processen

Daher richt zich nu op het ontwikkelen van dikere componenten en structurele componenten onderworpen aan hoge spanningen. Succesvolle tests uitgevoerd door Daher omvatten de grote vleugelribben die twee jaar geleden ontwikkeld werden als onderdeel van een innovatieprogramma geleid door de Franse Burgerluchtvaart Onderzoeksraad (CORAC). "Deze leveren een gewichtsbesparing van net iets meer dan 35% tegen dezelfde kosten als aluminium," vervolgt Pierre Rouch.

Als partner in het Wings of Tomorrow (WoT) project naast Airbus, is Daher verantwoordelijk voor het ontwerp en de fabricage van vijf hoogbelaste thermoplastische ribben. Deze worden in 2020 geleverd voor installatie in de eerste full-scale demonstrator.

Na de overname van KVE Composites (Den Haag, Nederland) in 2019, die gespecialiseerd is in thermoplastische composietlassen, heeft Daher een niche TP-inductielastechnologie kunnen introduceren. Dit innovatieve proces kan potentieel het aantal nitten en het totale gewicht van de betrokken toepassing met nog eens 15% verminderen. (Let op, KVE Composites is ook deel van het Clean Sky 2 MECATESTERS-project, dat een full-scale, gelaste thermoplastisch-composiet vliegtuig-romp demonstreert.)

Wat brengt de toekomst?

Een van Dahers centrale doelen is het verbeteren van de capaciteit om productieafval en end-of-life TP-componenten te herwinnen en te verwerken. Tegelijkertijd, en buiten toepassingen in vleugels, breidt TP al zijn toepassingen uit in veel verschillende gebieden van vliegtuigbouw en onderhoud. "Wat thermoplastische composieten betreft, werkt Daher momenteel aan ongeveer tien andere projecten en proeven, en al deze technologische innovaties zullen – natuurlijk – op een dag in onze eigen vliegtuigen terugvinden," concludeert Pierre Rouch.