イスラエルの航空防衛の要は、より大きな世界的支援の準備ができている

イスラエル航空宇宙産業（IAI）は、イスラエル国が創設されてから5年後の1953年にBedek AviationCo。として設立されました。その後、ロッド空港（現在はテルアビブの南東にあるベングリオン国際空港として知られています）の隣に位置し、会社は70人の従業員で始まりました。イスラエルが発展するにつれて、IAIも発展し、現在の年間売上高は40億米ドル、受注残は110億米ドル、従業員数は15,000人（エンジニアは6,000人）にまで技術と運用が進んでいます。イスラエルで最大の工業団地であり、さまざまな防衛技術の世界的リーダーです。

同社はビルドツープリント（BTP）/ビルドツースペック（BTS）の生産能力で知られていますが、完全な防衛および航空宇宙OEMであり、完全な航空機を設計して、完全な飛行認証に進むことができます。その好例として、IAIは、 G150 の設計と分析、地上および飛行試験、製造、組み立てに全責任を負っています。 および G280 ガルフストリームエアロスペースコーポレーション（米国ジョージア州サバンナ）のビジネスジェット。 IAIは G150 の共同認証を取得しました 米国、ヨーロッパ、イスラエルの航空当局とのビジネスジェット。

IAIの複合事業は、ビジネスジェットや商用航空機、無人航空機（UAV）、軍用機の部品製造と組み立てに及びます。製造される部品には、垂直尾翼と水平尾翼、舵、翼構造、エンジンナセル、フロアビーム、ドアサラウンド、構造バルクヘッド、リブと補強材、操縦翼面、フェアリング、レードームが含まれます。その製造能力の中には、プリプレグハンドレイアップおよび自動テープレイアップ（ATL）、ホットドレープ成形、オートクレーブおよび脱オートクレーブ硬化（OOA）（樹脂注入や樹脂トランスファー成形（RTM）などの液体成形プロセスを含む）、および複雑なボンディングとアセンブリ。同社はまた、独自のツールを設計および構築し、すべての主要な航空宇宙および複合材料の品質認証を保持し、包括的な非破壊検査および検査を通じて品質保証を提供しています。

IAIは、完全な設計と分析、エンジニアリング、プロトタイピング、生産サービス、および複雑なサプライチェーンの管理を提供する、ワンストップショップとしての地位を高めています。そのキャンパスは何エーカーにも及ぶ多くの建物にまたがっており、そのうち17棟には、複合材関連の製造と組み立てが行われています。

CW のツアーは、IAIのマーケティングおよびビジネスディレクターであるEitan Shalit、R＆DプログラムのディレクターであるHary Rosenfeld、およびIAIのEngineering＆DevelopmentGroup内の複合材料およびプロセスのマネージャーであるDr.ZevMillerが主導しました。ツアーの前に、IAIの新しいAero-assembliesDivの会社概要が紹介されました。複合材製造棟。

軍用機とUAVの運用

IAIの主要な複合プログラムの1つは、F-35 Lightning II の外翼用の炭素繊維強化ビスマレイミド上部および下部スキンの製造です。 ジェット。このプログラムのために特別に構築された完全に自動化された組立ラインが2014年に発足しました（図1）。 IAIは、2016年7月にロッキードマーティン（米国メリーランド州ベセスダ）に10隻目の翼構造物を納入したことを祝い、2034年までに800ペア以上を生産する予定です。

ロッキードマーティンとの会社の関係は、F-16軍用機から始まりました。 IAIは、いくつかのF-16バリアント用の垂直尾翼を製造しました。この破壊が重要な部分のスキンは、手作業で配置された一方向の炭素繊維プリプレグとオートクレーブ硬化を使用して印刷するように作られています。

同社はまた、マクドネルダグラスF-15戦闘機用の垂直尾翼と舵を製造しました。現在はボーイングがサポートしており、ボロン/エポキシ複合材料を使用しています。シコルスキー（米国コネチカット州ストラトフォード）の場合UH-60 ブラックホーク ヘリコプターの水平安定装置であるIAIは、長さ2mの一体型複合ボックス用のワンショット炭素繊維強化ポリマー（CFRP）プリプレグプロセスを開発しました。この飛行に不可欠な構造は、以前の金属アセンブリと比較して、重量とコストを20％削減しました。 IAIは、2003年に9か月以内に設計から最初の納品まで参加し、南のベエルシェバにあるRAMTA部門でこれまでに1,500隻の船を生産しました。

IAIは、スカウトをはじめ、UAVの設計と製造に豊富な経験を持っています。 1978年の遠隔操縦航空機システム（RPAS）。スカウト パイオニアが続きました 、レンジャー およびハンター 航空機は、すべて100％複合構造で、ウェットレイアップカーボンファブリック/エポキシスキンとハニカムコアを使用して作られています。これは後に、エボニック（エッセン、ドイツ）のCFプリプレグおよびロハセルポリメタクリルイミド（PMI）フォームコアに移行しました。

現在の制作には、 Searcher Mk III が含まれます。 、バードアイ 航空機のファミリー、パンサー 固定翼 および Hovermast 100 垂直離着陸（VTOL）航空機とヘロン 無人機の家族。最も高度なバリアントである Heron TP 、長さ14m、翼幅26m。中高度、長時間耐久性（MALE）のUAVで、高度13,716mで40時間飛行できます。 「当社のUAV航空機構造はすべて100％複合です」と、ミラー氏は述べています。

民間航空機の複合材

IAIは、民間航空機OEMのTier 1サプライヤーであり、Gulfstream G280 の元請業者です。 ビジネスジェット。グリーン航空機を製造し、米国テキサス州ダラスのガルフストリーム完成センターに飛行します。 2009年、 CW 現在 G280 であるもののためのRTMラダーのIAIの開発について書いた （「RTMショーケース：ワンピースラダー」を参照）。実際、IAIは Galaxy / Astra を設計および構築していました。 ガルフストリームが2001年に権利を取得したエグゼクティブジェットは、 G100 および G200 、 それぞれ。 G280 、このラインの最新のものは、2〜10人の乗客を収容します。 G100 の12％に対して、その外面は35％複合です。 。

G280 水平尾翼はオートクレーブ処理された一体構造です。これは、CF /エポキシプリプレグスキンに接着剤で共接着されたプリプレグストリンガーで構成されています。垂直尾翼はハイブリッドアルミニウムとプリプレグのオートクレーブ構造であり、エレベーターはサンドイッチ構造で、CF /エポキシプリプレグスキンとNomexハニカムコアを使用しています。ラダーコンポーネントは現在、NCC（North Coast Composites、米国オハイオ州クリーブランド）で製造され、ベエルシェバにあるIAIのRAMTA部門で組み立てられています。 G280 ウィングツーボディフェアリングは、片面に平織りの生地、もう片面にノンクリンプ生地で作られたCFプリフォームを使用し、2つのプライを縫い合わせています。このプリフォームとRohacellフォームコアにエポキシ樹脂を注入し、180°Cのオーブンでバキュームバッグのみ（VBO）で硬化させます。

増産のために装備

IAIには6つのクリーンルームがあります。そのうち5社（延床面積3,010m2）は、複合部品の製造・組立の主要なIAI施設であるエアロ組立事業部に属しています。各クリーンルームは顧客固有の生産ニーズに特化していますが、すべてにレイアップの高度なテクノロジーが装備されています。FivesCincinnati（Hebron、KY、US）の16 x 3mの輪郭テープレイアップ（CTL）マシン、15- MTorres（Navarra、Spain）の3m自動テープレイアップ（ATL）マシン、または手動レイアップの目的で、Virtek Vision（Waterloo、ON、Canada）が提供するレーザープロジェクションシステム。

施設内の他の場所：

• IAIには193m2のプリプレグフリーザーストレージ機能があります。同社はまた、Plataine（米国マサチューセッツ州ウォルサム）のTotal Production Optimization（TPO）ソフトウェアに投資して、プレップレグの切断とネスティングだけでなく、材料の使用も最適化し、廃棄物のプレップレグと原材料の消費量を5％削減しました。さらに、このソフトウェアは自動化された生産機能を備えているため、手動タスクとそれに関連するエラーのリスクが軽減されます。
• IAIの生産能力は非常に高く、10個のオートクレーブがあり、そのうち7個はAero-assembliesDivに属しています。サイズの範囲は、長さ4.5m、直径2mから、長さ14m、直径4.7mの最大のものまであります。
• プリプレグレイアップは、Electrotherm Industry（Migdal HaEmek、イスラエル）のホットドレープ成形機（6.9 x 2.7 x 3.1m）を使用して、硬化前に減量されます。
• 複合部品の非破壊検査のために、部門にはさまざまな機械と技術があります。水タンク浸漬フェーズドアレイ超音波試験（UT）を備えた4台の機械、2台の透過型超音波（TTU）ガントリー機械、および2台の3Dロボットシステムが選択肢を提供します。ウォータースクワーターを備えた広域フェーズドアレイTTU、スキンバブラーを備えたフェーズドアレイパルスエコー（部品表面に結合するための低水流）、または空気結合フェーズドアレイUTの組み合わせ。

エアロアセンブリー部また、複合部品のトリムとドリル用に7 x 3.5mの範囲の3台のCNCマシンと、寸法検査用の共有CMM装置があります。この部門の3つの塗装工場と5つの集会所は、総面積2,350m2をカバーしています。

RTMの自動化

Aero-assembliesDiv。の真向かい。複合材料製造施設は、自動予備成形セルを含む、IAIのRTM用R＆Dラボを収容する建物です（詳細を参照）。 「これはもともとベル525 のために開発されました ヘリコプターの座席」とローゼンフェルドは言います。「しかし、他の同様のプラットフォームに適応することもできます。」 IAIは、プリプレグのハンドレイアップに代わるTechni-Modul Engineering（Coudes、France）を使用して予備成形技術を開発しました。ヘリコプターの衝突要件を満たすために開発されたシートデザインは、組み合わせを使用しています。 援軍の。ローゼンフェルドは、「シートは衝撃時に床とともに変形するため、最大加速度荷重に耐える必要があります」と説明しています。ガラス繊維は必要な柔軟性と耐衝撃性に貢献し、炭素繊維は強度を提供します。

「このヘリコプターシートは、プリプレグベースラインと同等の性能を提供することを目的としていましたが、パフォーマンスと軽量化のためにさらに最適化することができます」とMiller氏は言います。セルには、自動切断機に補強材を供給する自動材料供給ステーションが設置されています。次に、ABB（スイス、チューリッヒ）のピックアンドプレースロボットが、乾いた布地の層を予備成形ツールに移動します。プライが取り付けられているかどうかをチェックするセンサーを含む特別なグリッパーが開発されました。ロボットアームには、レーザープロジェクションを使用して配置された各プライの位置をチェックするセンサーもあります。カメラは、参照データベースに記録された標準画像とプライの方向と位置を検証します。

キャストシリコンバッグは、デバルキング中に再利用可能な真空膜を提供します。これは6回実行されます。次に、圧縮されたプリフォームは、超音波トリミングが実行されるツールに転送されます。成形後のトリミングはありません。最後に、トリミングされたプリフォームは、一致するスチールRTMモールドのセットに配置されます。

使用される樹脂は、ソルベイ（ブリュッセル、ベルギー）の1成分PrismEP-2400強化エポキシです。最初に脱気してから、Isojet Equipments（Corbas、France）が提供するユニットを使用して注入します。 「通常、ラインと金型の洗浄には多くの時間を費やしますが、洗浄の量を最小限に抑えるために、注入のセットアップを非常にシンプルにしています」とローゼンフェルド氏は言います。樹脂を80°Cに加熱して粘度を下げ、射出時の流動性と繊維のウェットアウトを向上させます。 「これは完全に自動化されており、報道機関と同期しています」とローゼンフェルド氏は述べています。次に、120°Cに予熱された金型を閉じ、真空を適用して樹脂を射出します。プリフォームに樹脂を流すために真空のみが使用されます。金型内で温度と圧力の両方が上昇し、2時間の成形サイクルで180°Cと6バールの圧力に達します。」金型を50°Cに冷却して開き、完成した部品を取り外します。

将来のコンポジットの進歩

RTMラボの隣接する部屋には、新しいRTM樹脂をテストするための2成分射出成形機を含むテスト機器があります。R＆DはIAIの重要な焦点です。 86以上の経験があります 以下を含む、EUが資金提供するマルチパートナーコラボレーション：

• 胴体、翼、中央翼の複合ボックス構造を実証したTANGOプロジェクト。 TANGOの一環として、IAIは、長さ1.7mまでの3つの大きなCFRPウィングリブを設計および製造しました。これは、一体型の正弦波補強材と、ノンクリンプファブリックとRTMを使用してワンショットで成形されたフランジを備えています。
• CONDICOMP、複合材料硬化プロセス中の材料状態管理を開発するために組織されました。
• 複合航空機コンポーネントの製造コストを削減することを目的としたALCAS。
• IFATS、航空機の自律性を高めるために設立されました。

他の3つのプログラムは特筆に値します。複合機体を改善するためにエアバスが主導した8年間のMAAXIMUSプロジェクト内で、IAIは、プライドロップやストリンガーの振れ（主胴体の円周方向の接合部などの生産休憩で一般的な終端）を含む構造の詳細を調査し、強度と重量を向上させます。詳細ごとに、IAIはコンピューター支援設計およびエンジニアリング（CAD / CAE）とFEM解析を使用して強度予測を実行し、関連する試験片を設計および製造し、試験結果を分析と比較しました。最終結果は、将来の航空機の設計と製造に関する推奨事項を支援するために、プログラム全体で使用されました。

LOCOMACHSでは、IAIは、ギャップをチェックするための一時的な組み立て、シミング、解体、工具など、複合機体アセンブリで最も時間のかかる、したがって高価であるが付加価値のない操作を大幅に削減または排除することに焦点を当てた31社の1つでした。取り扱い。 IAIは、プロジェクトコーディネーターのSAAB Aeronautics（スウェーデンのリンシェーピング）およびパートナーのGKN Aerospace（英国のレディッチ）、Turkish Aerospace Industries（アンカラ）、Netherlands Aerospace Center（NLR、アムステルダム）と協力して、リーンアセンブルドウィングボックス（LAWiB）を構築しました（参照詳細）およびその他の統合ウィングボックス（MIWiB）デモンストレーター。 SAERTEX（ドイツ、ザーベック）が提供するノンクリンプファブリック（NCF）を使用してCF /エポキシストリンガーを製造しました。これらのストリンガーはNCFスキンに結合されていました。結果として得られた部品は、上部スキンとスパーの境界面でのシミングを排除し、ファスナーの数を減らして、組み立ての人件費を30％削減しました。ミラーは、小さな翼や尾を含む他の構造でこれらの概念が使用される可能性があると考えています。

現在、IAIは、2つの複合材料を多用するClean Sky 2プロジェクトで主導権を握っています。OPTICOMS（小型航空機用に最適化された複合構造）とECOTECHの環境に優しい革新的な機体です。コーディネーターとして、IAIは、ピアジオエアクラフト（イタリア、ジェノヴァ）、コリオリスコンポジット（フランス、ケヴァン）、DANOBAT（スペイン、エルゴイバル）、TechniModul Engineeringを含むOPTICOMSチームと協力して、少量のコンポジット構造の自動化を実証し、料金。長さ7mのピアジオ航空機の翼のデモンストレーターは、ワンショットで製造された一体型のスパー/スキン構造を備えています。最も費用効果の高い製造プロセスを決定するために、さまざまな技術が評価されています。新しい方法の1つは、最終圧力トランスファー成形（FPTM）です。自動化されたRTMセルのIAIのパートナーであるTechniModulEngineeringによって開発されたFPTMプロセスは、密閉されたキャビティに空気またはガスを注入して、加熱されたマッチドモールドで熱硬化性プリプレグを硬化させながら最大10バールの圧力を加えます。得られたOOA部品は、オートクレーブ硬化プリプレグと同等であると報告されていますが、同じ認定樹脂トランスファー成形（SQRTM）プロセスのように、追加の樹脂を注入する必要はありません（「SQRTMはネットシェイプ部品を有効にする」を参照）。

ECOTECHの場合、IAIはInvent（ドイツ、ブラウンシュヴァイク）とともに、航空機生産の環境フットプリントを削減するための新しい材料、プロセス、リサイクル技術の開発を任務とする12人のメンバーからなるコンソーシアムを率いています。以前のエコデザインプロジェクトの一環として、IAIは、重量、コスト、エネルギー消費、排出量、危険物、廃棄物を削減するための技術の選択と開発を支援しました。これらの技術は、2017年に3つのデモンストレーターで検証され、10〜20％の軽量化を達成しました。現在の慣行と比較して、地球温暖化が50％以上減少する可能性があります。 ECOTECHの最終段階では、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属材料、生体材料の4つのデモンストレーターの製造において、新しい材料とプロセス技術のさらなる開発が検証されます。これらのデモンストレーターとOPTICOMSのデモンストレーターは、Dassault Aviation（フランス、ビアリッツ）、Airbus DS（スペイン、マドリッド）、SAABが主導するClean Sky 2機体統合テクノロジーデモンストレーター（ITD）に統合されます（「熱可塑性複合デモンストレーター—将来の機体に関するEUロードマップ」）。

同社はまた、添加剤の製造、構造ヘルスモニタリング、モーフィングウィングを調査しているほか、電気推進における地位を確立しています。これは、航空の次の時代と見なされています。

これらはすべて、IAIの将来にとって良い兆候です。 「私たちは、数十年にわたる生産経験、高度な複合材料技術を開発および実装する能力、および米国とヨーロッパの航空宇宙産業の両方との長年の関係のユニークな組み合わせを持っています」とShalitは言います。 「商業および軍事航空宇宙市場はますます競争が激しく、複合材料は重要な能力です。 IAIは引き続きソリューションを提供し、将来の成長に対するパートナーのニーズを満たすのに役立ちます。」