Dahers Composite-Metall-Winglets steigern Gulfstream G-700s Treibstoffeffizienz und Reichweite

Gulfstream Aerospace Corps (Savannah, Georgia, USA) brandneue G700 verfügt über leistungssteigernde Winglets, gebaut von Daher (Paris, Frankreich), die zur Treibstoffeffizienz und Ultra-Langstreckenfähigkeit des zweistrahligen Businessjets beitragen.

Daher fertigt die Winglets – nach oben gekrümmte, aerodynamische Erweiterungen an den Flügelspitzen – aus sowohl Composite- als auch Metallkomponenten, wodurch optimiertes Gewicht und verbesserte Ästhetik erreicht werden. Sie werden im Daher-Werk in Tarbes, Frankreich, gefertigt und in Gulfstreams Savannah-Werk in das Flugzeug montiert.

Winglets reduzieren aerodynamischen Widerstand durch turbulente Strömung an den Flügelenden und erhöhen gleichzeitig den Auftrieb der Flügel. Die von Daher nach Gulfstreams aerodynamischer Form und Spezifikationen entwickelten Winglets spielen eine Rolle bei der hervorragenden Flugreichweite der G700 von bis zu 7.500 Seemeilen / 13.890 Kilometern.

Daher-CEO Didier Kayat merkte an, dass die G700-Winglets auf Dahers Entwicklung und Lieferung komplexer Teile für andere Gulfstream-Businessjet-Programme folgen, darunter der Composite-Flügel-Rumpf-Übergang und die Hauptfahrwerktüren bei G500 und G600, der G600-Höhenruder und der Bugverkleidung für die G650.

Flugzeughersteller und Thermoplastic-Composites-Führer

Daher ist nicht nur Teilehersteller, sondern auch Flugzeughersteller (OEM). Dies wird zum Vorteil, wenn es von seiner Position als führend in der Massenfertigung von Thermoplastic (TP) Composites voranschreitet. „Es produziert ein TP-Bauteil alle 3 Minuten“, sagt Pierre Rouch, TP-Composite-Technikexperte bei Daher. In einer Pressemitteilung vom November 2019 betont das Unternehmen, dass sein Status als Flugzeughersteller ihm Vorteile verschafft, die es vom Rest des Feldes abheben.

„Wir befinden uns jetzt an einem entscheidenden Moment für Thermoplaste [Composites], die erwachsen werden und als echter Gamechanger in der Welt der Aerostrukturen emergieren“, sagt Daligault. „Sie ermöglichen uns, leichtere, stärkere Komponenten herzustellen als mit den zuvor verwendeten Metallen, und das bei geringeren Kosten und höherer Geschwindigkeit. Signifikante Leistungszuwächse in Gewichtsreduktion, Treibstoffeinsparung, Hochtemperaturbeständigkeit und verbesserter Schadenstoleranz, zusammen mit der Chance, die Umweltauswirkungen des Luftverkehrs zu begrenzen, erklären die Begeisterung für dieses Material in der Luftfahrt-Lieferkette.“

Quelle | Daher

„Nantes ist DER Daher-Standort für Thermoplastic Composites“, bemerkt Rouch. Die 160.000 Komponenten, die jährlich von den zwei automatisierten Produktionslinien des Standorts gefertigt werden, umfassen bewegliche Teile, kleine Rippen, fast tausend verschiedene Clip-Typen, Bodenstrukturen und sogar Triebwerksverkleidungen für mehrere große Luftfahrtprogramme.

Seine Hochleistungsfertigung und state-of-the-art Produktion brachten dem Daher-Werk in Nantes 2015 eines der ersten französischen Vitrine Technologique (Technologie-Schaufenster) Labels ein, verliehen von einer Gruppe von Industrieorganisationen, darunter der französische Luftfahrtindustrieverband (GIFAS), der eine Roadmap für die Entwicklung eines zukünftigen europäischen TP-Sektors erstellt hat.

Innovative Strukturen und Prozesse

Daher konzentriert sich nun auf die Entwicklung dickerer Komponenten und struktureller Bauteile unter hohen Belastungen. Erfolgreiche Tests von Daher umfassen große Flügelrippen, die vor zwei Jahren im Rahmen eines Innovationsprogramms des französischen Luftfahrtforschungsrats (CORAC) entwickelt wurden. „Diese liefern eine Gewichtsersparnis von knapp über 35 % bei gleichen Kosten wie Aluminium“, fährt Pierre Rouch fort.

Als Partner im Wings-of-Tomorrow (WoT) Projekt neben Airbus ist Daher für Design und Fertigung von fünf hochbelasteten Thermoplastic-Rippen verantwortlich. Diese werden 2020 für die Installation im ersten Vollskala-Demonstrator geliefert.

Nach der Übernahme von KVE Composites (Den Haag, Niederlande) 2019, das auf Thermoplastic-Composites-Schweißen spezialisiert ist, konnte Daher eine Nischen-TP-Induktionsschweißtechnologie einführen. Dieser innovative Prozess kann potenziell die Anzahl der Nieten und das Gesamtgewicht der betreffenden Anwendung um weitere 15 % reduzieren. (Hinweis: KVE Composites ist auch Teil des Clean Sky 2 MECATESTERS-Projekts, das einen vollskaligen, geschweißten Thermoplastic-Composite-Flugrumpf demonstriert.)

Was die Zukunft bringen könnte

Eines von Dahers zentralen Zielen ist die Verbesserung der Fähigkeit, Produktionsabfälle zurückzugewinnen und End-of-Life-TP-Komponenten zu recyceln. Gleichzeitig erweitert TP seine Anwendungen über Flügel hinaus in viele verschiedene Bereiche der Flugzeugkonstruktion und -wartung. „In Sachen Thermoplaste arbeitet Daher derzeit an rund zehn weiteren Projekten und Versuchen, und all diese technologischen Innovationen werden – natürlich – eines Tages in unsere eigenen Flugzeuge einfließen“, schließt Pierre Rouch.