Warszawa 8/11/2012 ANEKS Nr 1 DO POROZUMIENIA w sprawie wspólnej realizacji programu badań naukowych i prac rozwojowych

Transkrypt

1 Warszawa 8/11/2012 ANEKS Nr 1 DO POROZUMIENIA w sprawie wspólnej realizacji programu badań naukowych i prac rozwojowych dla przemysłu lotniczego podpisanego w dniu 19/01/2012 PROGRAM SEKTOROWY InnoLot Program Sektorowy InnoLot realizuje nadrzędny cel sformułowany w Strategii Badawczej Przemysłu Lotniczego jakim jest oparcie rozwoju Lotnictwa w Polsce o krajowy sektor badawczy, przy jednoczesnym podniesieniu właściwych kompetencji tego sektora do poziomu światowego. Program InnoLot przyczyni się również do realizacji celów o charakterze społecznoekonomicznym sformułowanych w Strategii: 1. Długoterminowego wzrostu konkurencyjności sektora poprzez opracowanie, zademonstrowanie i oferowanie nowych produktów i procesów wytwarzania, 2. Zapewnienia dodatkowej redukcji szkodliwych emisji (CO 2, NO x, hałas) w odniesieniu do technologii z roku 2000, przy najkorzystniejszej konfiguracji silnik/statek powietrzny, 3. Wzrostu bezpieczeństwa i komfortu użytkowania statków powietrznych. Program ten dedykowany branży lotniczej powinien stworzyć możliwość realizacji zintegrowanych prac badawczo-rozwojowych ukierunkowanych na wytwórczy przemysł lotniczy. Partnerzy zgrupowani w konsorcjach przemysłowo-naukowych działających w ramach Polskiej Platformy Technologicznej Lotnictwa, rozpoczęli wspólną inicjatywę mającą na celu zintegrowany rozwój innowacyjnych technologii lotniczych. Inicjatywa InnoLot stanowi rozwinięcie wcześniejszych prac badawczych realizowanych w ramach Programów Ramowych UE, projektów badawczorozwojowych oraz kluczowych (koordynowanych przez partnerów naukowych). Kontynuacja prac badawczych w Programie Sektorowym przez konsorcjum z liderem przemysłowym zapewni rozwój do Poziomu Gotowości Technologii TRL4-6 i demonstrację rozwiązań technicznych prowadzących do zmniejszenie zużycia paliwa, emisji spalin i hałasu. Realizacja zadań w programie InnoLot będzie oparta na zapleczu badawczo rozwojowym uczestników konsorcjum, gromadząc wszystkich kluczowych partnerów przemysłowych i naukowych z obszaru Lotnictwa. Partnerzy posiadają wieloletnie doświadczenia we współpracy w europejskich i krajowych programach badawczych. Program Sektorowy InnoLot będzie również integrował wyspecjalizowane firmy lotnicze z sektora MŚP posiadające umiejętności niezbędne do rozwoju i testowania nowoczesnych technologii. InnoLot przyczyni się do utrzymania przez polski przemysł pozycji silnego partnera dla międzynarodowych organizacji produkcyjnych sektora lotniczego (OEM) w obszarze rozwoju, konstrukcji, wytwarzania, integracji i zatwierdzania wysoko wydajnych i bezpiecznych lotniczych systemów w następnych dziesięcioleciach. str. 1

2 Wyniki prac zrealizowanych w latach zaprezentowane zostaną w formie Demonstratorów Technologii, a model działania w ramach zdefiniowanej i zintegrowanej z potrzebami przemysłu tematyki badawczej pozwoli uzyskać synergię między zaangażowanymi zespołami i zapobiegnie duplikowaniu zadań badawczych. W ramach Programu Sektorowego InnoLot proponowane są DemonstratoryGłówne: Innowacyjny System Napędowy, Innowacyjny Śmigłowiec/Wiropłat, Innowacyjny Samolot. W obszarach Demonstratorów Głownych realizowane będą również Demonstratory Szczegółowe, niezbędne do weryfikacji przyjętych i opracowanych technologii. str. 2

3 DEMONSTRATOR GŁÓWNY - INNOWACYJNYSYSTEM NAPĘDOWY (ISN) Wymagania stawiane przyszłym silnikom/napędom lotniczym wskazują, że będą to urządzenia o większej wydajności i zmniejszonym oddziaływaniu na środowisko naturalne. Niezbędne będzie osiągnięcie wysokich standardów efektywności poprzez zmniejszenie emisji hałasu, NO x, CO2 oraz zapewnienie niskich kosztów operacyjnych. W celu zapewnienia przełomu technologicznego, napędy/silniki będą charakteryzowały się większymi sprężami ogólnymi (OPR) zwiększającymi sprawność napędową i cieplną oraz wyższymi współczynnikami dwuprzepływowości (BPR). Takie kierunki rozwoju prowadzą do opracowania mniejszych i pracujących w wyższej temperaturze rdzeni silnika (moduły sprężarki i turbiny wysokiego ciśnienia) oraz przekładni o wyższych współczynnikach przenoszenia mocy w stosunku do masy. Wymaga to opracowania i wdrożenia nowych materiałów, technologii oraz metod przygotowania i nadzoru procesu produkcyjnego, a także systemów monitorowania stanu konstrukcji. Oprócz tradycyjnych napędów opartych o turbiny gazowe rozwijane będą również nowatorskie rozwiązania systemów napędowych wykorzystujące niekonwencjonalne konfiguracje i alternatywne paliwa. Początkowo koncepcje napędów hybrydowych i elektrycznych o różnej konfiguracji stanowić będą alternatywę na rynku napędów o niższej mocy (general aviation, business jet, rotorcraft) w tym również bezzałogowych statków powietrznych. Z czasem spodziewać się należy stopniowego ich wdrażania na rynek napędów dużych mocy (commercial aviation). Oddzielnym obszarem badań będą technologie systemów przeniesienia napędu w tym przekładnie redukcyjne i napędu akcesoriów oraz nowe koncepcje idące w kierunku szerszego stosowania rozwiązań napędu elektrycznego podsystemów. Testowane będą zarówno rozwiązania oparte na układach hydraulicznych, mechanicznych i elektrycznych oraz ogniwach paliwowych. Opracowane zostaną nowoczesne rozwiązania obejmujące szeroką gamę sensorów monitorujących pracę poszczególnych urządzeń i systemów sterujących silnikami i aparaturą pokładową. Program Sektorowy zapewni wymagany krok w ewolucji napędów lotniczych podnosząc poziom integracji silnika wytwarzanego nowoczesnymi technologiami z pozostałymi podsystemami. Opracowany Demonstrator Główny ISN powinien spełnić wymagania pozostałych podsystemów, tj. pracy w wyższej temperaturze i ciśnieniu. Rozwój wszystkich elementów składowych technologii ISN do poziomu TRL 6 zapewni możliwość włączenia ich do nowej generacji napędów lotniczych przed rokiem Głównym celem badawczym Europejskiej Platformy Technologicznej Lotnictwa jest rozwój technologii prowadzących do zmniejszenia o 50% emisji CO2 (na kilometr i pasażera) do roku Udział silnika, w tym celu, będzie osiągnięty przez zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa o 15 do 20%. Emisja NOx w nowych napędach musi zostać obniżona o 80%. ISN w ramach Programu InnoLot ma na celu rozwój oraz weryfikację poprawności i integracji technologii podsystemów dla zastosowań w przekładniach oraz silnikach napędowych (głównych) o bardzo wysokim stopniu dwuprzepływowości (BPR) i wysokich stosunkach ciśnień silnika (OPR) do poziomu rozwoju technologii TRL 4-5. Niższe poziomy rozwoju technologii będą osiągane w pracach nad podsystemami mającymi zastosowanie w napędach hybrydowych z wykorzystaniem kombinacji silników tłokowego i elektrycznego, ogniw paliwowych i konfiguracji typu compound. Demonstrator Główny INNOWACYJNY ŚMIGŁOWIEC/WIROPŁAT Przyszłe śmigłowce oraz wiropłaty o innych schematach konstrukcyjnych niż klasyczne, dla sprostania rosnącym wymaganiom użytkowników oraz podwyższanym normom określającym wpływ na środowisko będą musiały charakteryzować się większą str. 3

4 efektywnością oraz zmniejszoną emisją szkodliwych zanieczyszczeń w ramach szeroko rozumianego transportu lotniczego. Powinny zapewnić oszczędność kosztów wytwarzania oraz maksymalne ograniczenie kosztów operacyjnych. Zmniejszenie oddziaływania hałasu, drgań i spalin, ograniczenie energochłonności procesu wytwarzania, zredukowanie szkodliwego oddziaływania materiałów konstrukcyjnych oraz stosowanych procesów technologicznych na środowisko zaliczają się do istotnej grupy czynników branych pod uwagę przy wyborze rozwiązań konstrukcyjnych. Konieczność obniżenia emisji szkodliwych substancji będzie także zwiększać zapotrzebowanie na wykorzystanie niekonwencjonalnych konfiguracji systemów napędowych oraz alternatywnych paliw. Szybkie dostosowanie wiropłatów do potrzeb wykonywanych misji, wymuszające modułowość ich konstrukcji przy jednoczesnym skróceniu czasu obsługi pozwoli na obniżenie kosztów ponoszonych przez użytkowników w trakcie eksploatacji, co powinno znacząco zwiększyć atrakcyjność nowych rozwiązań projektowych. Innowacyjne konstrukcje wiropłatów powinny również zapewnić zwiększenie poziomu bezpieczeństwa eksploatacji, zarówno na poziomie statku powietrznego poprzez rozwój konstrukcji płatowca, wirników oraz systemów pokładowych jak i przez postępującą integrację wiropłatów z systemem transportu lotniczego. Jednym z rozwiązań, obniżającym prawdopodobieństwo wystąpienia błędów pochodzących od czynnika ludzkiego, jest także zwiększanie autonomii systemów automatycznego sterowania lotem aż do powstania konstrukcji całkowicie lub opcjonalnie bezpilotowych. Uzyskiwanie zwiększonej efektywności w projektowaniu innowacyjnych wiropłatów będzie możliwe m.in. poprzez zwiększenie efektywności modelowania zjawisk już na etapie projektowania. Zwiększenie zdolności przewidywania właściwości konstrukcji oraz skrócenie procesu powstawania nowego rozwiązania będą możliwe poprzez integrację projektowania, analiz, prób oraz metod wytwarzania. Program Sektorowy zapewni wymagany postęp na drodze wzrostu efektywności nowych konstrukcji i jest niezbędny aby umożliwić integrację innowacyjnego wiropłatu z nowymi technologiami oraz dalszy rozwój technologii projektowania i wytwarzania podsystemów lotniczych. Demonstrator innowacyjnego śmigłowca/wiropłatu (IŚ) w ramach Programu Sektorowego powinien wykazać możliwości dostosowania podsystemów do ograniczeń i wymagań przewidywanych dla statków powietrznych. Poziom TRL przewidziany w realizacji propozycji zgłaszanych w ramach Programu InnoLot powinien zapewnić możliwość włączenia analizowanych rozwiązań do nowej generacji śmigłowców/wiropłatów przed rokiem Rozwiązania proponowane do realizacji w ramach Programu InnoLot będą umożliwiały dalszy zintegrowany rozwój śmigłowców/wiropłatów umożliwiając ich dostosowywanie do rosnących wymagań rynkowych. Demonstrator Główny INNOWACYJNY SAMOLOT Aktualna metodyka projektowania statków powietrznych w Polsce, zarządzanie projektem konstrukcyjnym i technologicznym, przygotowanie i zarządzanie procesem produkcyjnym oparte są na technologiach i rozwiązaniach konstrukcyjnych opracowanych w latach 80-tych i 90-tych ubiegłego wieku. Te powody negatywnie wpływają na tempo rozwoju konstrukcji lotniczych jak również na konkurencyjność krajowych wyrobów lotniczych na światowych rynkach sprzedaży. Rozwój konstrukcji lotniczych związany jest z nadążaniem za zmieniającymi się wymaganiami przepisów lotniczych, stawiających na bezpieczeństwo operacji powietrznych, co wymusza zabudowę i integrację str. 4

5 nowoczesnego wyposażenia pokładowego. Najnowocześniejsze trendy kierują lotnictwo w stronę bezpilotowych aparatów latających oraz technologii optional pilot, które pozwolą decydować o sposobie zastosowania statku powietrznego w zależności od rodzaju wykonywanej operacji lotniczej. Firmy mające doświadczenia w projektowaniu, wytwarzaniu i wdrażaniu produktów lotniczych, poprzez projekty w ramach Programu Sektorowego InnoLot zamierzają zintensyfikować proces wdrażania nowoczesnych konstrukcji i technologii, wspólnych dla producentów płatowców. Do podstawowych obszarowi działań mających na celu wytworzenie Demonstratora Głównego Innowacyjnego Samolotu (IS) należą: zastosowanie nanomateriałów i kompozytów na elementy konstrukcyjne płatowca, opracowanie i aplikacje nowoczesnych metod wytwarzania (FSW, HSM) konstrukcyjnych elementów struktury płatowców, wdrożenie metod 3D w projektowaniu i zarządzaniu konfigurację produktów lotniczych, zaawansowane techniki wytwarzania konstrukcji lotniczych z wykorzystaniem metod Block structures, metody szybkiego prototypowania i wytwarzania (RT, LSM, FDM, EBM, SLA) elementów sterowania i wyposażenia płatowca. Realizacja zaplanowanych zamierzeń powinna skutkować zarówno wytworzeniem nowoczesnych struktur i wyposażenia, a przez to wzrostem bezpieczeństwa i zwiększeniem czasu użytkowania płatowca, jak i podwyższeniem konkurencyjności lotniczych zakładów przemysłowych. str. 5

6 Lista Demonstratorów Głównych oraz rozwijanych technologii. W poniższych tabelach, opracowanych przez członków Stowarzyszeń będących stronami porozumienia, przedstawiona jest lista demonstratorów zawierająca opis zadań badawczych, rozwijanych technologii oraz mierzalnego efektu finalnego. 1 Tytuł: Zaawansowane techniki wytwarzania przekładni lotniczych Demonstrator: Przekładnia redukcyjna Przekładnia napędu agregatów 1. Opracowanie założeń oraz konstrukcji nowego typu przekładni lotniczej redukcyjnej o wyższych współczynnikach - przenoszona moc/masa - od dotychczas stosowanych z przeznaczeniem do silników nowej generacji. 2. Opracowanie założeń oraz konstrukcji nowego typu lotniczej przekładni napędu agregatów z przeznaczeniem do silników nowej generacji. 3. Opracowanie nowych technologii montażu poszczególnych typów przekładni. 4. Analiza możliwości zastosowania materiałów konstrukcyjnych o wyższych właściwościach mechanicznych. 5. Rozwój metod obróbki powierzchni w celu uzyskania wymaganej jakości i wyeliminowania procesów chemicznych. 6. Rozwój metod symulacji numerycznej i doboru parametrów procesów obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej materiałów na koła zębate o wyższych parametrach eksploatacyjnych. 7. Rozwój metod symulacji procesu obróbki elementów przekładni celem optymalizacji procesu zużycia narzędzi. 8. Adaptacja i rozwój metod szybkiego wytwarzania (Rapid Manufacturing) do wykonywania elementów konstrukcyjnych przekładni. 9. Opracowanie procesu automatycznego zatępiania krawędzi kół zębatych. 10. Optymalizacja procesu odlewania precyzyjnego elementów konstrukcyjnych przekładni lotniczych ze stopów metali lekkich (Al, Mg). 11. Nowe metody napraw i zabezpieczeń antykorozyjnych części przekładni lotniczych eliminujące chrom sześciowartościowy. 12. Rozwój nowych technologii produkcji wałów. 13. Rozwój zaawansowanych technik numerycznych modelowania: warunków pracy, właściwości mechanicznych i zmęczeniowych, doboru łożysk tocznych, przepływu ciepła i chłodzenia, systemów olejowych dla potrzeb przekładni lotniczych. 14. Opracowanie i rozwój modułowych pomp paliwowych napędzanych przez przekładnie lotnicze. 15. Opracowanie i rozwój zaawansowanych technologii uszczelnień przekładni lotniczych. 16. Rozwój metodyki projektowania i technologii łożysk tocznych dla przekładni lotniczych. 17. Opracowanie i rozwój nowoczesnych materiałów na warstwy antykorozyjne. 18. Opracowanie i rozwój technik oraz procedur nadzoru i eksploatacji przekładni lotniczych z uwzględnieniem niskiego zużycia materiałów szkodliwych dla środowiska. 19. Opracowanie i rozwój materiałów kompozytowych jako pomocniczych w konstrukcji przekładni lotniczych. 20. Rozwój technologii materiałów niemetalicznych w elementach nośnych przekładni lotniczych. 21. Rozwój zaawansowanych technologii projektowania, prób oraz oszczędnych i ekologicznych metod badań przekładni lotniczych. 22. Rozwój procesu azotowania plazmowego kół zębatych o podwyższonych wymaganiach dla zespołu przekładni napędu agregatów (PNA) silnika turbowentylatorowego (TW). 23. Opracowanie technologii kadłuba głównego z bloku walcowanego lub odlewanego ze str. 6

7 stopu Al, z zastosowaniem zaawansowanych procesów wytwarzania. 24. Analiza i opracowanie konstrukcji przekładni napędu agregatów (PNA) silnika turbowentylatorowego (TW). 25. Wykonanie badań przekładni na stoisku badawczym. : Adaptacja nowych technologii oraz opracowanie i wykonanie przekładni redukcyjnej oraz przekładni napędu agregatów (o optymalnym współczynniku przenoszona moc/masa) umożliwi zwiększenie zakresu przenoszonych obciążeń oraz przyczyni się do unowocześnienia konstrukcji a przez to do szerszego wykorzystania w napędach lotniczych. program symulacyjny obróbki cieplnej kół pierścieniowych o zmiennym przekroju, opracowanie technologii obróbki cieplnej kół pierścieniowych, optymalizacja procesu odlewania elementów konstrukcyjnych ze stopów Al i Mg, opracowanie technologii produkcji wałów z wykorzystaniem procesu wyciskania, zastosowanie materiałów kompozytowych i ceramicznych w przekładniach lotniczych, opracowanie warunków azotowania plazmowego nowych materiałów na koła zębate, wdrożenie metod testowania przekładni z wykorzystaniem mocy krążącej w stoisku z napędem elektrycznym. Wykonanie przekładni redukcyjnej i napędu agregatów z wykorzystaniem nowoczesnych technologii wytwarzania oraz metod kontroli jakości procesu. 2 Tytuł: Zaawansowane techniki wytwarzania kadłuba pośredniego silników lotniczych Demonstrator: Moduł kadłuba pośredniego silników lotniczych 1. Badania technologiczne alternatywnych zamienników materiałowych dla zastosowania w wytwarzaniu kadłuba silnika lotniczego 1. Rozwój technologii kształtowania blaszanych elementów konstrukcyjnych silników o złożonej geometrii metodami przeróbki plastycznej na zimno lub gorąco oraz metody formowania flowforming z lokalnym podgrzewaniem laserowym. 2. Rozwój technologii łączenia elementów konstrukcyjnych metodami: a) zrobotyzowanymi np. TIG, plasma b) wysokoenergetycznymi (wiązką elektronów i wiazką laserową) c) lutowania i rozlutowania indukcyjnego połączeń elementów konstrukcyjnych z kadłubem. 3. Rozwój technologii nabudowywania struktur additive manufacturing. 4. Rozwój technologii obróbki cieplnej cienkościennych, wielkogabarytowych elementów konstrukcyjnych (wyżarzanie próżniowe, umacnianie wydzieleniowe). 5. Rozwój technologii obróbki skrawaniem: a) modelowanie procesu, b) modelowanie odkształceń wielkogabarytowych, cienkościennych zespołów konstrukcyjnych w procesie obróbczym, c) opracowanie i zastosowania narzędzi ceramicznych do obróbki wstępnej i wykańczającej, d) opracowanie metod oceny wpływu materiału i geometrii narzędzi skrawających oraz warunków procesu skrawania na wartość odkształceń i właściwości materiału skrawanego. 6. Rozwój metod badań kontrolnych oraz nieniszczących: a) kontroli wymiarowej na maszynie obróbczej, b) oceny stanu warstwy wierzchniej, c) adaptacji metod "closed door technology", d) z zastosowaniem ultradźwięków, promieni laserowych, prądów wirowych, str. 7

8 promieni rentgenowskich, penetrantów. 7. Analiza możliwości adaptacji systemu Zarządzania Cyklem Życia Wyrobu (PLM) do potrzeb procesu wytwarzania części lotniczych. 8. Rozwój systemu nadzoru i kontroli produktu w procesie produkcyjnym. 9. Rozwój metod selektywnego niklowania części silnika. 10. Opracowanie technologii wykonywania oprzyrządowania przy użyciu metody Rapid Manufacturing. 11. Rozwój metod monitorowania stanu maszyny w procesie produkcyjnym. Opracowanie technologii kadłuba pośredniego wykonanego z cienkościennych, wielkogabarytowych elementów blaszanych jest niezbędne dla zmniejszenia masy silnika lotniczego. Adaptacja metod kontroli stanu maszyn i wyrobów zwiększy efektywność procesów produkcyjnych oraz jakość i niezawodność lotniczych elementów konstrukcyjnych. analiza wpływu obróbki mechanicznej na stan warstwy wierzchniej, badanie wpływu podgrzewania laserowego na formowanie plastyczne, badanie wpływu szybkości studzenia na strukturę materiału, rozwój technologii wytwarzania i kontroli elementów konstrukcyjnych silników lotniczych. Wykonanie modułu kadłuba pośredniego silnika lotniczego z wykorzystaniem nowoczesnych technologii wytwarzania i nieniszczących metod kontroli jakości. 3 Tytuł: Zaawansowane techniki wytwarzania zespołu turbiny napędowej Demonstrator: Zespół turbiny napędowej 1. Opracowanie procesów technologicznych części z materiałów o wyższych właściwościach mechanicznych. Rozwój procesów lutowania próżniowego i obróbki cieplnej materiałów żaroodpornych i żarowytrzymałych. 2. Rozwój procesów łączenia metodami spawania materiałów przeznaczonych do pracy w wysokich temperaturach. 3. Rozwój technologii powłokowych barier cieplnych na żarowytrzymałych elementach konstrukcyjnych. 4. Badanie wpływu procesów wykańczającej obróbki skrawaniem na właściwości warstwy wierzchniej elementów konstrukcyjnych turbin. 5. Opracowanie technologii tarcz turbiny z nowych materiałów. 6. Opracowanie i rozwój metodyki projektowania i badania oraz technologii zintegrowanych układów gazowych zasilania turbin o przepływie zbliżonym do adiabatycznego. 7. Opracowanie i rozwój metod badania żaroodporności i żarowytrzymałości układów gazowych. 8. Opracowanie i rozwój metod badań właściwości mechanicznych i zmęczeniowych elementów nieruchomych turbin w warunkach zbliżonych do rzeczywistej pracy maszyny przepływowej (wirnikowej). 9. Wykonanie badań zespołu turbiny napędowej na stoisku badawczym. 10. Rozwój metod obróbki powierzchni w celu uzyskania wymaganej jakości i wyeliminowania procesów chemicznych. 11. Analiza możliwości zastosowania materiałów konstrukcyjnych o wyższych właściwościach mechanicznych. str. 8

9 Zespół turbiny napędowej nowej generacji spowoduje zwiększenie efektywności i czasu użytkowania silników lotniczych, a przez to obniżenie kosztów eksploatacji statków powietrznych. wdrożenie nowych materiałów na elementy turbiny, badanie wpływu właściwości warstwy wierzchniej na trwałość i niezawodność elementów turbiny, nowe metody projektowania, wytwarzania i badań właściwości układów gazowych turbiny. Wykonanie zespołu turbiny napędowej oraz zintegrowanego układu gazowego zasilania turbiny z wykorzystaniem nowych technologii. 4 Tytuł: Zaawansowane technologie odlewnicze Demonstrator: Odlewane elementy konstrukcyjne turbiny silnika lotniczego 1. Opracowanie technologii odlewania supercienkościennych, wielkogabarytowych rdzeniowanych odlewów z materiałów o podwyższonych właściwościach mechanicznych z nadstopów niklu. 2. Opracowanie technologii rdzeni ceramicznych nowych form ceramicznych i nowych mas modelowych. 3. Opracowanie technologii naprawy odlewów metodą prasowania izostatycznego (HIP) oraz spawania. 4. Rozwój i automatyzacja procesów odlewniczych. 5. Rozwój technologii zarządzania danymi procesowymi. 6. Rozwój technik NDT oceny jakości odlewów: tomografia, metoda ultradźwiękowa, PCRT, światło białe 7. Dobór i aplikacja nowych materiałów stosowanych w odlewaniu precyzyjnym (woski, materiały ceramiczne na formy i rdzenie). : Opracowanie zestawu technologii odlewniczych zapewni większą efektywność procesu, poprawę jakości odlewów oraz umożliwi uruchomienie produkcji wielkogabarytowych segmentów aparatu kierującego turbiny nowoczesnego silnika lotniczego. Poszerzenie oraz pozyskanie wiedzy w zakresie: wzajemnego oddziaływanie (reaktywności) odlewniczych nadstopów niklu z nowymi materiałami form, rdzeni i ochładzalników ceramicznych, optymalizacji parametrów procesu odlewniczego (topienie wsadu, zalewanie form, krystalizacja stopu i studzenie odlewów) supercienkościennych, wielkogabarytowych odlewów rdzeniowanych, wpływu parametrów procesu odlewniczego (topienie wsadu, zalewanie form, krystalizacja stopu i studzenie odlewów) oraz materiałów formierskich, rdzeni i ochładzalników na makro- i mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne odlewów, wpływu rodzaju i sposobu dozowania modyfikatora na makro- i mikrostrukturę odlewów, spawalności odlewniczych nadstopów niklu z podwyższoną zawartością Al i Ti, umocnionych wydzieleniowo fazą γ o objętości względnej większej niż 30%, zastosowanie nowoczesnych technik badań nieniszczących do kontroli jakości odlewów. str. 9

10 Wytworzenie serii supercienkościennych, wielkogabarytowych, wielosegmentowych elementów turbiny silnika lotniczego. 5 Tytuł: Zaawansowany system chłodzenia obudowy turbiny niskiego ciśnienia Demonstrator: System chłodzenia obudowy turbiny niskiego ciśnienia 1. Opracowanie założeń konstrukcyjnych i wykonanie prototypu nowej generacji systemu chłodzenia obudowy turbiny niskiego ciśnienia. 2. Badania prototypu systemu chłodzenia obudowy turbiny w odpowiednich warunkach pracy. Intensywna potrzeba dalszej redukcji zużycia paliwa przez kolejną generację silników lotniczych wymaga doskonalenia technicznych charakterystyk systemu chłodzenia obudowy turbiny, co wiąże się z poprawą wydajności systemu, efektywnym wykorzystywaniem czynnika chłodzącego, redukcję masy systemu oraz obniżeniem kosztów produkcji. nowe rozwiązania konstrukcyjne systemu chłodzenia obudowy turbin niskiego ciśnienia, metodyka badań systemu chłodzenia obudowy turbin niskiego ciśnienia. Wykonanie nowoczesnego systemu chłodzenia obudowy turbiny o zoptymalizowanych przepływach wtórnych i większej sprawności czynnika roboczego w kanale głównym oraz nowoczesnego systemu regulacji chłodzenia zewnętrznej obudowy (casingu) turbiny w celu optymalizacji strat wierzchołkowych (tzw. Active Clearance Control). 6 Tytuł: Zaawansowany zespół turbiny niskiego ciśnienia Demonstrator: Zespół turbiny niskiego ciśnienia o podwyższonej sprawności 1. Opracowanie założeń konstrukcyjnych nowoczesnej turbiny niskiego ciśnienia spełniającej wymagania nowoczesnych systemów spalania. 2. Wykonanie prototypu turbiny niskiego ciśnienia. 3. Opracowanie i wykonanie stanowiska badawczego turbiny. 4. Wykonanie badań turbiny na stoisku badawczym. Turbina niskiego ciśnienia nowej generacji zapewni efektywniejsze działanie silników lotniczych. Zastosowanie innowacyjnych rozwiązań i ich weryfikacja podwyższy sprawność aerodynamiczną modułu. zaprojektowanie i przebadanie nowoczesnego zespołu turbiny niskiego ciśnienia, opracowanie stoiska badawczego i metodyki badań turbiny niskiego ciśnienia nowego typu. Wykonanie i ocena właściwości zespołu turbiny niskiego ciśnienia, o zwiększonej efektywności. 7 Tytuł: Zaawansowane techniki wytwarzania narzędzi do obróbki skrawaniem wyrobów o str. 10

11 złożonej geometrii z trudnoobrabialnych materiałów na osnowie niklu i tytanu Demonstrator: Narzędzia do obróbki skrawaniem oraz wyroby o złożonej geometrii z trudno obrabialnych stopów na osnowie niklu i tytanu 1. Opracowanie metodyki projektowania narzędzi monolitycznych do obróbki skrawaniem powierzchni swobodnych wyrobów o złożonej geometrii (kadłuby turbin, łopatki turbin i sprężarek). 2. Opracowanie dodatkowych aplikacji dla systemu CAD wspomagających i przyśpieszających prace projektowe podczas tworzenia modeli 3D oraz dokumentacji 2D narzędzi. 3. Optymalizacja technologii wytwarzania narzędzi skrawających oraz metod pomiarów ich geometrii. 4. Opracowanie metodyki badań narzędzi skrawających i wykonanie badań. 5. Optymalizacja konstrukcji i technologii narzędzi skrawających. 6. Wykonanie narzędzi skrawających oraz testy. 7. Optymalizacja konstrukcji narzędzi skrawających i metod ich wytwarzania. 8. Testowanie narzędzi w warunkach przemysłowych. Skrócenie procesu projektowania i wytwarzania narzędzi specjalnych niezbędnych do obróbki skrawaniem wyrobów o złożonej geometrii przyczyni się do obniżenia kosztów wytwarzania, zapewniając równocześnie uzyskanie wymaganej jakości. aplikacje wspomagające projektowanie 3D i wytwarzanie narzędzi, opracowanie nowoczesnej metodyki badań narzędzi, wykorzystanie inżynierii odwrotnej 3D do projektowania i wytwarzania narzędzi. Opracowanie i wykonanie specjalistycznych narzędzi do obróbki skrawaniem oraz wyrobów o złożonej geometrii dla przemysłu lotniczego (np. kadłuby turbin, łopatki sprężarek i turbin, rdzenie, aparaty kierujące). 8 Tytuł: Technologie hybrydowego zespołu napędowego lekkich lub bezzałogowych statków powietrznych Demonstrator: Hybrydowy zespół napędowy lekkich lub bezzałogowych statków powietrznych 1. Opracowanie hybrydowych (spalinowo-elektrycznych) układów napędowych do napędu bezzałogowych i załogowych statków powietrznych. 2. Optymalizacja układu silnik spalinowy i silnik elektryczny zasilany ogniwami paliwowymi. 3. Wykonanie badań stoiskowych nowych typów napędów. 4. Badania stoiskowe systemu sterowania FADEC (Full Authority Digital Engine Control) w środowisku symulacyjnym HIL (Hardware in the LoopSimulation). 5. Opracowanie technologii ogniw paliwowych do zastosowania w napędach bezzałogowych i załogowych statków powietrznych. 6. Wykonanie stanowisk do badań napędów hybrydowych. Zwiększenie osiągów lekkich lub bezzałogowych statków powietrznych (czas lotu i użytkowania, zmniejszenie hałasu, efektywność wykorzystania paliwa), poprawa bezpieczeństwa lotu (redundancja napędu) oraz alternatywne źródła napędu są istotnymi elementami wzrostu konkurencyjności krajowego przemysłu lotniczego. str. 11

12 opracowanie innowacyjnego systemu sterowania napędem hybrydowym, opracowanie lotniczego, hybrydowego spalinowo elektrycznego systemu napędowego, wykorzystanie ogniw paliwowych do napędów lotniczych, zmniejszenie negatywnego działania na środowisko (zanieczyszczenie i hałas). Wykonanie napędu hybrydowego zintegrowanego z platformą bezzałogową lub załogową oraz przeprowadzenie lotów próbnych. 9 Tytuł: Zaawansowane techniki wytwarzania sprężarki silnika turbinowego o wyższych stopniach sprężu Demonstrator: Kadłub sprężarki oraz aparat kierujący z materiałów kompozytowych Opracowanie założeń, przygotowanie dokumentacji konstrukcyjnej i technologicznej oraz wykonanie wielkogabarytowego kadłuba sprężarki ze stopów aluminium i aparatu kierującego sprężarki z materiałów kompozytowych. Udoskonalone konstrukcje kadłuba sprężarki oraz aparat kierującego przyczynią się do wzrostu osiągów i zwiększenia resursu silnika lotniczego. opracowanie i wdrożenie nowych metod obróbki ubytkowej wielkogabarytowych części zespołów, zastosowanie kompozytów do budowy aparatu kierującego sprężarki. Wykonanie wielkogabarytowego kadłuba sprężarki ze stopów Al oraz aparatu kierującego z materiałów kompozytowych (sprężarki silnika turbinowego o wyższych stopniach sprężu), spełniających wymagania jakościowe i zapewniających efektywniejszą pracę silnika lotniczego. 10 Tytuł: Kanały wylotowe i kompozytowe wloty powietrza do silników APU Demonstrator: Silnik APU z nowym systemem wlotów powietrza i wylotów spalin 1. Określenie wymagań funkcjonalnych materiałów kompozytowych stosowanych na wloty powietrza. 2. Obliczenia wydajność i sprawność układu. 3. Projekt kompozytowego wlotu powietrza. 4. Obliczenia przepływowe CFD i optymalizacja kanałów wlotowych. 5. Wyznaczenie właściwości akustycznych wlotu powietrza. 6. Opracowanie wytrzymałościowego modelu kanałów dolotowych, systemu zamykania wlotu powietrza z uwzględnieniem ekstremalnych warunków pracy. 7. Opracowanie koncepcji i wykonanie nowego systemu uwzględniającego wyniki badań geometryczno-analitycznych nowych wlotów powietrza. 8. Wybór optymalnych materiałów kompozytowych oraz walidacja ich charakterystyk uwzględniająca wymagania FAA. 9. Określenie wymagań funkcjonalnych kanałów wylotowych. 10. Obliczenia wydajności i sprawności układu. str. 12

13 11. Projekt wylotu spalin z uwzględnieniem aspektu geometryczno-akustycznego oraz materiałowego. 12. Obliczenia przepływowe CFD i optymalizacja kanałów wylotowych. 13. Określenie właściwości akustycznych wylotu spalin. 14. Charakterystyka wytrzymałościowa kanałów wylotowych. 15. Wybór optymalnych koncepcji oraz przeprowadzenie ich walidacji. Obecne stosowane silniki pomocnicze APU posiadają kanały doprowadzające powietrze wykonane ze stopów aluminium. Wymagania współczesnego rynku nakładają na producentów zmniejszenie masy przy jednoczesnej poprawie wydajności i sprawności silników APU. Stąd niezbędne jest zastosowanie nowoczesnych materiałów kompozytowych w miejsce konwencjonalnych materiałów konstrukcyjnych. Kanały wylotowe silnika APU oprócz podstawowej funkcji odprowadzenia spalin do atmosfery muszą spełniać również funkcję tłumika hałasu zapewniającego osiągnięcie restrykcyjnych wymagań środowiskowych. Obecnie stosowane kanały wylotowe tylko częściowo spełniają te wymagania, dlatego istotne jest opracowanie technologii umożliwiającej poprawę wydajności przy jednoczesnej redukcji hałasu silnika APU. optymalizacja geometrii kanału wlotowego pod kątem cech wytrzymałościowych, przepływowych i akustycznych. wykorzystanie materiałów kompozytowych do budowy wlotów powietrza silników APU spełniające wymagania wytrzymałościowe, termiczne i akustyczne. modelowanie i optymalizacja pod kątem przepływowym i akustycznym kanałów wylotowych silnika APU. optymalizacja geometryczno-materiałowa w celu zwiększenia wydajności silnika oraz zmniejszenie natężenia fali akustycznej. Wykonanie opracowanego systemu dolotowego powietrza do silnika APU będącego strukturalnym podzespołem samolotu. Wykonanie i badania zaprojektowanych kanałów wylotowych silników APU, w tym wydajności oraz emisji hałasu. 11 Tytuł: Zaawansowane technologie remontowe silników pomocniczych (APU) Demonstrator: Silnik pomocniczy (APU) 1. Opracowanie technologii napraw elementów konstrukcyjnych silników APU metodą spawania wiązką elektronów oraz AUTO-TIG. 2. Opracowanie technologii napraw elementów konstrukcyjnych silników APU metodami natrysku termicznego oraz selektywnego niklowania zużytych powierzchni części. 3. Opracowanie metodyki badań nieniszczących z zastosowaniem ultradźwięków, prądów wirowych, promieni rentgenowskich i penetrantów wyremontowanych elementów konstrukcyjnych. Nowoczesne silniki pomocnicze stanowią równoważnik silników turbinowych. Stosowane dotychczas technologie remontu nie spełniają współczesnych wymagań lotniczych. Konieczne jest opracowanie nowoczesnych technologii remontowych, zapewniających zachowanie prawidłowej jakości silników. ocena wpływu parametrów technologii remontowych na właściwości użytkowe naprawianych elementów konstrukcyjnych, aplikacja metod badań nieniszczących do oceny właściwości wyremontowanych str. 13

14 elementów konstrukcyjnych silników APU. Opracowanie technologii remontowych zapewniających nowoczesny (o obniżonych kosztach) proces remontu silników pomocniczych (APU). Przeprowadzenie procedur remontowych silnika pomocniczego (APU) z wykorzystaniem opracowanych technologii i metodyk. 12 Tytuł: Zaawansowane metody badań podzespołów silników pomocniczych (APU) Demonstrator: Stanowisko do badania układów hydraulicznych silnika pomocniczego APU 1. Opracowanie metodyki badań i analiza wpływu geometrii układów hydraulicznych na osiągi agregatu pomocniczego APU. 2. Opracowanie modelu matematycznego i przeprowadzenie stymulacji funkcjonowania układu hydraulicznego agregatu 3. Wykonanie stanowiska do badania parametrów układu hydraulicznego agregatu pomocniczego APU. Wykonanie stanowiska do badania układów hydraulicznych jest niezbędne do wdrożenia metod badań geometrii elementów układów płynowych stosowanych w silnikach APU. opracowanie metodyki projektowania i wytwarzania elementów konstrukcyjnych układów hydraulicznych, badanie wpływu geometrii układów hydraulicznych na osiągi silnika APU. Wykonanie stanowiska i wykorzystanie go do badania parametrów elementów układów hydraulicznych silnika pomocniczego APU. 13 Demonstrator Główny: Innowacyjny Śmigłowiec Tytuł: Opcjonalnie pilotowany śmigłowiec Demonstrator: Lekki śmigłowiec 1. Projekt dostosowania śmigłowca bezzałogowego (UAV) do wersji opcjonalnie pilotowanej (OPV). 2. Projekt zabudowy systemu pływaków i tratwy ratunkowej w celu dopuszczenia śmigłowca do użytkowania nad obszarem wodnym w wersji bezpilotowej UAV jak i OPV wersja morska wzbogacona o funkcje autonomicznego startu/lądowania na obiektach pływających. 3. Projekt zabudowy automatycznego systemu stabilizacji (SAS), integracja na śmigłowcu w wersji OPV oraz wykonanie prób funkcjonalnych. 4. Projekt układu sterowania lotem z zastosowaniem wzmacniaczy elektromechanicznych w miejsce wzmacniaczy hydraulicznych, wykonanie prototypowego układu oraz prób funkcjonalnych i eksploatacyjnych. 5. Modularyzacja śmigłowca - projekt blokowej zabudowy wyposażenia w celu zwiększenia podatności do modernizacji śmigłowca (skrócenie czasu i zmniejszenie kosztów wprowadzania wyposażeń nowej generacji). Realizacja wymienionych zadań zwiększy użyteczność lekkiego śmigłowca oraz możliwości str. 14

15 jego zastosowania dzięki poszerzeniu rodzajów misji o loty bezzałogowe, które obecnie nabierają coraz większego znaczenia. Dodatkowo uzyskane efekty projektu to możliwość szybkiego przekonfigurowanie lekkiego śmigłowca z wersji załogowej do bezzałogowej. opracowanie śmigłowca bezzałogowego z możliwością opcjonalnego pilotowania, start/lądowanie na obiektach pływających w wersji bezpilotowej, modularyzacja śmigłowca przy uwzględnieniu jego zastosowań. Wykonanie lekkiego śmigłowca realizującego następujące założenia: loty śmigłowcem opcjonalnie pilotowanym (wersja OPV), loty nad akwenami wodnymi z możliwością lądowania na pokładzie statków i/lub wyniesionych platformach, loty długotrwałe w oparciu o system automatycznej stabilizacji SAS, zmniejszenie masy śmigłowca: - w wersji pilotowanej (zastosowanie systemu Glass Cockpit i zastąpienie wzmacniaczy hydraulicznych wzmacniaczami elektromechanicznymi), - w wersji bezpilotowej (zastosowanie łatwo demontowanej, kompaktowej tablicy przyrządów wyposażonej w wyświetlacze LCD). 14 Demonstrator Główny: Innowacyjny Śmigłowiec Tytuł:Zaawansowany śmigłowiec z podwoziem adaptacyjnym Demonstrator:Śmigłowiec z podwoziem adaptacyjnym 1. Opracowanie koncepcji adaptacyjnego systemu podwozia (ALG). 2. Opracowanie metodyki montażu i strojenia piezo-zaworów (PV) podwozia. 3. Opracowanie modyfikacji konstrukcyjnych kadłuba umożliwiającego zabudowę podwozia adaptacyjnego ALG- PV. 4. Opracowanie systemu identyfikacji obciążeń metodą pomiaru prędkości miejscowego opadania i rozkładu masy. 5. Miniaturyzacja i integracja układu sterowania śmigłowca. 6. Wykonanie modeli laboratoryjnych do oceny koncepcji podwozia adaptacyjnego ALG- PV. 7. Weryfikacja konstrukcji podwozia w celu oceny rezonansu ziemnego i pochłaniania energii przy lądowaniu. 8. Wykonanie elementów konstrukcyjnych kadłuba śmigłowca do prób naziemnych i do zabudowy na śmigłowcu prototypowym. 9. Wykonanie i badania pełnowymiarowego modelu podwozia adaptacyjnego ALG-PV. 10. Integracja podwozia adaptacyjnego ALG-PV na śmigłowcu kategorii transportowej. 11. Analiza i próby naziemne podwozia adaptacyjnego ALG-PV na śmigłowcu kategorii transportowej w celu oceny rezonansu ziemnego. 12. Próby naziemne zmodyfikowanej struktury śmigłowca - demonstratora. Realizacja wymienionych zadań pozwoli na poprawę właściwości użytkowych i bezpieczeństwa śmigłowców poprzez umożliwienie startów i lądowań na podłożach niestabilnych (np. w ratownictwie morskim) lub nierównych (w obszarach górskich). opracowanie koncepcji podwozia adaptacyjnego dla śmigłowca opracowanie metodologii sterowania podwoziem adaptacyjnym w warunkach startów i lądowań na podłożach niestabilnych wielokryterialna optymalizacja podwozia adaptacyjnego dla spełnienia wymagań stawianych wiropłatom. str. 15

16 Wykonanie i przebadanie śmigłowca z podwoziem adaptacyjnym. 15 Demonstrator Główny: Innowacyjny Śmigłowiec Tytuł: Śmigłowiec z pasywnymi i aktywnymi urządzeniami tłumiącymi drgania Demonstrator: Lekki śmigłowiec z pasywnymi i aktywnymi urządzeniami tłumiącym drgania 1. Wykonanie badań modalnych naziemnych i w locie struktury lekkiego śmigłowca demonstratora. 2. Identyfikacja źródeł drgań oraz modeli modalnych dla śmigłowca demonstratora; opracowanie metod modelowania dla zwiększenia dokładności przewidywania właściwości dynamicznych konstrukcji. 3. Opracowanie modyfikacji konstrukcyjnych zwiększających właściwości dynamiczne powiązane ze zmniejszeniem masy śmigłowca demonstratora. 4. Wykonanie elementów konstrukcyjnych kadłuba śmigłowca do prób naziemnych i do zabudowy na śmigłowcu demonstratorze. 5. Projekt, wykonanie oraz próby naziemne i w locie pasywnych urządzeń tłumiących drgania. 6. Projekt, wykonanie oraz próby naziemne i w locie aktywnych urządzeń tłumiących drgania. 7. Projekt, wykonanie oraz próby zmodyfikowanych elementów zawieszenia zespołów przeniesienia mocy. 8. Walidacja opracowanych metod modelowania i przewidywania właściwości dynamicznych konstrukcji lotniczej poprzez próby modalne naziemne i w locie śmigłowca demonstratora. Realizacja wymienionych zadań poprawi właściwości użytkowe poprzez zmniejszenie masy i poziomu drgań śmigłowca oraz umożliwi zwiększenie dokładności przewidywania właściwości dynamicznych konstrukcji lotniczych na etapie projektowania. opracowanie pasywnych i aktywnych urządzeń tłumiących drgania śmigłowca opracowanie innowacyjnych metod analiz dynamiki konstrukcji umożliwiających zwiększenie dokładności przewidywania właściwości dynamicznych na etapie projektowania. Wykonanie lekkiego śmigłowca-demonstratora ze zmienioną strukturą kadłuba oraz urządzeniami obniżającymi poziom drgań, zoptymalizowanymi pod kątem zmniejszenia masy konstrukcji. 16 Demonstrator Główny: Innowacyjny Samolot Tytuł: Zaawansowane kompozyty jako elementy konstrukcyjne płatowca Demonstrator: Kompozytowe elementy mechanizacji płatowca 1. Opracowanie metod projektowania wysokojakościowych kompozytów do zastosowania w strukturach lotniczych. 2. Analiza zastosowania i badania właściwości nowoczesnych materiałów inżynierskich nanomateriałów i piezoelektryków w lotniczych strukturach kompozytowych. 3. Nowe technologie wysokojakościowych kompozytów z nowoczesnych materiałów inżynierskich. 4. Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej części z kompozytów i oprzyrządowania produkcyjnego: lotki, ster wysokości, ster kierunku, trymery, spoilery, sloty, owiewki. str. 16

17 5. Opracowanie procesów technologicznych wysokojakościowych kompozytów. 6. Badania i analiza metod obsługi i kontroli (niszczących i nieniszczących) wysokojakościowych kompozytów oraz wykrywania wad produkcyjnych i eksploatacyjnych. 7. Ocena tolerancji uszkodzeń i wytrzymałości zmęczeniowej - opracowanie metod napraw kompozytów wysokojakościowych. 8. Badania aeroelastyczności zaprojektowanych konstrukcji metodami numerycznymi. 9. Badania naziemne i w locie prototypowych rozwiązań. 10. Badanie i opracowanie metod odzyskiwania materiałów i utylizacji wysokojakościowych kompozytów. 11. Badanie i ocena nowoczesnych materiałów inżynierskich do tłumienia hałasu. 12. Badanie wibroakustycznego środowiska kabiny pilota. 13. Badanie współczynnika pochłaniania dźwięku metodą pogłosową z wykorzystaniem modeli MES - budowa modeli 3D. 14. Opracowanie założeń technicznych metod tłumienia drgań kabiny samolotu. 15. Projekt układu aktywnego tłumienia drgań elementów pokrycia kadłuba. 16. Badanie i dobór biernych elementów wygłuszenia konstrukcji samolotu. 17. Projekt i budowa stanowiska do pomiaru wygłuszenia elementów konstrukcji samolotu. 18. Wykonanie i badanie elementów konstrukcji samolotu po wygłuszeniu metodami aktywnymi i pasywnymi. 19. Projekt zmian konstrukcyjnych w celu obniżenia poziomu hałasu. 20. Wykonanie i montaż eksperymentalnego systemu redukcji hałasu w kabinie samolotu. 21. Próby naziemne i w locie zastosowanych rozwiązań. Poznanie właściwości i wykorzystanie kompozytów do budowy elementów konstrukcyjnych płatowca spowoduje zmniejszenie masy i wzrost właściwości użytkowych samolotów. System redukcji hałasu zapewni komfort podróżowania pasażerów i pracy załogi, co przyczyni się do wzrostu bezpieczeństwa i atrakcyjności podróżowania. Wykorzystanie elementów konstrukcyjnych z kompozytów o podwyższonych właściwościach mechanicznych, zastosowanie nowoczesnych materiałów w lotniczych strukturach kompozytowych (nanomateriały, piezoelektryki), opracowanie i wdrożenie nowych metod projektowania, technologii i eksploatacji elementów konstrukcyjnych z kompozytów, wykorzystanie nowoczesnych materiałów do tłumienia drgań i hałasu statku powietrznego Wykonanie kompozytowych elementów konstrukcyjnych płatowca oraz aktywnego i pasywnego systemu tłumienia drgań statku powietrznego. 17 Demonstrator Główny: Innowacyjny Samolot Tytuł: Zaawansowane techniki wytwarzania elementów konstrukcyjnych płatowca Demonstrator: Elementy struktury płatowca wykonane metodą FSW 1. Opracowanie modeli i wykonanie symulacji numerycznych procesów zgrzewania tarciowego z przemieszaniem (FSW) materiałów stosowanych w lotnictwie. 2. Opracowanie metody projektowania i wykonywania narzędzi oraz połączeń FSW wybranych materiałów. Opracowanie metod naprawy części połączonych metodą FSW i ocena właściwości użytkowych. 3. Analiza właściwości połączeń wykonanych metodą FSW. Dobór warunków procesu FSW - analiza porównawcza wyników symulacji komputerowej z wynikami str. 17

18 eksperymentów. 4. Wykonanie i badania demonstratora technologii łączenia metodą FSW. Metoda FSW powinna spowodować zmniejszenie kosztów wytwarzania i eliminację błędów ludzkich powstających podczas procesu wytwarzania metodami tradycyjnymi. ocena wpływu parametrów technologicznych procesu FSW na jakość połączeń, badania i rozwój technik łączenia materiałów trudno spawalnych, metody łączenia elementów cienkościennych, opracowanie metody antykorozyjnego zabezpieczania połączeń zgrzewanych, opracowanie i rozwój techniki napraw struktur lotniczych metodą FSW, dobór optymalnego materiału na narzędzia stosowane w technologii FSW. Wykonanie połączenia elementów konstrukcyjnych (pokrycie-żebro/podłużnice, pokryciewręga/podłużnice) struktury płatowca metodą FSW. 18 Demonstrator Główny: Innowacyjny Samolot Tytuł:Metody 3D w procesie rozwoju produktu Demonstrator: Gondola silnika 1. Aplikacja środowiska 3D i opracowanie metodyki cyfrowego projektowania struktur lotniczych, instalacji hydraulicznych i elektrycznych. 2. Opracowanie metodyki symulacji projektowania konstrukcji w środowisku 3D. 3. Opracowanie metodyki symulacji technologii elementów konstrukcyjnych struktury płatowca w środowisku 3D. 4. Opracowanie metodyki cyfrowego zarządzania konfiguracją produktu lotniczego w środowisku 3D. 5. Opracowanie metodyki cyfrowego montażu struktur lotniczych w środowisku 3D. 6. Opracowanie cyfrowego modelu i wykonanie gondoli silnika. Potrzeba szybkiego projektowania i wytwarzania zaawansowanych konstrukcji lotniczych powoduje konieczność opracowania i wdrożenie cyfrowego środowiska 3D oraz stworzenie nowego standardu i jakości nowoczesnych elementów produktów lotniczych. Cyfrowe symulacje procesów umożliwiających wytwarzanie nowoczesnych konstrukcji lotniczych. Wykonanie gondoli silnika zgodnie z nowym standardem projektowania konstrukcji lotniczych. 19 Demonstrator Główny: Innowacyjny Samolot Tytuł: Zaawansowane techniki wytwarzania konstrukcji lotniczych z wykorzystaniem filozofii Block Structures Demonstrator: Element mechanizacji płatowca 1. Opracowanie metodyki projektowania struktur lotniczych opartych na filozofii Block Structures. 2. Opracowanie technologii wykonania i montażu struktur lotniczych opartych na filozofii Block Structures. 3. Badania właściwości mechanicznych i wytrzymałości zmęczeniowej struktur lotniczych str. 18

19 opartych na filozofii Block Structures. : Wprowadzanie nowych technologii, które powodują znaczne zmniejszenie liczby części, ułatwia montaż oraz minimalizuje koszty wytwarzania co wpisuje się w filozofię odchudzonego wytwarzania w przemyśle lotniczym. innowacyjna metoda projektowania i łączenia struktur lotniczych oparta na filozofii Block Structures. Wykonanie prototypu struktury płatowca z wykorzystaniem filozofii Block Structures. 20 Demonstrator Główny: Innowacyjny Samolot Tytuł: Wytwarzanie konstrukcji lotniczych metodami przyrostowymi Demonstrator: Elementy sterowania i wyposażenia płatowca 1. Zdefiniowanie wytycznych konstrukcyjno-technologicznych pozwalających na zastosowanie metod szybkiego prototypowania (RapidPrototyping) oraz wytwarzanie elementów struktury płatowca przy wykorzystaniu technologii przyrostowych (Additive Manufacturing). 2. Opracowanie optymalnych parametrów wybranych procesów obróbki przyrostowej oraz dobór właściwych materiałów z uwzględnieniem produktywności w obszarach wytwarzania : przyrządów i narzędzi metody RapidTooling (szybkie wykonywanie prototypów), elementów z tworzyw sztucznych metody SLA (streolitografia), SLS (selektywne spiekanie laserowe), FDM (szybkie nakładanie tworzyw sztucznych), elementów z metali i ich stopów metody SLM (selektywne przetapianie laserowe), LC (napawanie laserowe), DMLS (bezpośrednie spiekanie metali laserem), EBM (spiekanie wiązką elektronów), powłok ochronnych i regeneracji powierzchni elementów - ColdSpraying (natrysk na zimno). 3. Badania właściwości mechanicznych próbek oraz części/zespołów wykonanych w technologii Additive Manufacturing (wytwarzania metoda przyrostową). 4. Wykonanie i analiza powłok ochronnych na powierzchniach o różnej geometrii. Regeneracja powierzchni i odbudowa ubytków addytywnymi metodami natryskiwania - ColdSpraying. 5. Rozwój i opracowanie metod projektowania i wytwarzania lekkich struktur o wysokich właściwościach mechanicznych. Analiza konstrukcji ażurowych pod kątem zastosowania oraz możliwości wytwarzania metodami obróbki przyrostowej. 6. Opracowanie i wykonanie demonstratorów wykonanie części, narzędzi i podzespołów z uwzględnieniem złożoności konstrukcji i możliwości optymalizacji kształtu z równoczesnym zmniejszeniem masy oraz czaso- i kosztochłonności. 7. Opracowanie metod kontroli procesów, zasad montażu oraz analizy jakościowej i funkcjonalnej struktur lotniczych zaprojektowanych i wykonanych w technologii Additive Manufacturing. : Opracowanie metod konstrukcji i wytwarzania elementów lotniczych metodami przyrostowymi spowoduje skrócenie czasu i zmniejszenie kosztów wytwarzania oraz szkodliwości wpływu procesów na środowisko naturalne. określenie wpływu zastosowanych systemów, parametrów procesu oraz materiałów na produktywność wytwarzania, jakość produktu i jego funkcjonalność. opracowanie metodyki projektowania i wytwarzania elementów konstrukcyjnych pod kątem optymalizacji kształtu, redukcji masy oraz poprawy ich właściwości fizycznych str. 19

20 i mechanicznych, opracowanie założeń technicznych i technologicznych procesów obróbki przyrostowej (Additive Manufacturing) z uwzględnieniem wymagań stawianym wyrobom i konstrukcjom lotniczym. Wykonanie elementów wyposażenia lubstruktury płatowca metodami przyrostowymi. 21 Demonstrator Główny: Innowacyjny Samolot Tytuł: Obróbka skrawaniem z dużą prędkością cienkościennych elementów konstrukcji lotniczych Demonstrator: Element struktury płatowca typu żebro lub wręga 1. Opracowanie technologii oraz metodyki projektowania części integralnych ze stopów aluminium wykonywanych metodami obróbki skrawaniem z dużą prędkością (HSM) w celu eliminacji/redukcji odkształceń. 2. Opracowanie technologii oraz metodyki projektowania części cienkościennych metalowych struktur lotniczych wykonywanych metodami HSM. 3. Opracowanie technologii obróbki skrawaniem z dużą prędkością materiałów trudnoobrabialnych. Opracowanie zasad projektowania i technologii obróbki skrawaniem z dużą prędkością integralnych, cienkościennych elementów struktury lotniczej ze stopów aluminium oraz z materiałów trudnoobrabialnych spowoduje zmniejszenie kosztów wytwarzania. badanie i ocena wpływu parametrów obróbki HSM na poziom odkształceń integralnego, cienkościennego elementu struktury lotniczej ze stopów aluminium i materiałów trudnoobrabialnych, określenie wpływu stanu dostawy materiału stopy aluminium i inne stopy trudnoobrabialne - na poziom odkształceń integralnego, cienkościennego elementu struktury lotniczej wykonanego metodami HSM, określenie wpływu geometrii stopy aluminium i inne stopy trudnoobrabialne - na poziom odkształceń integralnego, cienkościennego elementu struktury lotniczej wykonanego metodami HSM, ocena wpływu czynników zewnętrznych procesu obróbki stopy aluminium i inne stopy trudnoobrabialne - na poziom odkształceń integralnego, cienkościennego elementu struktury lotniczej wykonanego metodami HSM, opracowanie danych do symulacji komputerowych procesów wytwarzania integralnych, cienkościennych elementów struktury lotniczej ze stopów aluminium i materiałów trudnoobrabialnych, opracowanie założeń konstrukcyjnych i technologicznych integralnych, cienkościennych elementów struktury lotniczej ze stopów aluminium i materiałów trudnoobrabialnych. Wykonanie elementu struktury płatowca typu żebro lub wręga ze stopów aluminium i materiałów trudnoobrabialnych metodami obróbki skrawaniem z dużą prędkością. 22 Tytuł: Urządzenie zasilające i kontrolujące aparaturę pokładową i naziemną Demonstrator: Modułowe urządzenia do zasilania aparatury pokładowej i naziemnej; - ogniwa paliwowe z zestalonym elektrolitem tlenkowym(sofc), str. 20