Spirit investiert in F&E-Partnerschaft für Hyperschall-Flugzeugmaterialien

Das Luftfahrtunternehmen Spirit AeroSystems arbeitet mit dem Oak Ridge National Laboratory in den USA zusammen, um Materialien für Hyperschallflugzeuge zu entwickeln.

Im Rahmen einer Vereinbarung werden die Manufacturing Demonstration Facility (MDF) von Spirit und Oak Ridge F&E-Projekte zur Entwicklung skalierbarer und effizienter Herstellungsverfahren für fortschrittliche Materialien durchführen, die für den Einsatz in Hyperschallanwendungen in den Märkten für kommerzielle, Verteidigungs- und Raumfahrtflugzeuge geeignet sind.

Das MDF wird von der University of Tennessee Battelle verwaltet und ist die größte Forschungseinrichtung für fortschrittliche Fertigung in den USA.

Ziel der Forschung und Entwicklung ist es, Fortschritte bei Hochtemperatur-In-situ-Prozessüberwachungstechniken und prädiktiven Modellierungsfunktionen für die mikrostrukturbasierte Leistung und Zertifizierung von Kohlenstoff- und Keramikverbundwerkstoffen sowie additiv hergestellten Legierungen zu untersuchen.

Darüber hinaus werden Forschungsteams verschiedene Verarbeitungstechniken für Materialien untersuchen, die extremer Hitze und rauen Umgebungen standhalten, einschließlich der Erweiterung eines Wärmeschutzsystems für Luft- und Raumfahrtplattformen.

Es sollen Technologien entwickelt werden, die von frühen MRL 2 bis 4 (Fertigungsbereitschaftsgrad) reichen, wobei Spirit seine Erfahrung mit der aktuellen Hochtemperatur-Materialverarbeitungsfähigkeit bei MRL 10 einbringt.

Laut Spirit wird die F&E-Partnerschaft bestehende Produktionsmethoden optimieren, um Zykluszeit und -geschwindigkeit zu verbessern, und alternative Prozessmethoden entwickeln, um die effiziente und konsistente Herstellung von abgeleiteten und neuartigen fortschrittlichen Keramikverbundwerkstoffen und Heißstrukturen zu ermöglichen.

Spirit sagte: „Tests und Qualifizierung sind ein grundlegender Bestandteil jedes Prozessentwicklungsprogramms, doch die Kosten können manchmal ein Hindernis für Innovation und Verbesserung sein.“ Ziel dieser Partnerschaft ist es, diese Herausforderung durch die Integration neuer In-situ-Prozessüberwachungstechniken und Datenreduktion in Echtzeit in den Prozess zu bewältigen.

„Diese Daten werden in Prozessmodelle mit künstlicher Intelligenz eingespeist, um Prozessparameter dynamisch anzupassen und sicherzustellen, dass eine konsistente Mikrostruktur entsteht. Durch die Reduzierung der fertigungsbedingten Streuung der Eigenschaften im gesamten Produkt ermöglichen die Genauigkeit und das Vertrauen in Vorhersagemodellierungstechniken einen physischen Qualifizierungsplan mit reduziertem Umfang.“

Sean Black, Senior Vice President, Chief Technology Officer und Chefingenieur bei Spirit AeroSystems, sagte: „Mit den richtigen Fertigungstechniken, Maschinen und Werkzeugen ist es möglich, eine hohe Produktgeschwindigkeit zu erreichen, gepaart mit dem richtigen Ansatz zur Herstellung fortschrittlicher Materialien und einer unermüdlichen.“ Der Antrieb zur Optimierung bedeutet Erfolg bei der Entwicklung und Modellierung vollständig integrierter kommerzieller und militärischer Luft- und Raumfahrtsysteme.“