CFRP Vinci Thrust Frame - composite

R&D case

Optimalisatie van het motorstuwingsframe van de Ariane 6-draagraket

De Ariane 6-draagraket betreedt een bijzonder competitieve markt voor commerciële draagraketten. Nieuwkomers op deze markt hebben de lanceerprijs per massaeenheid lading met de helft (50%) teruggebracht. Vergeleken met de Ariane 5 zouden de productiekosten van de Ariane 6-raket met minimaal 50% moeten dalen.

De uitdaging

Belangrijke vereisten voor de ontwikkeling van de Ariane 6 zijn lagere doorlopende productiekosten en hogere prestaties. Kostenbesparingen en prestatieverbeteringen (zowel stijfheid als massa) moeten worden gerealiseerd in de voorgestelde materialen, productietechnologieën, processen, procedures en optimalisatie van de industriële organisatie.

De oplossing

Momenteel worden motorstuwingsframes voor raketten van metaal gemaakt. Uit eerdere programma’s is gebleken dat kosten en gewicht aanzienlijk kunnen worden verlaagd door toepassing van koolstofvezelversterkte polymeren (carbon fibre reinforced polymers – CFRP) in op maat gemaakte lamelarchitecturen, verwerkt met behulp van de geautomatiseerde fibre-placement-technologie. Op basis van een referentie-eindige-elementenmodel van Airbus DS NL heeft NLR een optimalisatie ontwikkeld om het aantal productiestappen en gereedschappen te verkleinen en vectorvelden voor de gestuurde lagen te creëren. Dit innovatieve ontwerp, in combinatie met de geautomatiseerde fibre-placement-technologie, zorgt voor een kleinere knock-downfactor, een lager gewicht en een minimaal afvalmateriaal. Dit resulteert in een lager materiaal- en energieverbruik, een kortere verwerkingstijd en een hoger laadvermogen.

Wat doen wij?

NLR heeft een optimalisatie ontwikkeld om het aantal productiestappen en gereedschappen te verminderen en vectorvelden voor de gestuurde lagen te creëren. Met slimme overlappingen worden speciale lokale verstevigingen aangebracht om de knikresistentie bij een verminderde hoeveelheid bladverstevigingen te verbeteren. Deze innovatieve optimalisatiemethode wordt gecombineerd met de geautomatiseerde fibre-placement-technologie.

Bovendien integreert Infactory Solutions vezeldetectiemethoden in de geautomatiseerde fibre-placement-technologie. Mogelijke materiaaldefecten zoals tussenruimtes, overlappingen of verdraaiingen worden gedetecteerd, geanalyseerd en naar een database weggeschreven. Correcties worden toegepast om een “first time right“-productie te ondersteunen en zo verdere kostenbesparingen te realiseren.

NLR Marknesse

Informatie

Laatste cases

Constructie en Fabricage

29 april 2025

R&D case FLAPsense

Optisch sensorsysteem voor real-time monitoring van de flapping angle van de proprotor- FLAPsense De real-time monitoring van het bewegen van de rotorhub van een Next Generation Civil Tilt Rotor (NextGenCTR) vliegtuig maakt het mogelijk om de prestaties en operationele veiligheid van de proprotor te verbeteren. Nauwkeurige metingen van de vervorming en beweging in het roterende […]
Constructie en Fabricage

20 maart 2025

R&D case: Temperatuurcontrole voor large scale additive manufacturing

De uitdaging Een van de belangrijkste uitdagingen bij large scale 3D-printen van hoge temperatuur-thermoplasten is het controleren van de interface-temperatuur, die de mate van hechting tussen opeenvolgende lagen bepaalt. Wanneer het afgezette materiaal te veel is afgekoeld, krijg je een slechte hechting tussen de lagen, wat leidt tot onvoldoende sterkte, delaminatie, barsten en scheuren van […]
Duurzaamheid en Milieu

28 januari 2025

R&D case COCOLIH2T - Composite Conformal Liquid H2 Tank

De wereldwijde luchtvaartindustrie streeft ernaar om de wereldwijde netto-koolstofemissies van de luchtvaart met 50% te verminderen tegen het jaar 2050. De Europese Commissie streeft naar een ambitieuzer doel van 75% reductie van CO2-emissies per passagierskilometer. Alternatieve brandstoffen zoals vloeibaar waterstof (LH2) worden gezien als een centrale rolspeler in een toekomst zonder emissies voor de luchtvaart. […]