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.

50. výročí přistání na Měsící

Americký kosmický let Apollo 11 splnil svoji misi 20. července 1969. Na povrch Měsíce jako první člověk vstoupil velitel posádky Neil Armstrong. Doprovázel jej Edwin "Buzz" Aldrin, zatímco Michael Collins zůstal na palubě vesmírné lodi.

Téma Apollo 11 v článcích Technet.cz:
O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“
Co kdyby Apollo 11 zůstalo na Měsíci? Pohřbili by je přes rádio zaživa
Vlajky na Měsíci stále stojí. Podívejte se na důkaz ze sondy LRO

Nejčtenější

Chyběl necelý metr. Parašutisté nekopali v kryptě obležené nacisty marně

Radarový průzkum krypty v únoru 2019

Po 77 letech od atentátu na Heydricha se podařilo prokázat existenci průchozí stoky před kostelem sv. Cyrila a Metoděje...

Nečekaný objev. Našli jsme stopy po posledním boji parašutistů

Stopy po výbuchu granátu, který podle dostupných indícií smrtelně zranil Jana...

Osmnáctého června 1942, ve čtyři hodiny deset minut ráno, začal v Resslově ulici v Praze nerovný boj. Stovky esesmanů...

Zelené peklo Normandie. Problém odhalených spodků vyřešil seržant Culin

Digitálně kolorovaná dobová fotografie lehkého tanku M5 Stuart s improvizovanou...

Během detailního plánovaní vylodění v Normandii a prvních fází následného postupu do nitra Francie se zapomnělo na...

USA zesilují kyberútoky na Rusko. Je zrada to psát, říká překvapivě Trump

Amerika zvyšuje intenzitu kyberoperací vůči Rusku, chce tak údajně Rusko...

Spojené státy zvýšily intenzitu přípravy kyberútoku na sítě ruských elektráren. Reagují tak údajně na pokusy Ruska...

OBRAZEM: Impozantní Muromec, Noční čarodějnice a létající tanky v barvě

Příslušnice 46. gardového nočního bombardovacího leteckého pluku, navigátorka...

Ruská překladatelka Olga Širninová si našla díky svému zájmu o historii zajímavý koníček. Koloruje staré fotografie,...

Další z rubriky

Uvelebte se a poslouchejte. Spejbl s Hurvínkem právě teď bloudí lesem

Spejbl, Hurvinek a jejich hlas Martin Klásek

Poprvé v historii. Spejbl a Hurvínek se ztratili v jihočeském lese a v přímém přenosu k vám hovořili z ptačího ráje na...

Piloty Boeingu 787 znepokojuje protipožární systém, stroje ale dál létají

Boeing 787-9 Dreamliner společnosti Korean Air

Piloti se obávají o bezpečnost Boeingu 787 Dreamliner, neboť klíčový protipožární systém je náchylný k poruchovosti. S...

Lenovo ukázalo v Evropě značku ThinkBook. Míří na malé firmy

ThinkBook

Lenovo ukázalo o víkendu v Barceloně několik nových počítačů, které mají brzy přijít na trh. K vidění byl „refresh“...

Najdete na iDNES.cz