Budoucnost letadel je ve 3D tisku, řekl Airbus a vytiskl testovací letoun

aktualizováno 
Hamburk (od zpravodaje Technet.cz) - Jedním z největších témat Airbus Innovation Days 2016 byl rozhodně 3D tisk. Viděli jsme vytištěné prvky kabiny pro cestující i součásti motoru a do deseti let by měly ze 3D tiskáren vycházet i části trupu letadla. Technologií 3D tisku vzniklo i testovací letadlo Thor.

Ze 3D tiskárny pocházejí i součásti motoru a hydrauliky. | foto: Václav Nývlt, Technet.cz

Nepředstavujte si však obří 3D tiskárnu, ze které „vyjede“ hotové letadlo i s letuškami. V tiskárnách bude vznikat velké množství dílů a součástí a podle předpovědi Detleva Kornigorskiho ze společnosti Airbus budou v roce 2025 tisknuty i části trupu.

Hlavním leitmotivem 3D tisku v letectví je snížení hmotnosti letadla. Od té se odvíjí spotřeba paliva a od té zase produkované emise, což jsou dnes v letecké dopravě důležité veličiny. 3D tisk totiž umožňuje vytvořit složité vnitřní struktury, takže vytvářený objekt nemusí být plný materiálu (jak tomu je např. při tlakovém odlévání) a přesto může splnit všechna požadovaná pevnostní kritéria.

Prvky interiéru

Dobrým příkladem může být přepážka mezi zázemím pro posádku letadla a kabinou cestujících - tu, na které jsou instalovány sklopné sedačky, na které stevardi a stewardky usedají při vzletu a při přistání. Převažujícím materiálem je slitina, kterou u Airbusu označují jako „Scanalloy“ a obsahuje hliník, skandium a další prvky. Spojovníky jsou z titanu.

Představení vytištěné palubní přepážky.

Konstrukce přepážky vznikla fyzikálním modelováním v počítači (spolupráce se společností Autodesk) ...

Je tvořena pevným a složitě strukturovaným skeletem.

... a je sestavena z menších vytištěných dílů. Každý ze 116 dílů je maličko jiný, přesně optimalizovaný pro své umístění.

Konstrukce je produktem fyzikálního modelování struktur, na kterém Airbus spolupracuje se společností Autodesk. Tvar a struktura jednotlivých prvků je vypočítána pro maximální úsporu materiálu při splnění požadovaných mechanických vlastností, tedy například zatížení až 16G se zavěšenou sedačkou osazenou členem posádky. Tato přepážka uspoří více než 45 % hmotnosti (v reálných číslech cca 30 kg), prvními testy ve skutečném letadle - A350XWB bude podrobena ještě letos.

Při přednáškách byl velmi často skloňován pojem „bionic design“, který znamená, že se tvůrci při návrhu některých struktur nechali inspirovat přírodou - například strukturou „podpěr“ listu leknínu, který mu dává nezvyklou pevnost a tuhost, nebo geometrií kostí živočichů.

Části motoru

Velké plány mají (nejen) u Airbusu s 3D tiskem i pro komponenty pohonného ústrojí a hydraulické výbavy. U nich lze totiž pomocí 3D tisku vytvořit díly s takovými tvary a strukturou, které nebyly dřívějšími postupy možné, ale z hlediska funkčnosti jsou přínosné.

Ze 3D tiskárny pocházejí i součásti motoru a hydrauliky.
Ze 3D tiskárny pocházejí i součásti motoru a hydrauliky.

Vytištěné součásti motoru a hydrauliky.

Příkladem mohou být přesně definované vnitřní kanálky pro chlazení tepelně namáhaných částí, nebo monoliticky vytištěné komponenty, která se dříve musely poskládat z více dílů.

Oproti klasickému obrábění je 3D tisk velice úsporný na „odpadní“ materiál, ten při tisku nevzniká téměř žádný.

Thor: vytištěný testovací letoun

Třetí oblastí, kde bude 3D tisk velkým přínosem, je testování.

První „vlaštovka“ se jmenuje Thor a jde o plně letuschopné letadlo s rozpětím křídel 4 metry. Vše vyjma dvou 1,5 kW motorů, řídící elektroniky a baterií bylo vyrobeno technologií ADM (Adaptive Layer Manufacturing, tj. 3D tisk). Letadlo bude sloužit například k testování různých tvarů křídel, hlavní úkol však tato verze již splnila - ukázala, že vytištěné letadlo je schopné letu, během bouřky se navíc ukázalo jako dobře ovladatelné a velmi stabilní.

Celé letadlo se podařilo vměstnat do kategorie „do 25 kg“, které nemusí projít složitým úředním certifikačním procesem, což rychlost vývoje značně zvýší. Dříve trvala výroba podobného modelu zhruba půl roku a další rok zabraly úřední úkony. Nyní se letadlo sedm týdnů tiskne (zhruba 160 dílů, na jedné tiskárně), týden skládá dohromady a tři dny dolaďuje - a pak může okamžitě do vzduchu.

Vytištěný testovací letoun Airbus Thor
Vytištěný testovací letoun Airbus Thor
Vytištěný testovací letoun Airbus Thor

Letadlo je vytištěno z polyamidových vláken a jsou na něm uplatněny různé varianty řešení. Část je vytištěná jako samonosná struktura požadovaného tvaru (tloušťka 0,7 mm), část jako podpěrná konstrukce potažená vytištěným polyamidovým papírem (tloušťka 0,1 mm). I zde je v plánu mohutné využití „bionic design“.

U prototypu jsou jednotlivé díly slepeny, příští verze má být modulární, skládací a opětovně rozložitelná. To urychlí výměnu testovaných dílů a součástí.

 

Nejčtenější

Unikla hesla rekordních 773 milionů uživatelů. Najdete tam to svoje?

Není heslo jako heslo. Či spíše heslo jako heslo vlastně ani není heslo.

Více než miliarda unikátních kombinací e-mailu a hesla unikla na web v zatím rekordní databázi přístupových údajů....

Nájemný vrah doplatil na svůj koníček, udaly jej chytré sportovní hodinky

Mark Fellows na snímku z desetikilometrového závodu v Manchesteru v roce 2015

Britský běžec a cyklista Mark Fellows byl odsouzen k doživotnímu trestu za dvojnásobnou vraždu. K jeho odhalení a...

Čeští vývojáři vylepšili vláček pro koleje z IKEA. Uhání až 90 cm/s

Intelino tým

Vypadá jako obyčejný vláček, ale můžete ho ovládat přes aplikaci v mobilu nebo jen pokládáním barevných terčíků na...

U Sony mi nacpali mikrofony do uší a já pochopil nadšení slavného rapera

360 Reality Audio

Hudební hvězda Pharrell Williams přišel na tiskovou konferenci Sony na veletrhu CES podpořit nový projekt 360 Reality...

SpaceX začíná zkoušky „superrakety“. Bude se lesknout jako zrcadlo

Stavba pokusné rakety konceptu Starship na raketodromu SpaceX v jižním Texasu.

Fanouškům kosmonautiky přichystal šéf společnosti SpaceX Elon Musk na přelomu roku nečekaný dárek: nové plány na stavbu...

Další z rubriky

OBRAZEM: Kluzák porazil „tryskáče“. Československá letadla století

Albatros a Delfin

Součástí projektu Československá křídla 1918 - 2018 byla mimo jiné anketa Nejpopulárnější československé letadlo...

Proudnicová lokomotiva ČSD oplývala elegancí, ale ne užitnou hodnotou

Proudnicová parní lokomotiva 386.001

Československé státní dráhy provozovaly během své historie pouze jedinou aerodynamickou parní lokomotivu. Zatímco ve...

Reaktor, kterému věří Bill Gates, zatím stát nebude. Kvůli politice

Vizualice podoby plánované experimentální elektrárny, kterou měla společnost...

Nová pravidla americké administrativy pro vývoj jaderných technologií do Číny mimo jiné vedla i ke zrušení dohody o...

Nevíte, co vařit? Inspirujte se
Nevíte, co vařit? Inspirujte se

Uvařte rodině něco dobrého.

Najdete na iDNES.cz