Boeing onthult eerste composiet rompsectie voor 787 Dreamliner

In 2003 kondigde Boeing (Chicago, VS) aan dat de 787 de eerste commerciele straalvliegtuig zou zijn met een romp, vleugels en staart van koolstofvezelcomposieten in plaats van aluminium. Even opvallend was de beslissing om de fabricage van deze grote structuren uit te besteden aan een wereldwijd netwerk van leveranciers die complete subassemblages leveren voor de eindmontagelijnt in Everett, WA. Bekende leveranciers zijn Mitsubishi Heavy Industries, Kawasaki Heavy Industries (Japan), Alenia Aeronautica (Italië) en Spirit AeroSystems (VS).

Spirit AeroSystems bouwt Sectie 41

Spirit werd gekozen voor de gehele voorste romp – Sectie 41 – met cockpit, ramen, deuren, avionics, zitplaatsen en bedrading. De sectie meet 6,2 m diameter en 12,8 m lengte en is wellicht de complexste rompsectie.

Spirit’s geschiedenis gaat terug tot 1927 (Stearman Aviation, later overgenomen door Boeing). De Wichita‑fabriek produceerde iconische militaire vliegtuigen (B‑29, B‑47, B‑52). In 2005 werd de campus verkocht en hernoemd tot Spirit AeroSystems. Tegenwoordig heeft Spirit locaties in de VS, Schotland, Frankrijk en Maleisië, met een omzet van 7 mrd $ (2017) en een orderboek van 46 mrd $.

Monolithische rompfabricage

Spirit bouwt de 787‑romp als een monolithische structuur: geautomatiseerde vezel/bandplaatsing gecombineerd met co‑gecurde stringers vormt een één‑stuk vat. (Airbus kiest voor de A350 XWB voor paneelconstructie.)

Compositiemateriaal: Torayca 3900‑serie prepreg (T800S vezel) van Toray Industries. Twee basisbewerkingen: stringer‑knippen/vormen en romp‑huid vezelplaatsing. De kunst ligt in het combineren tot een co‑gecurde structuur.

Stringer‑productielijn

Zeer geautomatiseerd: American GFM snijtafel knipt prepreg in lagen; handmatig stapelen op kittingtafel met LAP‑laserprojectie. Deze lijn bevat veel van Spirit’s intellectueel eigendom.

Mandrel en AFP

Vormgegeven stringers worden in sleuven van een zes‑segmenten mandrel (koolstofvezel/BMI) gelegd. Daarna overwikkeling met interwoven wire fabric (IWWF) voor bliksembescherming, daarna plastic folie. Vervolgens naar geautomatiseerde vezelplaatsing (AFP).

Spirit gebruikt twee Electroimpact AFP‑machines (16‑spool koppen, 6,35 mm en 12,7 mm tows) die samen de mandrel bekleden. Drie operators bewaken kwaliteit (gaten, overlappingen, rimpels, FOD).

Autoclaafcurering en post‑processing

Curering overnacht in twee grote TEC‑autoclaven. Daarna demontage mandrel, followed by CNC‑frezen/boren (MTorres 5‑as), NDI, lakken, ramen/montage, interieurbouw (frames, systemen). Elke sectie verlaat Wichita klaar voor integratie in Everett. Boeing bouwt 12 787’s/maand, stijgend naar 14 in 2019.

Volgende generatie R&D

Spirit’s R&D‑centrum (Pierre Harter) evalueert nieuwe materialen/technologieën voor toekomstige programma’s (bijv. Boeing NMA/797 rond 2025). Projecten: out‑of‑autoclave, snelle RTM, thermoplasten, innovatieve tooling, inline inspectie, vezelsturing, 3D‑geprinte tooling (BAAM), gestichte preforms, robotische AFP/ATL, AFP‑kop‑innovatie (doel: dubbele legtempo in twee jaar). Testfaciliteiten: 15 mechanische toetsmachines (MTS), klimatkamers, meetsystemen, high‑bay voor vleugelstructuren en thrust reversers.

Spirit AeroSystems is met zijn brede composietcapaciteiten goed voorbereid op de toekomst.