Trackwise、26メートルフレキシブルプリント回路を達成、UAV配線重量60%削減

無制限長のフレキシブルプリント回路

今年初め、Trackwise（英国グロスタシャー）は、太陽光発電無人航空機（UAV）の翼全体に電力と制御信号を分配するため、26メートル長の多層フレキシブルプリント回路（FPC）を出荷しました。これは過去最長と信じられています。実際、Trackwiseはこの機体向けに50本以上のFPCを供給し、従来のワイヤーハーネス使用と比較して航空機の電力と制御で重量を60%削減しました。

この重量削減により、米国製UAVはより高いペイロード、または速度と航続距離の向上を実現できます。Trackwiseは、Improved Harness Technology（IHT）という特許取得済みのリールツーリール製造技術でFPCを製造しています。IHTは、ほとんどのFPCを2メートル以下に制限してきた従来の製造限界を克服し、Trackwiseが無制限長のFPCを生産できるようにしています。

Trackwise製造の5メートル長6層フレックスPCB。

この26メートル翼幅UAV向けに納入されたFPCは、ポリイミド基板ベースです。その平面構造は従来の配線より熱放散に優れ、与えられた銅導体重量でより高い電流容量を可能にします。その他の利点には：

• 印刷製造により回路一貫性を確保
• 接続点が少なく信頼性向上
• FPCはワイヤーハーネスより設置が容易で、車両の組立時間とコストを削減

Trackwise CEOのPhilip Johnston氏によれば、これらの長尺・軽量・フレキシブル・多層プリント基板（フレックスPCB）には、多くの新しい航空宇宙と自動車用途が出現しています。両業界とも、より多くのセンサーと制御の必要性と同時に電動化への推進を経験しています。

複合材へのFPC組み込み？

TrackwiseがこのFPCを複合材に組み込んでいるか気になり、Neil Bartlett氏（Trackwiseセールス&マーケティングディレクター）と議論を始めました。「3月のプレスリリースで強調されたUAV用途では、フレックス（フレキシブルPCB）は複合材に組み込まれていません」と彼は認めます。「しかし、その平面的な性質は複合材への組み込みに完全に適しており、多機能構造を可能にします。航空宇宙、防衛、建設を含む幅広い用途で、電力と信号の両バリエーションのフレックス組み込みについて予備的な議論を行っています。Trackwiseはまた、Advanced Concepts for Aero‑Structures with Integrated Antennas and Sensors（ACASIAS）のメンバーでもあります。これは、アンテナを複合材と航空機構造に統合する革新技術を開発する11パートナーのコンソーシアムです。」（https://www.acasias-project.eu/）

統合ブレードVHF（超高周波）アンテナを備えたスマートウィングレット。 KuバンドSATCOMアンテナアレイ統合用補強オルソグリッド胴体パネル。

アクティブ構造音響制御システム、最小重量影響でCRORキャビン騒音低減。出典：https://www.acasias-project.eu/files/Acasias_poster_v2.pdf

Bartlett氏によれば、IHTで製造されたフレックスPCBと複合材は、市場に提供するものと利点の面で非常に相乗的であり、組み合わせ/組み込みのメリットは説得力があります。これには：

• 重量削減（固定具の排除）
• 複合材による堅牢性/保護向上＝信頼性向上/メンテナンス削減
• スペースエンベロープ削減＝ペイロード能力/構造効率向上
• 設置改善＝労働タッチポイント削減（信頼性向上）、時間とコスト削減

TrackwiseがRockwood Compositesと協力して製造し、JEC World 2019で展示したガラス繊維複合材に組み込まれたデモンストレーターフレックスアンテナ。出典：Trackwise

今後の展開

IHT収益は、2018年初頭の7件から2019年3月までに45件へと顧客と開発機会が増加し、217%増加しました。Trackwiseはまた、2本の新しいプロセスラインを設置しました。

いくつかのACASIASプロジェクトが、2019年ヨーロッパ多機能構造会議（EMuS、6月11〜12日、スペイン・バルセロナ）で発表されます。これはACASIASコーディネーターDr. Harmen Schippers（オランダ航空宇宙センターNLR、マルクネッセ）が共同議長を務めます。ハイライトには：

• Airbus Defence and Spaceが、旅客機の翼-胴体フェアリングにKaバンド動作の電子操舵SATCOMアンテナを組み込むことを検討。プロジェクトはClean Sky 2の一部資金提供を受け、パートナーにGILAT、RAYSAT、FBM Composite Materials Ltd.が含まれます。
• NLRが、無線透過性ガラス繊維スキンとカーボンファイバー複合材リブを用いた複合材胴体への正方形アンテナ要素統合のためのオルソグリッド構造を検討。
• ドイツ航空宇宙センター（DLR）と中国AVIC北京航空材料研究所（BIAM）が、リサイクルカーボンファイバーを用いてバイオ複合材の機械的強度と多機能性を向上させ、電磁妨害（EMI）シールドと落雷保護（LSP）のための導電性複合材をECO-COMPASSプロジェクトで検討。