巡航时速超400公里！空客RACER高速复合直升机

速度快、重量轻、耗油少：空中客车公司的高速直升机Racer的飞行速度可以达到400公里/小时的新纪录。其外皮的外壳部件尺寸达到3.4 x 5米，是用一种新的、高度自动化的制造工艺制造的。德国弗劳恩霍夫研究所IGCV的一个研究小组与空客直升机公司共同开发了这一工艺。

该直升机被设计为每小时超过400公里的巡航速度（来源：空中客车直升机公司）

直升机侧壳的覆盖层由碳纤维增强复合材料制成，夹层核心由酚醛树脂蜂窝构成。到目前为止，这种大尺寸的夹层碳纤维增强复合材料部件都是通过手工铺设制造的，这是一个耗时、耗资的过程。

“以前也是用碳纤维增强的轻量化材料制造外壳，但我们进一步发展了制造工艺，新的工艺是基于自动纤维放置过程。”弗劳恩霍夫IGCV的科学家托马斯•曾克这样说。

一个机器人自动沉积连续纤维增强的预浸渍材料。在新的工艺中使用单向带（UDT），因为它具有更好的机械性能，比基于织物的复合材料半成品造成的浪费更少。酚醛树脂蜂窝的夹层核心有助于提高复合材料的刚度，而覆盖层纤维则提供强度。一层胶膜确保了芯材和覆盖层之间的力的传递。

纤维沉积物遵循一种专门开发的编程方法。该工具方案是专门为这个新的工艺链开发的。它的表面定义了纤维在自动放置时应采取的形状。不同形状的夹层口袋的复杂几何形状都被考虑到了。因此，带被准确地放置在后期组件结构所需的位置。

其中一个固化的侧壳，准备安装在直升机原型机上。

根据分层和纤维的不同，通过自动纤维铺设（AFP）生产的碳纤维增强复合材料件可以达到比钢构件更高的承载能力，而重量却大大减轻。节省下来的材料使壳段的重量减少了5%。根据生产中使用的能源组合，每个壳段的生态足迹可以因此提高15%。

此外，进一步开发的夹层碳纤维增强复合材料件的制造工艺带来了额外的优势：例如，由于更有效的工艺，曾克和他的团队能够将生产浪费从45%减少到20%。根据生产直升机的数量，与传统的手工生产相比，自动流程也能节省生产成本。例如，以每年65架直升机的生产速度计算，这就是20%。