Ербас је успешно заменио оригинални прстенасти оквир од алуминијумске легуре хеликоптера Х135 полимером ојачаним угљеничним влакнима (ЦФРП) као сировином коришћењем комбиноване преформе из више делова и једно-процеса изливања.
Као хеликоптер хитне медицинске помоћи/хеликоптер хитне помоћи, Аирбус Х135 лаки двомоторни хеликоптер је постао хеликоптер са најнижим трошковима рада и одржавања међу сличним Аирбусовим производима због своје високе поузданости, више-функције и предности у погледу цене. Тренутно је у употреби више од 1350 Х135 у више од 60 земаља или региона, пружајући услуге за више од 300 оператера. Међутим, са повећањем времена лета Х135, релевантни подаци о редовном раду и одржавању показују да је прстенасти оквир од легуре алуминијума који повезује репну греду ЦФРП и штит репног ротора од ЦФРП-а склон замору и корозији, што директно доводи до повећања рада и одржавања. трошак откривања. Да би смањио трошкове и осигурао сигурност каросерије, Ербас је почео да проучава нову шему дизајна процеса за отпорност на корозију и замор прстенастог оквира.
Ербас је прво размотрио шему засновану на легури титанијума, али процес обраде и сировине за шему легуре титанијума су скупљи од шеме алуминијума. Због тога је мултидисциплинарни тим за истраживање и развој развио нову шему дизајна засновану на ЦФРП-у коришћењем процеса препрега, вакуумске потпомогнуте перфузије (ВАП) и процеса преношења смоле (РТМ). Након прорачуна, тежина нове шеме је смањена за 25 процената у поређењу са шемом алуминијума, а цена је смањена за 50 процената у поређењу са шемом од легуре титанијума, што значајно смањује трошкове откривања и одржавања.
Инжењери не могу да промене постојећи дизајн репне греде и штита репног ротора, а прстенасти оквир је главна структура која повезује репну греду и штит репног ротора. Према томе, прстенасти оквир од ЦФРП-а мора имати исту површину везе и геометријске димензије као оригинални алуминијумски оквир, што у великој мери ограничава слободу шеме дизајна. Кроз комуникацију и евалуацију, инжењерски тим и инжењери дизајна, стреса и производње коначно одлучују да користе стандардне материјале спецификације који су се широко користили у стварној производњи, како би се минимизирали трошкови истраживања и развоја и накнадни трошкови производње серије. Међу њима, карбонска влакна од кепера г0986 америчке компаније Хекцел која се користе у новој шеми су нашироко коришћена у ливењу других хеликоптерских пројеката компаније Аирбус; Смола за изливање је једнокомпонентна ртм6 епоксидна смола компаније Хатцх, која је већ прошла изливање смоле и РТМ сертификацију компаније Аирбус хеликоптера.
Због екстремне немогућности распоређивања геометрије оквира прстена, инжењери су дизајнирали додатне резове и зарезе у предформи како би избегли наборе током обликовања. Након тога, инжењери су тестирали чврстоћу унутрашње прирубнице на притисак, верификовали капацитет примене ЦФРП прстенастог оквира и интерфејс између ЦФРП прстенастог оквира и неојачане полимерне плоче са уметком кроз статичка и динамичка затезна испитивања. Резултати тестирања показују да је нови дизајн оквира од ЦФРП прстена веома робустан и може безбедно да поднесе очекивано оптерећење.
За сипање смоле, инжењерски тим је развио четири предформе као што је приказано на слици испод. Међу њима, предформа бр. 3 укључује два дела А и Б; Предформа бр. 4 је неојачана полимерна плоча са уметком да би се обезбедило повезивање т-подручја.
За четири предформе, инжењерски тим је развио одговарајућу специјалну алатку, а затим саставио све предформе и прстенасте плоче са уметком заједно у финални алат за очвршћавање. Коначни комплетни алати за очвршћавање су направљени од легуре алуминијума, укључујући плави алат фиксиран на сивој основној плочи, алат са зеленим прстеном спојен са више делова и наранџасти и жути алат за горњи прстен. Сврха дизајна вишеделног алата за спајање{0}} је да спречи силу скупљања изазвану хлађењем алата током сушења и хлађења.
Након завршетка монтаже ламината и алата, инжењерски тим користи најтипичнију и најисплативију -ефикаснију ВАП шему процеса за изливање смоле. Након корака очвршћавања, хлађења и вађења из калупа, тим обавља завршну машинску обраду ивица делова, а затим изводи високо{1}}бушење за накнадни рад закивања. Да би се обезбедила тачност везе између прстенастог оквира и репне греде и штита репног ротора, толеранција конструкције везе ће се контролисати унутар± 0.4 мм. Резултати анализе коначних елемената показују да су резултати дизајна матрице нове шеме „једнократни-успешни“ и да могу да испуне захтеве толеранције.
Ербасов нови дизајн за ЦФРП прстенасти оквир је завршен пре око годину дана, али је било потребно много времена да се пређе са легуре алуминијума на композитни материјал. Компанија мора да размотри многе проблеме, као што су рационалност дизајна, верификација и потврда корака процеса, стабилност масовне производње и тако даље. Поред тога, обука особља за нови процес је такође веома важна. Мора се осигурати да је инжењерско особље у свакој вези спремно да се прилагоди новој шеми дизајна. Ербас верује да конверзија производње прстенастог оквира из процеса легуре алуминијума у процес ЦФРП није само једноставна модификација постојећих делова, већ и технолошка промена у одељењу за хеликоптере Аирбуса; Међу њима, најизазовнији посао није испуњавање захтева геометријске толеранције, већ успешан развој предформи.
Тренутно су сви новопроизведени хеликоптери Х135 опремљени новим ЦФРП прстенастим оквирима. Због одличне отпорности на корозију и отпорности на замор новог ЦФРП прстенастог оквира, Аирбус је смањио тежину производа за око 0,5 кг, значајно побољшао безбедносне перформансе и смањио време детекције и трошкове.
