第 41 期構造部門 談話会・見学会・講演 日本航空宇宙学会主催の第 41 期構造部門説明会・見学会に参加しました。 開催日時:平成 21 年 11 月 20 日 開催場所:三菱重工業株式会社 名古屋航空宇宙システム製作所 大江工場 1,大江工場内見学 2,MRJモックアップ見学 3,講演 講演 1 『MRJ 開発の現状』 小祝 弘道 先生 (三菱航空機(株)機体設計部構造グループ顧問) 講演 2 『スマート材料の構成モデルとスマートボルテックスジェネレータ』 池田 忠繁 先生 (名古屋大学 大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 准教授) 講演 3 『日本初の有人宇宙システム「きぼう」の構造設計について』 下田 孝幸 先生 (宇宙航空研究開発機構 有人宇宙環境利用ミッション本部 JEM開発プロジェクトチーム) 1.大江工場では主に部品を製作している。(様々な工程あり見学を列挙) * 大型プロファイラーによる切削工程。ボンバルディアの主翼。次に板金工程からシ ョットピーニング成型へ。不況により生産量は減っている。 * ボーイング 767、777 用の外板。削る前の物と削った後の物あり。板金で曲げ、ポ ケット加工を施していた。 * H2ロケットの燃料タンク、三角形模様の切削。板金課でその後曲げる。 * 777 の外板有り。切削後曲げるケースと曲げてから削るケースあり。板厚圧により 分ける。 * 外板の模様の違いは、場所により強度が違う為。Section46 においても強度の違い が部分により変わる。 * 荒加工後の 777 バルクヘッド、上に垂直尾翼、横に水平尾翼が付く所。 * 横軸一頭 5 軸プロファイラーあり。 * バルクヘッドには 3 種類ある、大バル、中バル、小バルがある。 * 3 次元測定器あり。(coordinate measuring machine, Mitsutoyo) 787 の主翼のリブ の測定。外板、表面は複合材だが、中のリブは違う。 * ケミカルミーリング工程。6 人ほど。部品、ポケット加工。 * スチール、熱処理前の部品あり。 * ボンバルディアグローバルエクスプレス用の主翼の部分の部品 * トラックレール、フラップの動くと所のレール。 * 777 ストリンガーの切削 * 777、バルクヘッドの上、その上に垂直尾翼のある場所の部品。 (チタン)ゆっくり 時間を掛けて成型。 * ストレッチャー、型に部品を巻きつけて曲げの成型をする。しっかり掴んだ後があ り。 * 超塑性成型プレス。Super plastic forming press. * ケミカルミーリング、部品にある膜をはがす。剥がすところをレーザーでカット。 * 表面処理作業待ち部品 * CL-300 の主翼のスキン、ショットピーニングして曲げている。 * 767、777 の後方ストリンガーを作っている。(大物ストリンガー) 以上の大江工場内見学後、MRJ のモックアップ見学した。一番初期のパリエアショーに 出した模型と一年前のファンボローに出した展示品 2 種類がありました。注目の変更は座 席が大きく変わりスリムシートになった事、スペースが増えた分だけ広く感じるようにな っていました。 また、客室の天井の照明には LED が採用されており、影がちょうど富士山に見えるよう にと洒落っ気もありました。 2.MRJ に関する講演についてだけレポート * A-VaRTM(Advanced VaRTM)真空成型工法、低コスト複合材技術をアピール。 複合材の低コスト化、重量下げをアピール。 * MRJ 開発の概要、歴史などを紹介 +開発段階において、航空機数を下記の様に見た。 1986 年 6,673 機 2006 年 15,176 機 2026 年 34,450 機 60 から 99 席機のターゲット予想を、今後 20~30 年間の予測として、5,540 機 を予想し、その 25%を取りたいというのが当初の計画。5,540 機の地域別内訳は、 北米 45% (2,490 機) 欧州 23% (1,280 機) アジア・オセアニア 20% その他 12% +MRJ の 3 つのコンセプトは、 環境……. 優れた燃費、低騒音、低排出物 乗客……. 快適客室 エアライン…….優れた経済性 (次世代エンジン P&W の PW1000G エンジン、先進空力技術、複合 材の開発) +開発歴史 2008 年 3 月 28 日 ANA より 25 機注文あり。Go ahead となる。 2009 年 4 月 Preliminary design review を終了 少し仕様を変えた。 胴体: 客席スペースの拡大。貨物室の統合(前方貨物室 を後方貨物室に統合)、キャビンバック持ち込み 可能。 主翼: 複合材からメタル化。現在レベルでは TC 取得で ハードルが高く、スケジュール上のリスクが大き い為。(インテグラルタンク内、火は出てはいけ ない。FAR 規則。一方金属にすることで、製造、 開発スケジュールに余裕が増える。)また重量軽 減効果が少ない。 主翼の形状変更を行った。 ・翼厚増加、内翼前縁キンク増加 ・主翼桁間をメタル化 ・胴体真円で容量増加、室内高 2.5 インチア ップ、容積 12%アップ ・ウインドウシールド小型化、機首 ・胴体フレームピッチ最適化….窓のあるフ レームと窓の無いフレームでやる。片側 29 の窓から 22 に変更。 一方 MRJ ファミリー機での最適化(70 席、90 席以外に 100 席にも対応できなくてはならない)を行う方向付けに した。ストレッチ型、100 席クラスも入れる。MRJ90 の 主翼を共用。 他社比較は、エンブラエル ERJ170/190 及びボンバルデ ィア CRJ700/900 と。ボンバルディア CRJ は大型ローラ ーバッグが収納不可。 *MRJ 関連追記 +材料の変化 アルミ 80.4% CFRP 9.5% (以前は GFRP と 2 つで 29%の予定であった) GFRP 1.0% チタン 5.7% スチール 3.5% 複合材(CFRP)箇所は主翼外縁、フラップ、垂 直尾翼、水平尾翼。軽さ、整備性を考慮。 垂直尾翼はバキュームアシステッド成型 +関連 FAR ルール FAR: 25.305, 25.307, 25.601, 25.603, 25.605, 25.613 +T/C … ボーイングですら全てを見通していない。簡単に通らない。 +アルミの integral skin 開発 7050-T7451 を使用。上面外 7475-T7351 を使用。下面内 +CFRP の適用 主翼舵面 (エルロン) 及び 高揚力装置 (フラップ) 尾翼舵面への適用 (ラダー、エレベーター) 大部分ハニカムサンドウイッチ構造、AIDC(台湾の会社)を使う +尾翼は三菱重工業と東レ +VaRTM(真空成型工法)採用:垂直尾翼桁間構造、水平尾翼桁間構造。 特徴はオートクレーブを要しない。コスト低減。サイズの制約が無い また高い成型自由度。ドライプリフォームを使う。板厚をいかにコン トロールするかが問題。 (2002 年ぐらいから研究している。) +スケジュール 2007 年 型式証明申請 JCAB 型式 2008 年 ANA より 25 機(内 10 機オプション)プログラムローンチ。 2009 年 FAA 型式申請 2010 年 EASA 型式申請 2010 年 後半 2012 年 初飛行 2013 年 型式証明取得 2014 年 初号納入 製造 エンジン型式証明取得 (JCAB, FAA, EASA) +パートナー企業 P&W, Hamilton Sundstrand. 住友精密、Parker Aerospace, Rockwell Collins 等
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