W ubiegłym roku pomyślnie zakończono pięcioletni projekt badawczy "Systemy skrzydeł o zmiennym kształcie dla szybowców (MILAN)", finansowany przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu za pośrednictwem organizacji zarządzającej projektem German Aerospace Center (DLR). Nadrzędnym celem była poprawa aerodynamiki szybowców. W tym celu w SKZ Plastics Center wyprodukowano komponenty drukowane addytywnie.
We współpracy z partnerami z Uniwersytetu Technicznego w Monachium (TUM), Alexander Schleicher GmbH & Co. Segelflugzeugbau i MP2 Carbon GmbH, celem projektu było wykorzystanie znacznego potencjału do zwiększenia wydajności i efektywności nowoczesnych szybowców poprzez zaprojektowanie struktury skrzydła o zmiennym kształcie, umożliwiając w ten sposób zmianę między stanami szybkimi i wolnymi. TUM zapewnił podstawę dla projektu z aerodynamicznym projektem samodzielnie opracowanego szybowca; struktura skrzydła i system uruchamiania zostały zaprojektowane wspólnie z firmą Schleicher. Kompozytowa powłoka skrzydła o zmiennym kształcie została opracowana i zbudowana przez MP2.
Komponenty wydrukowane w 3D przez SKZ
W oparciu o profil laminarny opracowany w TUM, w SKZ wyprodukowano adaptacyjne mechanizmy regulacyjne, tak zwane mechanizmy zgodne, które przekształcają deformację wejściową w punkcie uruchamiania w precyzyjną zmianę kształtu całego profilu krawędzi natarcia poprzez elastyczne odkształcenie jego topologii przypominającej kratownicę. Różne procesy wytwarzania przyrostowego (spiekanie laserowe, FLM, AKF Freeformer) i materiały (w tym polimery o wysokiej wydajności, FRP) zostały ocenione pod kątem ich przydatności. Zarówno przerywane testy rozciągania w celu określenia granicy odwracalności, jak i specjalnie zaprojektowane stanowisko testowe składające się głównie z drukowanych komponentów pomogły ocenić długoterminową wydajność różnych zawiasów. Wreszcie, różne mechanizmy dostosowane do wewnętrznej struktury skrzydła zostały wydrukowane przy użyciu SLS i zainstalowane w testowym segmencie skrzydła. TUM będzie odpowiedzialny za testy.
"Integracja z innymi obiektami latającymi"
Wyniki projektu mogą być również przeniesione do innych zastosowań w przyszłości. "Oczywiste jest, że takie komponenty wytwarzane addytywnie można zintegrować z innymi obiektami latającymi, takimi jak lekkie samoloty lub drony. Ale na przykład sporty motorowe i żeglarstwo również oferują ogromny potencjał w zakresie wykorzystania topologicznie zoptymalizowanych, zgodnych mechanizmów z druku 3D", wyjaśnia Patrick Limbach, twórca materiałów w SKZ.
SKZ będzie nadal poszerzać swoją wiedzę specjalistyczną w tej dziedzinie i włączać wyniki do przyszłych działań badawczych z innymi instytutami i firmami. Wszystkich zainteresowanych współpracą zapraszamy do kontaktu z SKZ.
