Het is inderdaad mooi om te zien dat CFRP constructies eindelijk op grote schaal in de vliegtuigindustrie gebruikt kunnen en mogen worden.
Koolstof wordt al 50 jaar op grote schaal toegepast en al zeker 35 jaar bij (gecertificeerde) civiele kisten. Weinig nieuws onder de zon...
Maar hoe mooi het materiaal ook is, revolutionair zou ik het niet noemen.
De "revolutie" waar ik over spreek is
het materiaal eindelijk toepassen op de manier waarop het optimaal werkt. Zelfs nu nog wordt het vooral als "zwart aluminium" gebruikt en ontworpen. Zie bijvoorbeeld datzelfde magazine over een tamelijk ontluisterend verhaal hoe grote bedrijven er vandaag de dag mee om gaan:
http://hpc.epubxp.com/issue/90136/8&title=High-Performance+Composites+-+NOV+2012+(page+8)
Het potentieel van composieten wordt - zeker in de civiele en kleine luchtvaart - vrijwel niet gebruikt. Even kort door de bocht; optimaal kan je het (structurele!) gewicht van een koolstof vliegtuig dat vandaag de dag vliegt
halveren. De revolutie is dat we nu pas de design tools hebben om vrij pittige differentiaalvergelijkingen die bij composieten horen in software te klussen en daadwerkelijk optimale constructies te ontwerpen.
Kijk bijvoorbeeld naar de Dreamliner. Koolstof panelen aan elkaar klinken. Stringers, WTF? Iedereen die ook maar het minste inzicht in composieten heeft rent gillend weg en vraagt zich af welke idioot dat heeft bedacht. Toch is dat nu nog de gangbare manier. De revolutie is dat we daar langzaam vanaf kunnen stappen, nou nog de oudere generatie meekrijgen die niets anders kent dan aluminium. Dat zal ongetwijfeld nog decennia duren en de "oude geiten" zoals die in bovengenoemd artikel ook naar boven komen zijn ook vandaag de dag nog oververtegenwoordigd bij iedere grote vliegtuigbouwer.
Als je vijftien minuutjes over hebt raad ik iedereen aan de volgende lezing te bekijken. Hier gaan we in de toekomst zonder twijfel naar toe, ook voor luchtvaartonderdelen.
Nee, dat gaan we niet. Nooit. Niet mijn woorden overigens, maar die van diverse mensen bij LM en Airbus. 3D-printen in composieten kan niet. De verhouding shear/tension is dermate hoog dat zonder lange vezels het waardeloos materiaal is.
Metalen dan? Nope. Hittebehandelingen, smeden, nitreren, allemaal onontkoombaar. Bovendien kunnen we al perfecte 3D figuren maken in metalen:
De C17 bijvoorbeeld heeft een massieve wing skin uit één blok aluminium gefreesd. Ridicuul hoge kosten (30 keer een splinternieuwe Cessna voor een enkele set vleugels), maar belangrijker, het verschil in gewicht tov een conventionele vleugel is marginaal.
3D printen is hip en leuk voor een hoop toepassingen, maar heeft weinig in de luchtvaart te zoeken. CNC des te meer:
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=RnIvhlKT7SY[/youtube]
Met name tav turboprops/fan's is dat interessant. Voor het eerst ligt het in de mogelijkheden van "amateurs" om zeer complexe turbinedisks zelf te maken.