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【航空航天】用于CH-47奇努克的碳革命复合材料概念轮将优势扩展到航空航天领域

 一级汽车供应商概念车轮比传统航空航天版本轻 35%,可承受耐用性需求,为其他垂直升降机航空航天和军事应用提供切入点。
CH-47奇努克直升机。

经过虚拟验证的车轮设计用于承受CH-47的大起飞重量24,500千克。图片来源,所有图片:碳革命

碳纤维汽车车轮供应商Carbon Revolution(澳大利亚吉朗)已经展示了其轻质车轮在航空航天应用中的实力和能力,成功为波音公司(美国伊利诺伊州芝加哥)交付了经过虚拟验证的复合材料车轮。CH-47奇努克直升机。

该项目由澳大利亚政府国防创新中心合同资助,碳革命工程师设计了一个原型车轮,比奇努克上使用的当前车轮轻35%,同时仍然能够承受军事应用在耐用性和传统硬件适应性方面的所有严格要求。

Carbon Revolution席执行官Jake Dingle表示,该计划为该公司提供了一个重要的机会,可以展示其轻量化技术在航空航天应用中的优势,同时强调碳纤维车轮的强度。

Dingle说:“我们的设计和工程团队非常注重优化架构,以找到有效的结构来支持设计空间范围内的负载。“我们的概念车轮表明,由于我们的轻质碳纤维技术以及我们的团队优化车轮几何形状以提高其效率的工作,重量减轻了35%(比六个车轮减重60磅),并有可能实现更大的重量减少。

丁格尔补充说,该计划为一级汽车供应商Carbon Revolution提供了一个很好的机会,将其技术的应用扩展到航空航天领域,这在很大程度上减轻了飞机设计的重量。

原型碳纤维CH-47奇努克轮的原型渲染。

原型碳纤维CH-47奇努克轮的原型渲染。

“这些车轮可以在新建的CH-47奇努克直升机上提供,并改装成数千架现有的CH-47,但对我们来说,真正的机会在于其他民用和军用垂直升降飞机应用,”丁格尔解释说。“特别是,商业运营商的重量减轻将大大节省燃料成本。

碳革命席技术官(CTO)Ashley Denmead博士表示,该项目展示了他的团队超越汽车车轮的能力。车轮的设计可满足CH-47的大静态垂直载荷要求,即每个车轮超过9,000公斤。相比之下,对于高性能汽车,Carbon Revolution的超轻质车轮之一的要求约为每个车轮500公斤。

“这个航空航天项目带来了许多不同的设计要求,在许多情况下,这些要求比汽车严格得多,”Denmead博士指出。“事实上,我们可以满足这些要求,并且仍然制造出更轻的车轮,这证明了碳纤维的强度,以及我们团队设计出极其坚固的车轮的才能。

 

交付给国防创新中心的虚拟验证报告包括有限元分析(FEA)、子尺度测试和内部层架构设计的结果。

“在设计过程中,我们也考虑了其他重要方面,例如在役检查和车轮的可制造性,”Denmead博士继续说道。“这些对于确保我们和我们的客户能够确保此类计划在现实中的可行性至关重要。

该计划的下一阶段将涉及碳革命生产和测试原型轮,并有可能在未来扩展到其他航空航天应用。