Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) ve endüstri ve savunma araştırmalarından ortakları, Bundeswehr’i on yıllardır malzeme geliştirme konusunda destekliyor. Gelecekteki savaş uçaklarının dijitalleştirilmesi burada giderek daha fazla odak noktası haline geliyor. 2020 yılı sonunda “Gelişmiş Uçak Yapıları” (FFS) konseptinin yedinci fazı başarıyla tamamlanmış ve bir sonraki faza geçilmiştir.
Avrupa’daki hava kuvvetleri, önümüzdeki yıllarda ve on yıllarda uçak filolarını yenilemek veya değiştirmek zorunda kalacak. Bu, Eurofighter gibi mevcut uçan silah sistemlerinin modernizasyonundan 2040+ döneminde Alman/Fransız/İspanyol ortak programı Yeni Nesil Silah Sisteminin (NGWS) tanıtımına kadar uzanıyor. Aynı zamanda, sivil havacılık endüstrisinde dijitalleşme ve yeni onarım yöntemlerinin tanıtılması çok dinamik bir şekilde gelişiyor.
Gelecekte hava kuvvetleri, görevlerini yerine getirmek için dijital olarak birbirine bağlı insanlı ve insansız hava platformlarının bir kombinasyonuna güvenecek. Bunun için beklenecek geliştirme ve satın alma maliyetlerine ek olarak, işletme giderleri ana maliyet etkenleridir. Sivil havacılık alanındaki güncel araştırma ve gelişmelere buradan ulaşılabilir.
Bakım, onarım ve revizyon (MRO) adı verilen süreçler, maliyetleri kontrol ederken yüksek kullanılabilirlik elde etmede kilit bir unsurdur. Günümüzde oluşturulan MRO süreçleri, klasik sistemlere, döngüsel süreçlere ve kağıt tabanlı dokümantasyona dayanmaktadır. Artan “sistem-sistem” ilişkileri bağlamında, bu yaklaşım sınırlarına ulaşıyor ve bunun üstesinden gelmek, geleceğin silah sistemlerinin yönetimine yönelik yeni yaklaşımlar gerektiriyor.
Savunma araştırması – disiplinler arası ve ortaklığa dayalı
DLR Enstitülerinin Kompozit Yapılar ve Uyarlanabilir Sistemler ile Bakım ve Modifikasyon için ana konsepti olan “Gelişmiş Uçak Yapıları” (FFS) konusundaki mevcut savunma araştırma çalışmalarının devreye girdiği yer burasıdır. Burada DLR, endüstriden ve Bundeswehr – AIRBUS Savunma ve Uzay, AIRBUS Merkezi Araştırma ve Teknoloji ve Bundeswehr Malzeme ve Malzeme Araştırma Enstitüsü’nden (WIWeB) ortakları içerir.
Yapısal bütünlüğün, dijitalleştirilmiş süreçlerin ve sağlam teknolojilerin izlenmesine ve sağlanmasına yönelik yenilikçi MRO yaklaşımları disiplinler arası bir şekilde işlenebilir. Uzun vadede bu, teknoloji transferini teşvik edecek ve Bundeswehr’in uçaklarının hazır olma durumunu artıracaktır.
FMS yönlendirme konseptinde, maliyet etkin hafif fiber kompozit yapılar ve teknolojiler hedefe yönelik olarak geliştirilmektedir. Bu, çok işlevli ve özellikle mevcut ve gelecekteki savaş uçakları için elektromanyetik yapılar kullanarak daha fazla iddialılık elde etmeyi amaçlamaktadır. Bu, bireysel minimal invaziv onarım stratejileri için uygulanan yöntemler ve teknolojiler üzerinde yapılan çalışmalarla tamamlanmaktadır. Sanal, dijital ikizler oluşturmak ve kullanmak için gelecekteki Yapısal Sağlık İzleme (SHM) sistemlerinden kapsamlı sensör ve sistem bilgilerinin yanı sıra otomatik yapısal analizler ve hasar değerlendirmeleri kullanılır.
Ortak çözümler – bütünsel ve dijital
FMS rehberlik konseptinde geliştirilen teknolojiler, prosedürler ve süreçler, silahlı kuvvetlerde dijitalleşme derecesini kademeli olarak artırma imkanı sunuyor. Başlangıçta sinerjiler, MRO süreçlerindeki ve SHM sistemlerindeki teknik geliştirmeler yoluyla güçlendirilebilir. Akabinde, artırılmış gerçeklik sistemlerinin (AR) entegrasyonu, sivil havacılıktaki mevcut sistemlerle karşılaştırılabilir, sahada teknik personel için gerçek zamanlı yetenekli iletişim arayüzleri ve karar verme platformları oluşturma olasılığını da sunar.
Bir CFRP yapısında bir delaminasyonun tespiti
Bir CFRP yapısında bir delaminasyonun tespiti.
Ayrıca AR sistemi üzerinden parça bilgileri, yapılan analiz sonuçları, SHM sistemlerinden birleştirilmiş sonuçlar ve gerçek zamanlı hasar analizleri karara dahil edilebilmektedir. Bunlar, fiber kompozitlerden yapılmış yapısal bileşenler üzerinde kullanıldığında özellikle avantajlıdır. Bunun nedeni, bu malzemelerin darbe yüklerine maruz kaldıklarında zar zor görülebilen hasar modelleri gösterme eğiliminde olmalarıdır. Bu, saf bir görsel incelemede güvenilir bir şekilde tespit edilemez. Şu anda, bu hala karmaşık araştırmalara veya tüm düzeneklerin yoğun maliyetli bir şekilde değiştirilmesine yol açmaktadır.
Teknoloji transferi oluşturma – uygulama odaklı ve sürdürülebilir
Teknik fizibilitenin ilk kanıtı, JEC 2019 endüstriyel fuarında fiber kompozit malzemeden yapılmış, Kompozit Yapılar ve Adaptif Sistemler Enstitüsü’nden Havalı Fren Göstericisi EF2000T olan bir Eurofighter havalı fren üzerinde gösterildi. Daha fazla ortak MRO/SHM araştırma çalışması, önümüzdeki birkaç yıl boyunca tüm yenilikçi yapı bakım sürecini doğrulamak için kullanılması gereken, tanıtım amaçlı bir laminer kanat bileşenine odaklanmaktadır.
FFS konseptinde kazanılan bilgi, beceri ve teknolojilerin, endüstrinin ve Federal Savunma Bakanlığı’nın alt bölgelerinin eğitim, konuşlandırma ve bakım konseptlerini değerlendirmesine ve bunları hedefli bir şekilde daha da geliştirmesine olanak sağlaması amaçlanmaktadır. Uygulamalı araştırmalarıyla, DLR enstitüleri ve güvenlik araştırmaları için program koordinasyonu, ulusal analiz ve değerlendirme yeterliliğine ve Almanya’nın bir endüstriyel bölge olarak güçlendirilmesine önemli bir katkı sağlar.
Avrupa’daki hava kuvvetleri, önümüzdeki yıllarda ve on yıllarda uçak filolarını yenilemek veya değiştirmek zorunda kalacak. Bu, Eurofighter gibi mevcut uçan silah sistemlerinin modernizasyonundan 2040+ döneminde Alman/Fransız/İspanyol ortak programı Yeni Nesil Silah Sisteminin (NGWS) tanıtımına kadar uzanıyor. Aynı zamanda, sivil havacılık endüstrisinde dijitalleşme ve yeni onarım yöntemlerinin tanıtılması çok dinamik bir şekilde gelişiyor.
Gelecekte hava kuvvetleri, görevlerini yerine getirmek için dijital olarak birbirine bağlı insanlı ve insansız hava platformlarının bir kombinasyonuna güvenecek. Bunun için beklenecek geliştirme ve satın alma maliyetlerine ek olarak, işletme giderleri ana maliyet etkenleridir. Sivil havacılık alanındaki güncel araştırma ve gelişmelere buradan ulaşılabilir.
Bakım, onarım ve revizyon (MRO) adı verilen süreçler, maliyetleri kontrol ederken yüksek kullanılabilirlik elde etmede kilit bir unsurdur. Günümüzde oluşturulan MRO süreçleri, klasik sistemlere, döngüsel süreçlere ve kağıt tabanlı dokümantasyona dayanmaktadır. Artan “sistem-sistem” ilişkileri bağlamında, bu yaklaşım sınırlarına ulaşıyor ve bunun üstesinden gelmek, geleceğin silah sistemlerinin yönetimine yönelik yeni yaklaşımlar gerektiriyor.
Savunma araştırması – disiplinler arası ve ortaklığa dayalı
DLR Enstitülerinin Kompozit Yapılar ve Uyarlanabilir Sistemler ile Bakım ve Modifikasyon için ana konsepti olan “Gelişmiş Uçak Yapıları” (FFS) konusundaki mevcut savunma araştırma çalışmalarının devreye girdiği yer burasıdır. Burada DLR, endüstriden ve Bundeswehr – AIRBUS Savunma ve Uzay, AIRBUS Merkezi Araştırma ve Teknoloji ve Bundeswehr Malzeme ve Malzeme Araştırma Enstitüsü’nden (WIWeB) ortakları içerir.
Yapısal bütünlüğün, dijitalleştirilmiş süreçlerin ve sağlam teknolojilerin izlenmesine ve sağlanmasına yönelik yenilikçi MRO yaklaşımları disiplinler arası bir şekilde işlenebilir. Uzun vadede bu, teknoloji transferini teşvik edecek ve Bundeswehr’in uçaklarının hazır olma durumunu artıracaktır.
FMS yönlendirme konseptinde, maliyet etkin hafif fiber kompozit yapılar ve teknolojiler hedefe yönelik olarak geliştirilmektedir. Bu, çok işlevli ve özellikle mevcut ve gelecekteki savaş uçakları için elektromanyetik yapılar kullanarak daha fazla iddialılık elde etmeyi amaçlamaktadır. Bu, bireysel minimal invaziv onarım stratejileri için uygulanan yöntemler ve teknolojiler üzerinde yapılan çalışmalarla tamamlanmaktadır. Sanal, dijital ikizler oluşturmak ve kullanmak için gelecekteki Yapısal Sağlık İzleme (SHM) sistemlerinden kapsamlı sensör ve sistem bilgilerinin yanı sıra otomatik yapısal analizler ve hasar değerlendirmeleri kullanılır.
Ortak çözümler – bütünsel ve dijital
FMS rehberlik konseptinde geliştirilen teknolojiler, prosedürler ve süreçler, silahlı kuvvetlerde dijitalleşme derecesini kademeli olarak artırma imkanı sunuyor. Başlangıçta sinerjiler, MRO süreçlerindeki ve SHM sistemlerindeki teknik geliştirmeler yoluyla güçlendirilebilir. Akabinde, artırılmış gerçeklik sistemlerinin (AR) entegrasyonu, sivil havacılıktaki mevcut sistemlerle karşılaştırılabilir, sahada teknik personel için gerçek zamanlı yetenekli iletişim arayüzleri ve karar verme platformları oluşturma olasılığını da sunar.
Bir CFRP yapısında bir delaminasyonun tespiti
Bir CFRP yapısında bir delaminasyonun tespiti.
Ayrıca AR sistemi üzerinden parça bilgileri, yapılan analiz sonuçları, SHM sistemlerinden birleştirilmiş sonuçlar ve gerçek zamanlı hasar analizleri karara dahil edilebilmektedir. Bunlar, fiber kompozitlerden yapılmış yapısal bileşenler üzerinde kullanıldığında özellikle avantajlıdır. Bunun nedeni, bu malzemelerin darbe yüklerine maruz kaldıklarında zar zor görülebilen hasar modelleri gösterme eğiliminde olmalarıdır. Bu, saf bir görsel incelemede güvenilir bir şekilde tespit edilemez. Şu anda, bu hala karmaşık araştırmalara veya tüm düzeneklerin yoğun maliyetli bir şekilde değiştirilmesine yol açmaktadır.
Teknoloji transferi oluşturma – uygulama odaklı ve sürdürülebilir
Teknik fizibilitenin ilk kanıtı, JEC 2019 endüstriyel fuarında fiber kompozit malzemeden yapılmış, Kompozit Yapılar ve Adaptif Sistemler Enstitüsü’nden Havalı Fren Göstericisi EF2000T olan bir Eurofighter havalı fren üzerinde gösterildi. Daha fazla ortak MRO/SHM araştırma çalışması, önümüzdeki birkaç yıl boyunca tüm yenilikçi yapı bakım sürecini doğrulamak için kullanılması gereken, tanıtım amaçlı bir laminer kanat bileşenine odaklanmaktadır.
FFS konseptinde kazanılan bilgi, beceri ve teknolojilerin, endüstrinin ve Federal Savunma Bakanlığı’nın alt bölgelerinin eğitim, konuşlandırma ve bakım konseptlerini değerlendirmesine ve bunları hedefli bir şekilde daha da geliştirmesine olanak sağlaması amaçlanmaktadır. Uygulamalı araştırmalarıyla, DLR enstitüleri ve güvenlik araştırmaları için program koordinasyonu, ulusal analiz ve değerlendirme yeterliliğine ve Almanya’nın bir endüstriyel bölge olarak güçlendirilmesine önemli bir katkı sağlar.