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【航空航天】用于CH-47奇努克的碳革命復合材料概念輪將優勢擴展到航空航天領域

 一級汽車供應商概念車輪比傳統航空航天版本輕 35%,可承受耐用性需求,為其他垂直升降機航空航天和軍事應用提供切入點。
CH-47奇努克直升機。

經過虛擬驗證的車輪設計用于承受CH-47的大起飛重量24,500千克。圖片來源,所有圖片:碳革命

碳纖維汽車車輪供應商Carbon Revolution(澳大利亞吉朗)已經展示了其輕質車輪在航空航天應用中的實力和能力,成功為波音公司(美國伊利諾伊州芝加哥)交付了經過虛擬驗證的復合材料車輪。CH-47奇努克直升機。

該項目由澳大利亞政府國防創新中心合同資助,碳革命工程師設計了一個原型車輪,比奇努克上使用的當前車輪輕35%,同時仍然能夠承受軍事應用在耐用性和傳統硬件適應性方面的所有嚴格要求。

Carbon Revolution席執行官Jake Dingle表示,該計劃為該公司提供了一個重要的機會,可以展示其輕量化技術在航空航天應用中的優勢,同時強調碳纖維車輪的強度。

Dingle說:“我們的設計和工程團隊非常注重優化架構,以找到有效的結構來支持設計空間范圍內的負載。“我們的概念車輪表明,由于我們的輕質碳纖維技術以及我們的團隊優化車輪幾何形狀以提高其效率的工作,重量減輕了35%(比六個車輪減重60磅),并有可能實現更大的重量減少。

丁格爾補充說,該計劃為一級汽車供應商Carbon Revolution提供了一個很好的機會,將其技術的應用擴展到航空航天領域,這在很大程度上減輕了飛機設計的重量。

原型碳纖維CH-47奇努克輪的原型渲染。

原型碳纖維CH-47奇努克輪的原型渲染。

“這些車輪可以在新建的CH-47奇努克直升機上提供,并改裝成數千架現有的CH-47,但對我們來說,真正的機會在于其他民用和軍用垂直升降飛機應用,”丁格爾解釋說。“特別是,商業運營商的重量減輕將大大節省燃料成本。

碳革命席技術官(CTO)Ashley Denmead博士表示,該項目展示了他的團隊超越汽車車輪的能力。車輪的設計可滿足CH-47的大靜態垂直載荷要求,即每個車輪超過9,000公斤。相比之下,對于高性能汽車,Carbon Revolution的超輕質車輪之一的要求約為每個車輪500公斤。

“這個航空航天項目帶來了許多不同的設計要求,在許多情況下,這些要求比汽車嚴格得多,”Denmead博士指出。“事實上,我們可以滿足這些要求,并且仍然制造出更輕的車輪,這證明了碳纖維的強度,以及我們團隊設計出極其堅固的車輪的才能。

 

交付給國防創新中心的虛擬驗證報告包括有限元分析(FEA)、子尺度測試和內部層架構設計的結果。

“在設計過程中,我們也考慮了其他重要方面,例如在役檢查和車輪的可制造性,”Denmead博士繼續說道。“這些對于確保我們和我們的客戶能夠確保此類計劃在現實中的可行性至關重要。

該計劃的下一階段將涉及碳革命生產和測試原型輪,并有可能在未來擴展到其他航空航天應用。