Community / Allgemeines aus der Luftfahrtbranche / Reparatur von Carbonflugzeugen

Beitrag 1 - 9 von 9
Beitrag vom 19.05.2019 - 14:23 Uhr
UserHandleyPageslats
User (1 Beiträge)
Kann man Verkehrsflugzeuge mit Carbonfaser-verstärktem Rumpf/-Flügeln reparieren, z.B. nach einer zu harten Landung oder Bodenkollision mit der Flügelspitze?
Beitrag vom 19.05.2019 - 17:21 Uhr
Userfbwlaie
User (4099 Beiträge)
Das ist wohl z. Z. noch Verschlusssache...
Nch dem Brand einer 787 (London) stand der Flieger einige Zeit am Boden und konnte repariert werden.
Zweimal wurde das Bugfahrwerk einer 787-8 "erfolgreich" im Stand eingezogen. Über die folgenden Aktivitäten wurde geschwiegen.
Beitrag vom 20.05.2019 - 21:57 Uhr
UserLP
User (107 Beiträge)
Druckschotts, Querträger, Leitwerke usw. gibt es schon eine Weile aus Carbon. Da wurden schon einige Reparaturerfahrungen gesammelt.
Beitrag vom 20.05.2019 - 22:13 Uhr
Userhinterfrager2
selbstständig
User (206 Beiträge)
Ich bin zwar nicht in der Luffahrt tätig, habe aber sehr viel mit Composite - Produkten, inklusive Carbonfasern, zu tun.

Eine Reparatur, z.B. ein Bruch ist, wie bei einem Metall oder Plastikwerkstoff, z.B. durch löten, schweißen oder kleben nicht möglich. Da die komplexe Struktur, aus verschiedenen Materialien quasi "gebacken", mit den ursprünglichen Eigenschaften (Festigkeit, Härte, Belastbarkeit etc.) nicht wiederherstellbar ist.

Es kann immer nur das gesamte Bauteil ausgetauscht werden (in meinem Fall ist das dann das ganze Produkt, da es aus einem Teil besteht).

Was die Sache noch verkompliziert: das Material ist (noch) nicht recycelbar, bleibt nur Verbrennung. Leider.
Beitrag vom 20.05.2019 - 22:56 Uhr
Userfbwlaie
User (4099 Beiträge)
@hinterfrager2,

bei der 787 in London war die Li-Batterie einer Notfunkbake (sie wird automatisch im Wasser bzw. nach einem Absturz aktiviert) in Brand geraten. Ein Teil im oberen Ende der Kabine war schwer beschädigt. Dieses musste - wohl durch ein entsprechendes passend zugeschnittenen - Originalteil ersetzt werden. Das ware sehr zeitaufwändig und teuer.
Was man genau eingebaut hat, ist nicht bekannt.
Boeing bzw. Ethiopian haben sich nicht zu dem Vorfall geäussert.

Dieser Beitrag wurde am 21.05.2019 00:20 Uhr bearbeitet.
Beitrag vom 21.05.2019 - 07:20 Uhr
Userjasmith
Ingenieur für die Dunkle Seite
User (58 Beiträge)
Man kann CFK Strukturen am Flugzeug reparieren.

Dafür muss das Material großflächig Lage für Lage abgeschliffen werden, so dass man eine Art Treppe erhält. Anschließend würde man das Material wieder Lage für Lage aufbauen. Größter Knackpunkt ist, dass man die Kraftübertragungswege der Fasern wieder einigermaßen herstellt. D.h. Bei der Reparatur müssen sich die Fasern mit dem verbleiben Material überlappen (und können nicht auf Stoß gelegt werden), damit die Kraftübertragung gewährleistet ist.
Zudem wird dann meistens mit Titanverstärkungen gearbeitet. Hintergrund ist, dass man die Belastungen einer (verschraubten oder vernieteten) Verstärkung aus Metall sicher berechnen kann und so sichergestellt ist, dass die Reparatur den Anforderungen genügt.

Große beschädigte Bereiche wie Rumpfschalen oder Tonnen kann man natürlich komplett austauschen, wenn notwendig.
Gruß
J
Beitrag vom 21.05.2019 - 09:01 Uhr
Userhinterfrager2
selbstständig
User (206 Beiträge)
@hinterfrager2,

bei der 787 in London war die Li-Batterie einer Notfunkbake (sie wird automatisch im Wasser bzw. nach einem Absturz aktiviert) in Brand geraten. Ein Teil im oberen Ende der Kabine war schwer beschädigt. Dieses musste - wohl durch ein entsprechendes passend zugeschnittenen - Originalteil ersetzt werden. Das ware sehr zeitaufwändig und teuer.
Was man genau eingebaut hat, ist nicht bekannt.
Boeing bzw. Ethiopian haben sich nicht zu dem Vorfall geäussert.

Genau das meinte ich. Man kann nur das gesamte Bauteil austauschen, aber eben nicht nur die wirklich Betroffene Stelle reparieren.

@jasmith

"Größter Knackpunkt ist, dass man die Kraftübertragungswege der Fasern wieder einigermaßen herstellt. D.h. Bei der Reparatur müssen sich die Fasern mit dem verbleiben Material überlappen (und können nicht auf Stoß gelegt werden), damit die Kraftübertragung gewährleistet ist."

Genau das ist das Problem. Das kriegen sie eben, mit den z.Zt. bekannten Verfahren nicht hin.

Allerdings muss man, sozusagen zugunsten der Composite Materialien, eben auch festhalten, dass diese viel widerstandsfähiger (und trotzdem viel leichter) gegen äußere Krafteinwirkung sind. Und damit gegenüber herkömmlichen Materialien einen großen Vorteil besitzen.
Beitrag vom 21.05.2019 - 10:49 Uhr
Userjasmith
Ingenieur für die Dunkle Seite
User (58 Beiträge)
@hinterfrager2

Man kann betroffene Stellen mit dem von mir erläuterten Verfahren (zugegeben nur bis zu einem bestimmten Grad) repararieren. Man erreicht nahezu die ursprünglichen Eigenschaften, wenn durch Überlappung der Fasern über eine gewisse Länge die Kraftübertragung sichergestellt ist.

Im Flugzeugbau ist der große Knackpunkt, dass das Ergebnis ine derartige Reparatur nicht prüfbar ist. Aus diesem Grund wird eben mit den Titanverstärkungen gearbeitet, weil sich diese berechnen lassen. Das Ergebnis einer reinen CFK-Reparatur kann man nur zerstörend prüfen.

Gruß
J

Beitrag vom 21.05.2019 - 11:04 Uhr
Userfbwlaie
User (4099 Beiträge)
Das gesamte Bauteil wurde wohl nicht ausgetauscht. Es wurden aus einem neuen Bauteil ein entsprechndes Teil ausgeschnitten und dann in das Loch im Flieger eingefügt. Dadurch ist die Reparatur zusätzlich relativ materialintensiv.
Vor Ort kann man kaum die entsprechnde Form und Faserausrichtungen herstellen. Das "Backen" ist dann das nächste Problem. Wenn es keine entsprechenden Erfahrungen gibt, dürften die Reparaturen erhebliche Wartezeiten beanspruchen.
Mit Alu-Legierungen ist das wesentlich einfacher.
Ein kleineres Loch in der Alu-Aussenhaut ist schnell repariert. Bei einer Carbonaussenhaut ist schon die Schadenermittelung wesentlich aufwändiger...


Dieser Beitrag wurde am 21.05.2019 11:05 Uhr bearbeitet.