Manufacturing technology of composite UAV landing-gear struts using automated fiber placement

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46709002%3A_____%2F25%3AN000091" target="_blank" >RIV/46709002:_____/25:N000091 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Technologie výroby kompozitních nohou UAV pomocí automatického kladení vláken

Original language description

Ověřená technologie kompozitních podvozkových vzpěr lehkých bezpilotních letounů (UAV) kombinuje automatické kladení vláken (AFP) pro rovné trubkové sekce s ruční laminací zakřivených kloubových částí. Materiálem je systém uhlíko-epoxidového prepregu zpracovaného metodou Out-of-Autoclave; trubky a kolena jsou následně spojeny lepením do finálního sestavení vzpěry. Technologie byla ověřena na funkčním vzorku v plném měřítku a prokazuje realizovatelnost náhrady vzpěr z hliníkové slitiny kompozitními, přičemž přináší výrazné snížení hmotnosti a významné zlepšení modálního tlumení konstrukce. Postup je přenositelný na další kompozitní konstrukční díly bezpilotních letounů a lehkých letadel.

Czech name

Technologie výroby kompozitních nohou UAV pomocí automatického kladení vláken

Czech description

Ověřená technologie kompozitních podvozkových vzpěr lehkých bezpilotních letounů (UAV) kombinuje automatické kladení vláken (AFP) pro rovné trubkové sekce s ruční laminací zakřivených kloubových částí. Materiálem je systém uhlíko-epoxidového prepregu zpracovaného metodou Out-of-Autoclave; trubky a kolena jsou následně spojeny lepením do finálního sestavení vzpěry. Technologie byla ověřena na funkčním vzorku v plném měřítku a prokazuje realizovatelnost náhrady vzpěr z hliníkové slitiny kompozitními, přičemž přináší výrazné snížení hmotnosti a významné zlepšení modálního tlumení konstrukce. Postup je přenositelný na další kompozitní konstrukční díly bezpilotních letounů a lehkých letadel.

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2025

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

VAM 2355_01-01

Numerical identification

—

Technical parameters

Materiál: uhlík-epoxidový prepreg, vlákna T700, pryskyřice BT080, technologie Out-of-Autoclave (OoA) — vytvrzení v peci, konsolidace vakuem. Výroba trubek: automatické kladení vláken (AFP); uhlík-epoxidová páska š. 10 mm, plošná hmotnost 200 g/m²; kladecí trn — hliníková trubka ⌀36 mm; skladba laminátu [±45/0/+85/−85/0/±45]; tloušťka stěny 1,6 mm. V místě úchytu horní trubky do rámu lokální zesílení vrstvou [90]₂ na celkovou tloušťku 40 mm (shodnou s původní hliníkovou variantou). Výroba kolen: ruční laminace ve dvoudílné formě frézované z umělého dřeva; jednosměrný uhlíkový prepreg; skladba laminátu [0/45/90/−45]s; konsolidace pomocí vnitřního vakuového rukávu a vnějšího vakuového pytle (atmosférický tlak přitlačuje prepreg na stěny formy); vytvrzení v peci. Kompletace: lepení kolen do trubek epoxidovým lepidlem Letoxit PL20; délka přesahu lepeného spoje 40 mm; finalizace lepení v kompletní sestavě stroje pro přesné ustavení montážních otvorů k ližinám. Hmotnost páru nohou: 1111 g (úspora 1121 g, tj. 50,2 % oproti hliníkové variantě 2232 g). Modální útlum základního módu sestavy: 0,5 % (pětinásobek oproti 0,1 % u hliníkové varianty; podrobně VAM 19/2024-16). Geometrie: shodná s původní hliníkovou konstrukcí (umožňuje přímou záměnu bez zásahu do rámu stroje). Ověřeno aplikací na UAV Skyspotter 152M.

Economical parameters

Ekonomický přínos ověřené technologie vychází ze dvou hlavních efektů: (i) redukce hmotnosti konstrukce o 50 %, která se v provozu letounu projevuje snížením spotřeby energie/paliva a zvýšením užitečného zatížení, a (ii) pětinásobného zvýšení modálního útlumu vibrací, jež prodlužuje životnost citlivých komponent (palubní avionika, přístrojové systémy) a zvyšuje provozní spolehlivost. Technologie je přenositelná i na další konstrukční díly UAV a lehkých letadel, čímž rozšiřuje portfolio výrobních technologií VÚTS, a.s. v oblasti pokročilých vláknových kompozitů a otevírá prostor pro zakázkovou výrobu kompozitních struktur. Komerční zhodnocení předpokládá formu licenčních poplatků a/nebo přímých tržeb ze sériové výroby komponent; konečné ekonomické plnění bude kvantifikováno až ve fázi sériové produkce.

Application category by cost

—

Owner IČO

—

Owner name

VÚTS, a.s.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—