Развитие многофункциональных композитных крыльев и конструкций фюзеляжа

Гибкие печатные схемы неограниченной длины

Ранее в этом году компания Trackwise (Глостершир, Великобритания) поставила 26-метровую многослойную гибкую печатную схему (FPC), которая считается самой длинной из когда-либо произведенных, для распределения энергии и управляющих сигналов по крыльям беспилотного летательного аппарата, работающего на солнечной энергии. (БПЛА). Фактически, Trackwise поставила более 50 FPC для этого транспортного средства, снизив вес на 60% по сравнению с использованием обычных жгутов проводов для питания и управления самолетом.

Эта экономия веса позволяет БПЛА американского производства достичь более высокой полезной нагрузки и / или улучшить скорость и дальность полета. Trackwise производит FPC, используя улучшенную технологию ремня безопасности (IHT), запатентованную технологию производства с катушки на катушку. IHT преодолевает традиционные производственные ограничения, из-за которых длина большинства FPC не превышает двух метров, и позволяет Trackwise производить FPC неограниченной длины.

5-метровая 6-слойная гибкая печатная плата производства Trackwise.

FPC, которые Trackwise поставила для БПЛА с размахом крыла 26 метров, были основаны на полиимидной подложке. Их плоская структура рассеивает тепло лучше, чем обычная проводка, что обеспечивает более высокую пропускную способность по току при заданном весе медного проводника. Другие преимущества включают:

• Печатная продукция обеспечивает единообразие схемы.
• Для повышения надежности требуется меньше точек подключения.
• FPC легче установить, чем жгуты проводов, что сокращает время и стоимость сборки автомобиля.

По словам генерального директора Trackwise Филипа Джонстона, для этих длинных, легких гибких многослойных печатных плат (гибких печатных плат) появляется много новых применений в аэрокосмической и автомобильной промышленности. В обеих отраслях наблюдается стремление к электрификации одновременно с потребностью в большем количестве датчиков и средств управления.

FPC в композитах?

Интересно узнать, встраивает ли Trackwise этот FPC в композиты, я начал обсуждение с Нилом Бартлеттом, директором по продажам и маркетингу Trackwise. «Что касается применения БПЛА, описанного в нашем мартовском пресс-релизе, гибкие [гибкие печатные платы] не были встроены в композит», - признает он. «Однако их планарная природа делает их полностью пригодными для встраивания в композиты и создания многофункциональных структур. Мы находимся в предварительном обсуждении возможности включения гибкости - как силовых, так и сигнальных вариантов - в широкий спектр возможных приложений, включая аэрокосмическую, оборонную и строительную. Trackwise также является членом Advanced Concepts for Aero-Structures with Integrated Antennas and Sensors (ACASIAS) - консорциума из 11 партнеров, который разрабатывает инновационные технологии для интеграции антенн в композиты и конструкции самолетов ». (http://www.acasias-project.eu/)

Умное крылышко со встроенной лопастной УКВ-антенной.

Упрочненная ортосеточная панель фюзеляжа для интеграции антенной решетки SATCOM Ku-диапазона.

Активная система структурного акустического контроля для снижения шума кабины CROR с минимальным влиянием на вес. ИСТОЧНИК | http://www.acasias-project.eu/files/Acasias_poster_v2.pdf

Бартлетт говорит, что гибкие печатные платы, изготовленные с использованием IHT и композитов, очень синергетичны в том, что они предлагают рынку, и преимущества их объединения / встраивания убедительны, в том числе:

• Снижение веса (отказ от крепления)
• Повышенная прочность / защита, обеспечиваемая композитами =повышенная надежность / меньшие затраты на обслуживание.
• Уменьшение габаритов =улучшенная грузоподъемность / структурная эффективность.
• Улучшенная установка =меньше трудозатрат (повышенная надежность), меньше времени и затрат.

Эта демонстрационная гибкая антенна, встроенная в стекловолоконный композит, была произведена Trackwise в сотрудничестве с Rockwood Composites и выставлена ​​на выставке JEC World 2019. ИСТОЧНИК | По пути

Движение вперед

Выручка IHT выросла на 217% благодаря увеличению количества клиентов и возможностей развития с 7 в начале 2018 года до 45 к марту 2019 года. Trackwise также установила две новые технологические линии.

Несколько проектов ACASIAS будут представлены на Европейской конференции по многофункциональным структурам 2019 года (EMuS, 11-12 июня, Барселона, Испания), сопредседателем которой является координатор ACASIAS д-р Хармен Шипперс, Нидерландский аэрокосмический центр (NLR, Marknesse). Основные моменты включают:

• Компания Airbus Defense and Space исследовала возможность встраивания электронной управляемой антенны SATCOM, работающей в диапазоне Ka, в крыло в обтекатель фюзеляжа пассажирского самолета. Проект частично финансируется в рамках программы Clean Sky 2 и включает партнеров GILAT, RAYSAT и FBM Composite Materials Ltd.
  
• NLR изучает структуру ортосетки для интеграции квадратных антенных элементов в составной фюзеляж с использованием радиопрозрачной оболочки из стекловолокна и композитных нервюр из углеродного волокна.
  
• Немецкий аэрокосмический центр (DLR) и Пекинский институт авиационных материалов AVIC (BIAM) исследовали использование переработанных углеродных волокон для повышения механической прочности и многофункциональности биокомпозитов, изучая электропроводящие композиты для защиты от электромагнитных помех. (EMI) экранирование и защита от ударов молнии (LSP) в рамках проекта ECO-COMPASS.