采用CompoTech的機器人輔助卷繞技術制造的IV型或V型多腔存儲罐旨在集成到機翼根部。

捷克共和國正在開發用于航空的復材多腔整體式儲罐的簡化技術示例。

從2023年3月到2025年12月，題為“加壓氫氣復材整體燃料箱”的研究項目得到了捷克共和國技術局的支持，并在主要研究項目——國家航空航天能力中心NaCCAS II中作為子項目TN02000009/06獲得資助。它包括三個主要合作伙伴：

• 布拉格捷克技術大學

• 纖維纏繞專家CompoTech PLUS，spol。s r.o.（Sušice）

• 飛機制造商Distar CZ a.s.（NovýByd?ov）

 

該項目的目標是為非標準形狀的壓縮氣態氫（CGH2-compressed gaseous hydrogen）燃料箱生產一個功能演示器，能夠承載通用航空型飛機主要結構的載荷。該儲罐將采用4型或無襯里5型設計，由兩個關鍵標準驅動，以最大限度地減少質量和最大限度地提高安全性。

在考慮將儲罐定位在機翼或尾部后，機翼被選為更有利的。放置在機翼根部附近，油箱的高軸向強度將有助于傳遞飛機主要結構的彎矩以及一些扭轉載荷。

正如CompoTech研發專家、項目經理羅賓·波爾（Robin Poul）所解釋的那樣，該儲罐將使用該公司的機器人輔助纖維鋪放（RAFL- robot-assisted fiber laying）技術生產，該技術源于纖維纏繞，但具有更可控的機器軸，可以更精確地將纖維放置在復雜的形狀上，并沿產品的主軸定位纖維，即以0°方向，這是傳統纖維纏繞通常無法實現的。

波爾說：“儲罐的形狀將相對復雜，這取決于機翼內部空間的最大利用。”。“結果是一種扁平的、類似翼型的、非棱柱形的幾何形狀。”

簡化的技術樣品已經制造完成，目標是在2025年生產。功能演示器長約2.5米，其他尺寸仍在最終確定中。它將使用碳纖維和環氧樹脂制成，考慮三種選擇以滿足抗滲透性要求：

• 標準環氧樹脂

• 具有改進阻隔性能的非標準樹脂

• 熱塑性襯里——在這種情況下，儲罐將為4型。

   

選擇將取決于初步技術樣品測試的結果。波爾說，每個腔體都有自己的纏繞芯模，因此儲罐會有多個壁。然后，這些將與外層過度纏繞，形成一個完整的結構。固化后將移出芯模。在第一步之后，將添加端蓋，然后進行軸向纖維的最終纏繞和放置，然后進行最終固化。

一旦完成，演示罐將接受水壓力測試，目標爆裂壓力為800巴，CGH2滲透測試，工作壓力為350巴，以及彎曲和扭轉測試。波爾認為，該項目應在2026年至2028年的延續階段取得成功，目標是將壓力容器集成到實際飛機的機翼根部。

特別關注

本文的制造工藝，空客已經成功用于“新A320”的擾流板、襟翼、副翼。它的核心是“芯模”，“芯模”在制造過程中隨產品固化后，可以移出。“芯模”的材料可以用金屬。異型腔室得用“形狀記憶”材料。

原文見，《Composite integral fuel tank for hydrogen storage in aircraft developed via Czech Republic project 》  2024.8.12

楊超凡     2024.8.13