ハネウェルが3Dプリントを活用して次世代の飛行技術を開発する方法

Honeywell Aerospace の製品とサービスは、世界中のほぼすべての商用航空機、防衛航空機、宇宙航空機に搭載されています。ハネウェルのターボチャージャーは、世界中のほぼすべての自動車およびトラックメーカーでも使用されています。航空宇宙グループの事業部門は、自動車や飛行機の燃料消費量を削減し、飛行の定時性を改善し、飛行と滑走路の安全性を強化するために、航空機エンジン、コックピットおよび客室の電子機器、機内ワイヤレス接続、物流などの革新的なソリューション、技術、製品を開発しています。

興味深いことに、3D プリンティングは Honeywell のさまざまなテクノロジーにおいてますます重要な役割を果たしています。
3D プリントが次世代航空機の技術進歩を推進<br /> ハネウェルによれば、エンブラエルは早くも2016年に、世界をリードする革新的な旅客機コックピットを備えた新世代のE-Jetシリーズの航空機を発売した。コックピットは、ハネウェルエアロスペースの業界をリードする Primus® Epic コックピットテクノロジーをベースにしています。統合コックピットシステムには、ナビゲーション、通信、表示システムをカバーするハードウェアおよびソフトウェアソリューションの完全なセットが含まれており、エンブラエルの最新のナローボディ中距離航空機に総合的なサポートを提供します。

ビデオでご覧いただけるように、Honeywell Primus Epic 統合コックピットの主要機能の 1 つである SmartView® は、地形、障害物、空港の滑走路の 3D 画像を表示する初めての機能で、パイロットや乗務員の状況認識力を高め、飛行の安全性、燃料効率、乗客の飛行体験を向上させます。 SmartView を使用すると、パイロットは夜間や悪天候時でも飛行中に常に機外の「クリアな視界」を維持できます。

E-Jet E2 シリーズの航空機には、Primus Epic のアップグレード版である統合コックピットが搭載されています。アップグレードされたシステムは、次のような数多くの最新テクノロジーをサポートしています。

SmartView® 合成視覚システムは、外部環境の大規模な 3 次元カラー統合画像を提供し、パイロットの状況認識を大幅に向上させ、飛行の安全性と効率性を向上させます。

IntuVue® 3D 気象レーダーは、業界初かつ唯一の市販自動レーダーシステムです。このシステムは、飛行経路上の気象状況を正確に表示し、他のシステムよりも 50% 長い、最大 60 海里先までの乱気流検知を提供します。このレーダーの最新バージョンには、雹や雷を予測する機能も備わっています。

次世代の飛行管理システムには、A 地点から B 地点までの飛行計画を自動的に作成するグラフィカルな飛行計画機能が搭載されています。このシステムは、クラス最高の飛行計画、ルート誘導、アプローチモード選択を特徴としており、パイロットが計器を見下ろす時間を短縮し、データ入力エラーのリスクを最小限に抑えることができます。

Honeywell 中央メンテナンスコンピュータ (CMC) には、現在入手可能な同クラスで最も高度な航空機中央メンテナンスコンピュータシステムが搭載されています。現在、航空会社は、その強力な機能を使用して航空機の故障を診断できるだけでなく、潜在的なシステムの問題を事前に予測して、ダウンタイムを削減することもできます。

ハネウェルは、航空機付近の地形や障害物を監視することで、制御された飛行による地形への衝突事故を効果的に防止する強化型地表接近警報システム (EGPWS) を開発しました。

SmartRunway® と SmartLanding® は、パイロットの状況認識を向上させ、滑走路侵入や逸脱のリスクを軽減する、強化型対地接近警報システム (EGPWS) のソフトウェアアップグレードです。このシステムは、地上走行、離陸、進入、着陸、地上走行中に航空機を正確に位置決めし、航空機の進入高度が高すぎたり、速度が速すぎたり、セットアップエラーが発生した場合に乗務員に音声と視覚による警告を発します。

クールなテクノロジーの背後には、製造をサポートするテクノロジーの向上があります。ハネウェルアディティブマニュファクチャリングテクノロジーセンターは、米国アリゾナ州フェニックスに本社を置いています。当初、ハネウェルは3Dプリント技術を使用して、初めてHTF7000エンジンの部品を製造しました。このエンジンモデルは、より一般的なダッソー・ファルコン、ボンバルディア・チャレンジャー、ガルフストリームなどのモデルを含む一連の中長距離ビジネスジェットに広く使用されています。

環球時報によると、ハネウェル・エアロスペース・グループは2010年に3Dプリンティング分野に参入した。 2010 年 6 月、ハネウェルは初めて 718 ニッケル合金を使用して 3D プリントした接線噴射ノズル (TOBI) を使用し、ハネウェルの飛行テストベンチに設置しました。 2012 年 1 月、ハネウェルは同じ材料を使用して渦流発生器を印刷し、顧客の飛行テストベンチでテストしました。

2015 年 1 月、ハネウェルは 3D プリント技術を使用して HTF7000 エンジンのコンポーネントを製造しました。そして2016年には、6～7個の3Dプリント部品がTPE331エンジンに搭載されました。

EBM や選択的レーザー溶融金属 3D プリントなどのテクノロジーにより、Honeywell は研究開発コストを削減し、研究開発サイクルを短縮することができました。例えば、ハネウェルは、HTF7000ニッケルベース超合金エンジンのルーメンの製造に初めて3Dプリント技術を採用し、製造コストを50％削減できると期待されています。従来、従来のプロセスではタービンブレードのサンプルの開発に 3 年かかっていましたが、3D プリント技術を使用すると 9 週間しかかからず、サプライチェーン全体の時間を 70% 節約できます。

コスト削減はいくつかの側面から生まれます。まず、設計の面では、8 つの異なる部品番号を 1 つの部品番号に統合できます。次に、3D プリント技術により、航空機メーカーは工具や金型の使用を減らすことができます。また、少数のサンプルを生産する場合、設計もより柔軟になり、部品生産の固定投資コストが大幅に削減されます。

例えば、3Dプリント技術を使用して製造された燃焼室保護カバーは、コストを40％削減できます。さらに、この技術は部品の重量を軽減することも可能で、これは航空機の燃費に直接関係します。これまで、製造業者は従来のプロセスでは大きくて複雑な部品を完成させることができなかったため、部品をいくつかの部品に分解してから組み合わせる必要がありました。現在では、3D プリントにより部品の一括成形が可能になり、部品の強度が向上するだけでなく、部品の重量も軽減されます。さらに、3D プリント技術は、部品の品質向上、流通合格率の向上、在庫の削減にも役立ちます。

ハネウェルは、米国フェニックス、インドのバンガロール、チェコ共和国のブルノ、中国の上海にある 4 つの付加製造技術センターで、3D プリントされた航空機部品の研究を行っています。

参照元: Honeywell、Global Network、3D Science Valley

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