이스라엘 항공방위의 초석으로 전 세계적으로 더 큰 영향력을 행사할 수 있습니다.

이스라엘 항공우주산업(IAI)은 이스라엘 건국 5년 후인 1953년에 Bedek Aviation Co.로 설립되었습니다. 그런 다음 Lod 공항(현재 텔아비브 남동쪽 Ben Gurion International으로 알려짐) 옆에 위치한 이 회사는 70명의 직원으로 시작했습니다. 이스라엘이 발전함에 따라 IAI도 기술과 운영을 발전시켜 현재 연간 매출 40억 달러, 잔고 110억 달러, 직원 15,000명 이상(6,000명은 엔지니어)으로 발전하고 있습니다. 그것은 이스라엘에서 가장 큰 산업 단지이자 다양한 방위 기술 분야에서 세계적인 리더입니다.

BTP(build-to-print)/BTS(build-to-spec) 생산 능력을 인정받고 있지만, 완전한 방위 및 항공 우주 OEM이며 완전한 비행 인증까지 진행하여 완전한 항공기를 설계할 수 있습니다. IAI는 G150의 설계 및 분석, 지상 및 비행 테스트, 제조 및 조립에 대한 전적인 책임을 지고 있습니다. 및 G280 Gulfstream Aerospace Corp.(미국 조지아주 사바나)용 비즈니스 제트기. IAI, G150 공동 인증 획득 미국, 유럽 및 이스라엘 항공 당국과 비즈니스 제트기.

IAI의 복합재 작업은 비즈니스 제트기 및 상업용 항공기, 무인 항공기(UAV) 및 군용 항공기를 위한 부품 제조 및 조립에 걸쳐 있습니다. 생산된 부품에는 수직 및 수평 안정판, 방향타, 날개 구조, 엔진 나셀, 바닥 빔, 도어 서라운드, 구조용 격벽, 리브 및 보강재, 제어 표면, 페어링 및 레이돔이 포함됩니다. 제조 능력 중에는 프리프레그 핸드 레이업 및 자동 테이프 레이업(ATL), 핫 드레이프 성형, 오토클레이브 및 수지 주입 및 RTM(수지 트랜스퍼 몰딩)과 같은 액체 성형 공정을 포함한 오토클레이브 외부 경화(OOA)가 있습니다. 복잡한 결합 및 조립. 이 회사는 또한 자체 툴링을 설계 및 제작하고 모든 주요 항공우주 및 복합 재료 품질 인증을 보유하고 있으며 포괄적인 비파괴 테스트 및 검사를 통해 품질 보증을 제공합니다.

IAI는 완전한 설계 및 분석, 엔지니어링, 프로토타이핑 및 생산 서비스는 물론 복잡한 공급망 관리를 제공하는 원스톱 샵으로 자신을 홍보합니다. 캠퍼스는 많은 에이커와 수많은 건물에 걸쳐 있으며 그 중 17개에는 복합 재료 관련 제조 및 조립 시설이 있습니다.

CW 의 투어는 IAI의 마케팅 및 비즈니스 이사 Eitan Shalit, R&D 프로그램 이사인 Hary Rosenfeld와 IAI의 엔지니어링 및 개발 그룹 내 복합 재료 및 프로세스 관리자인 Dr. Zev Miller가 주도했습니다. 투어에 앞서 IAI의 새로운 Aero-Assemblies Div. 합성물 생산 건물.

군용 항공기 및 UAV 작전

IAI의 핵심 합성 프로그램 중 하나는 F-35 Lightning II 외부 날개용 탄소 섬유 강화 비스말레이미드 상부 및 하부 스킨 생산입니다. 제트기. 이 프로그램을 위해 특별히 제작된 완전 자동화된 조립 라인이 2014년에 가동되었습니다(그림 1). IAI는 2016년 7월에 록히드 마틴(미국 메릴랜드주 베데스다)에 10번째 날개 구조물 배송을 축하했으며 2034년까지 800쌍 이상을 생산할 예정입니다.

회사와 록히드 마틴의 관계는 F-16 군용 항공기에서 시작되었습니다. IAI는 여러 F-16 변종을 위해 수직 안정기를 제조했습니다. 이 파손 위험이 있는 부품의 스킨은 손으로 쌓은 단방향 탄소 섬유 프리프레그 및 오토클레이브 경화를 사용하여 인쇄용으로 제작되었습니다.

이 회사는 또한 붕소/에폭시 합성물을 사용하는 현재 Boeing에서 지원하는 McDonnell Douglas F-15 전투기용 수직 안정판과 방향타를 생산했습니다. Sikorsky(미국 코네티컷주 Stratford) UH-60 블랙 호크 헬리콥터 수평 안정기, IAI는 2m 길이의 일체형 복합 상자를 위한 원샷 탄소 섬유 강화 폴리머(CFRP) 프리프레그 공정을 개발했습니다. 이 비행에 중요한 구조는 이전 금속 어셈블리에 비해 무게와 비용을 20% 절감했습니다. IAI는 2003년 9개월 만에 설계에서 첫 인도까지 참여했으며 남쪽의 Be'er Sheva에 있는 RAMTA 부서에서 현재까지 1,500척의 선박을 생산했습니다.

IAI는 Scout를 시작으로 UAV의 설계 및 생산에 대한 광범위한 경험을 보유하고 있습니다. 1978년 RPAS(원격 조종 항공기 시스템). Scout 개척자가 그 뒤를 이었습니다. , 레인저 그리고 헌터 습식 레이업 탄소 직물/에폭시 스킨과 허니컴 코어를 사용하여 만든 100% 복합 구조의 항공기. 이것은 나중에 Evonik(독일 Essen)의 CF 프리프레그 및 Rohacell 폴리메타크릴이미드(PMI) 폼 코어로 전환되었습니다.

현재 프로덕션에는 Searcher Mk III가 포함됩니다. , 버드 아이 항공기 제품군, Panther 고정 날개 및 Hovermast 100 수직 이착륙(VTOL) 항공기 및 Heron 무인 항공기의 가족. 가장 진보된 변종인 Heron TP , 길이 14m, 날개 길이 26m입니다. 고도 13,716m에서 40시간 비행이 가능한 중고도 장기체류(MALE) 무인기이다. "우리의 모든 UAV 항공 구조는 100% 합성물입니다."라고 Miller는 말합니다.

상업용 항공기 합성물

IAI는 상업용 항공기 OEM을 위한 Tier 1 공급업체이자 Gulfstream G280의 주계약업체입니다. 비즈니스 제트기. 친환경 항공기를 제작하여 미국 텍사스주 댈러스에 있는 걸프스트림 완료 센터로 비행합니다. 2009년 CW IAI가 지금의 G280을 위한 RTM 방향타 개발에 대해 썼습니다. ("RTM 쇼케이스:원피스 방향타" 참조). IAI는 사실 Galaxy/Astra를 설계하고 제작했습니다. Gulfstream이 2001년에 권리를 인수하여 G100으로 표시한 Executive Jet 및 G200 , 각각. G280 , 이 노선의 최신형은 2명에서 10명의 승객을 수용합니다. 외부 표면은 G100의 12%에 비해 35% 합성입니다. .

G280 수평 안정제는 오토클레이브 경화 일체형 구조입니다. CF/에폭시 프리프레그 스킨에 접착제로 공동 결합된 사전 경화 스트링거로 구성됩니다. 수직 안정기는 하이브리드 알루미늄 및 프리프레그 고압멸균 구조인 반면 엘리베이터는 CF/에폭시 프리프레그 스킨과 Nomex 허니컴 코어를 사용하는 샌드위치 구조입니다. 방향타 부품은 현재 NCC(North Coast Composites, Cleveland, OH, US)에서 생산되고 Be'er Sheva에 있는 IAI의 RAMTA 부서에서 조립됩니다. G280 날개-몸통 페어링은 한 쪽은 평직 직물로, 다른 한쪽은 비압축 직물로 만든 CF 프리폼을 사용하며 두 겹을 함께 꿰매었습니다. 이 프리폼과 Rohacell 폼 코어는 에폭시 수지를 주입하고 180°C의 오븐에서 VBO(진공 백 전용)로 경화합니다.

생산 증대를 위한 장비

IAI에는 6개의 클린룸이 있습니다. 그 중 5개(총 연면적 3,010m2)는 복합 부품 제조 및 조립을 위한 주요 IAI 시설인 Aero-Assemblies Div.에 속합니다. 각 클린룸은 고객의 고유한 생산 요구 사항에 맞게 전문화되어 있지만, 모든 클린룸에는 고급 레이업 기술이 장착되어 있습니다. MTorres(스페인 나바라)의 3m 자동 테이프 레이업(ATL) 기계 또는 수동 레이업을 위해 Virtek Vision(캐나다 워털루)에서 제공하는 레이저 프로젝션 시스템입니다.

시설의 다른 곳:

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IAI는 193m2의 프리프레그 냉동고 보관 능력을 가지고 있습니다. 이 회사는 또한 Plataine(미국 매사추세츠주 월섬)의 총 생산 최적화(TPO) 소프트웨어에 투자하여 프리프레그의 절단 및 네스팅뿐만 아니라 재료 사용을 최적화하여 프리프레그 폐기물 및 원자재 소비를 5% 줄였습니다. 또한 이 소프트웨어는 생산을 자동화하여 수동 작업과 관련 오류 위험을 줄였습니다.

IAI의 생산 능력은 10개이며 그 중 7개는 Aero-assemblies Div. 크기는 길이 4.5m, 지름 2m에서 길이 14m, 지름 4.7m로 가장 큰 것까지 다양합니다.

Prepreg 레이업은 Electrotherm Industry(Migdal HaEmek, 이스라엘)의 핫 드레이프 성형 기계(6.9 x 2.7 x 3.1m)를 사용하여 경화 전에 부피를 줄여줍니다.

복합 부품의 비파괴 검사를 위해 이 부서는 다양한 기계와 기술을 보유하고 있습니다. 물 탱크 침지 위상 배열 초음파 검사(UT)가 있는 기계 4대, 투과 초음파(TTU) 갠트리 기계를 통한 2대, 선택 가능한 3D 로봇 시스템 2대 물 분사기가 있는 광역 위상 배열 TTU, 스킨 버블러가 있는 위상 배열 펄스 에코(부품 표면에 결합하기 위한 낮은 물 흐름) 또는 공기 결합 위상 배열 UT.

에어로 어셈블리 Div. 또한 복합 부품 트림 및 드릴을 위한 7 x 3.5m 범위의 3대의 CNC 기계와 치수 검사를 위한 공유 CMM 장비를 보유하고 있습니다. 사업부의 페인트 공장 3개와 조립 홀 5개의 총 면적은 2,350m2입니다.

RTM 자동화

Aero-assemblies Div. 바로 맞은편에 있습니다. 복합재 생산 시설은 자동화된 예비 성형 셀을 포함하여 RTM을 위한 IAI의 R&D 연구소가 있는 건물입니다(자세히 알아보기 참조). "이것은 원래 Bell 525용으로 개발되었습니다. Rosenfeld는 헬리콥터 좌석이지만 다른 유사한 플랫폼에 적응할 수 있다고 말합니다. IAI는 프리프레그의 핸드 레이업을 대체하기 위해 Techni-Modul Engineering(Coudes, France)과 함께 프리포밍 기술을 개발했습니다. 헬리콥터 충돌 요구 사항을 충족하도록 개발된 좌석 디자인은 조합을 사용합니다. 증원의. Rosenfeld는 "좌석은 충격을 받는 동안 바닥과 함께 변형되고 최대 가속 하중을 견뎌야 합니다."라고 설명합니다. 유리 섬유는 필요한 유연성과 내충격성을 제공하고 탄소 섬유는 강도를 제공합니다.

"이 헬리콥터 시트는 프리프레그 베이스라인과 동등함을 제공하는 것을 목표로 했지만 성능과 경량을 위해 더 최적화할 수 있습니다."라고 Miller는 말합니다. 셀은 자동 절단기에 보강재를 공급하는 자동 재료 공급 스테이션으로 설정됩니다. 그런 다음 ABB(스위스 취리히)의 픽 앤 플레이스 로봇이 건조된 천 플라이를 예비 성형 도구로 옮깁니다. 플라이가 부착되었는지 확인하는 센서가 포함된 특수 그리퍼가 개발되었습니다. 로봇 팔에는 레이저 프로젝션을 사용하여 배치될 때 각 플라이의 위치를 ​​확인하는 센서도 있습니다. 카메라는 참조 데이터베이스에 기록된 표준 이미지와 플라이의 방향과 위치를 확인합니다.

캐스트 실리콘 백은 6회 수행되는 용적축소 동안 재사용 가능한 진공 막을 제공합니다. 다음으로, 압축된 프리폼은 초음파 트리밍이 수행되는 도구로 이송됩니다. 부품이 성형된 후에는 트리밍이 없습니다. 마지막으로 트리밍된 프리폼은 일치하는 강철 RTM 몰드 세트에 배치됩니다.

사용된 수지는 Solvay(Brussels, Belgium)의 1액형 Prism EP-2400 강화 에폭시입니다. 먼저 가스를 제거한 다음 Isojet Equipment(Corbas, France)에서 공급하는 장치를 사용하여 주입합니다. "보통 라인과 금형을 청소하는 데 많은 시간을 할애하지만 청소할 양을 최소화하기 위해 사출 설정을 매우 간단하게 유지했습니다."라고 Rosenfeld는 말합니다. 수지를 80°C로 가열하여 점도를 낮추어 사출 중 흐름과 섬유질을 향상시킵니다. Rosenfeld는 “이것은 완전히 자동화되어 언론과 동기화됩니다. 그런 다음 120°C로 예열된 금형을 닫고 진공을 적용한 다음 수지를 주입합니다. 프리폼을 통해 수지를 흐르게 하는 데는 진공만 사용됩니다. 금형에서 온도와 압력이 모두 증가하여 2시간의 성형 주기 동안 180°C 및 6bar의 압력에 도달합니다.” 금형을 50°C로 냉각하고 개봉하여 완성품을 꺼냅니다.

미래 합성물의 발전

RTM 연구실의 인접한 방에는 새로운 RTM 수지를 테스트하기 위한 2액형 사출기를 포함한 테스트 장비가 있습니다. R&D는 IAI의 중요한 초점입니다. 86 이상의 경험이 있습니다. 다음을 포함한 EU 자금 지원 다중 파트너 협업:

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동체, 날개 및 중앙 날개 상자 구조를 합성한 TANGO 프로젝트. TANGO의 일환으로 IAI는 최대 1.7m 길이의 3개의 대형 CFRP 날개 리브를 설계 및 제조했으며, 비압축 직물과 RTM을 사용하여 일체형 사인파 보강재와 플랜지를 한 번에 성형했습니다.

CONDICOMP, 복합 경화 공정 중 재료 상태 관리를 개발하기 위해 조직되었습니다.

항공 복합 부품 제조 비용 절감을 목표로 하는 ALCAS

IFATS는 항공기 자율성을 높이기 위해 설립되었습니다.

세 가지 다른 프로그램은 특별한 주의가 필요합니다. Airbus가 합성 기체를 개선하기 위해 주도한 8년 MAAXIMUS 프로젝트 내에서 IAI는 플라이 드롭 및 스트링거 런아웃(주 동체 원주 조인트와 같은 생산 중단 시 일반적으로 발생하는 종단)을 포함한 구조적 세부 사항을 연구하고 다음 옵션을 조사하는 임무를 맡았습니다. 힘과 무게를 개량하십시오. 각 세부 사항에 대해 IAI는 CAD/CAE 및 FEM 분석을 사용하여 강도 예측을 수행하고 관련 시험편을 설계 및 제조한 다음 시험 결과를 분석과 비교했습니다. 최종 결과는 향후 항공기 설계 및 생산에 대한 권장 사항을 지원하기 위해 전체 프로그램에 사용되었습니다.

LOCOMACHS에서 IAI는 간격을 확인하기 위한 임시 조립, shimming, 분해 및 도구와 같이 합성 기체 조립에서 가장 시간이 많이 걸리고 따라서 비싸지만 부가가치가 없는 작업을 크게 줄이거나 없애는 데 주력한 31개 회사 중 하나였습니다. 손질. IAI는 프로젝트 조정자 SAAB Aeronautics(스웨덴 Linköping) 및 파트너 GKN Aerospace(영국 Redditch), 터키 항공 우주 산업(Ankara) 및 네덜란드 항공 우주 센터(NLR, 암스테르담)와 협력하여 Lean Assembled Wing Box(LAWiB)를 구축했습니다(참조 자세히 알아보기) 및 기타 통합 윙 박스(MIWiB) 데모. SAERTEX(독일 Saerbeck)에서 공급하는 비압축직물(NCF)을 사용하여 CF/에폭시 스트링거를 생산하였다. 이 스트링거는 NCF 스킨에 함께 결합되었습니다. 결과 부품은 상부 스킨-스파 인터페이스에서 shimming을 제거하고 조립 노동 비용을 30% 절감하기 위해 패스너 수를 줄였습니다. Miller는 더 작은 날개와 꼬리를 포함한 다른 구조에서 이러한 개념이 잠재적으로 사용될 것으로 보고 있습니다.

현재 IAI는 복합소재 집약적 Clean Sky 2 프로젝트인 OPTICOMS(Optimized Composite Structures for Small Aircraft)와 ECOTECH 친환경 혁신 기체의 두 가지 프로젝트를 주도하고 있습니다. 코디네이터로서 IAI는 Piaggio Aircraft(이탈리아 제노바), Coriolis Composites(프랑스 Quéven), DANOBAT(스페인 Elgoibar) 및 TechniModul Engineering을 포함하는 OPTICOMS 팀과 협력하여 비용. 7m 길이의 Piaggio Aircraft 날개 데모는 한 번에 제작된 통합 스파/스킨 구조가 특징입니다. 가장 비용 효율적인 제조 공정을 결정하기 위해 다양한 기술이 평가되고 있습니다. 한 가지 새로운 방법은 FPTM(최종 압력 전달 성형)입니다. IAI의 자동화된 RTM 셀 파트너인 TechniModul Engineering에서 개발한 FPTM 공정은 공기 또는 가스를 밀폐된 캐비티에 주입하여 최대 10bar의 압력을 가하는 동시에 가열된 매칭 금형에서 열경화성 프리프레그를 경화합니다. 결과에 따르면 OOA 부품은 오토클레이브 경화 프리프레그와 동등하지만 SQRTM(Same Qualified Resin Transfer Molding) 공정에서와 같이 추가 수지 주입이 필요하지 않습니다("SQRTM은 그물 모양 부품 가능" 참조).

ECOTECH의 경우 IAI는 Invent(독일 브라운슈바이크)와 함께 항공기 생산의 환경 발자국을 줄이기 위한 신소재, 공정 및 재활용 기술 개발을 담당하는 12개 회원 컨소시엄을 이끌고 있습니다. 이전 에코 디자인 프로젝트의 일환으로 IAI는 2017년 3명의 시연자에서 검증된 무게, 비용, 에너지 소비, 배출, 유해 물질 및 폐기물을 줄이기 위한 기술을 선택하고 개발하여 10-20%의 무게 감소를 달성하는 데 도움을 주었습니다. 현재 실행에 비해 지구 온난화의 잠재적 감소가 50% 이상입니다. ECOTECH의 마지막 단계에서는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 금속성 및 생체 재료의 4가지 데모 제품의 제조에서 새로운 재료 및 공정 기술의 추가 개발이 검증될 것입니다. 이 시연기와 OPTICOMS의 시연기는 Dassault Aviation(프랑스 비아리츠), Airbus DS(스페인 마드리드) 및 SAAB가 이끄는 Clean Sky 2 Airframe Integrated Technology Demonstrator(ITD)에 통합됩니다("열가소성 복합 재료 시연기 — 참조). 미래 기체에 대한 EU 로드맵”).

이 회사는 또한 적층 제조, 구조적 상태 모니터링 및 날개 변형을 연구하고 있으며 차세대 항공 시대로 보고 있는 전기 추진 분야에서 입지를 구축하고 있습니다.

이 모든 것은 IAI의 미래에 좋은 징조입니다. "우리는 수십 년 간의 생산 경험, 첨단 복합 재료 기술을 개발 및 구현할 수 있는 능력, 미국 및 유럽 항공우주 산업과의 오랜 관계가 독특하게 결합되어 있습니다."라고 Shalit은 말합니다. “상업 및 군용 항공우주 시장은 점점 더 경쟁이 치열해지고 있으며 복합재료는 핵심 역량입니다. IAI는 계속해서 솔루션을 제공하고 파트너의 미래 성장 요구 사항을 충족하도록 지원할 것입니다.”