30 marca szwedzka spółka Saab Defence and Security poinformowała o oblocie dwumiejscowego samolotu wielozadaniowego JAS 39D Gripen z elementem zewnętrznym kadłuba wyprodukowanym za pomocą drukarki addytywnej (3D). Celem próby było sprawdzenie, w jaki sposób technologia wytwarzania przyrostowego może być wykorzystana do naprawy uszkodzeń samolotów w warunkach operacyjnych (Testy biopaliwa dla Gripenów).

Szwedzka spółka Saab Defence and Security oblatała samolot wielozadaniowy JAS 39D Gripen z elementem zewnętrznym kadłuba wyprodukowanym za pomocą drukarki addytywnej

Lot testowy został przeprowadzony w piątek 19 marca z lotniska przyzakładowego Saaba w Linköping w szwedzkim regionie administracyjnym Östergötland. W tylnej części kadłuba umieszczono pokrywę otworu inspekcyjnego, która została wydrukowana przy użyciu technologii wytwarzania przyrostowego z polimeru nylonowego o nazwie PA2200 (Imitatory radioelektroniczne dla Gripen E/F).

Wysiłek jest częścią prac na celu wykorzystania wydrukowanych w drukarkach 3D części zamiennych do przeprowadzania szybkich napraw samolotów podczas realizacji misji zagranicznych oraz redukcji ich kosztów o nawet 60% oraz redukcji potrzebnego do tego personelu do dwóch osób. Warto dodać, że Saab wykorzystywał wcześniej tę technologię do produkcji elementów tytanowych z tytanu najnowszych samolotów JAS 39E/D Gripen, ale nigdy zewnętrznych (Pierwszy Brazylijczyk za sterami F-39E Gripen).

Z uwagi, iż inżynierowie Saaba nie mieli obrazu 3D testowanej pokrywy, więc oryginalny element został usunięty z samolotu i umieszczony w skanerze. Proces ten z kolei umożliwił wydrukowanie w 3D dokładnej kopii, dopasowanej do tego konkretnego samolotu. Przed uzyskaniem zgodny na oblot, przeprowadzono testy zasysania, czy podmieniony element nie odpadnie. Choć nie zrealizowano jeszcze lotu z prędkością ponaddźwiękową, zdaniem inżynierów z projektu, jest to możliwe (Gripen C/D z radarem AESA).

Håkan Stake, kierownik ds. wsparcia samolotów Gripen C/D i kierownik projektu rozwojowego, powiedział: Wstępna inspekcja pokrywy po zakończeniu lotu była bardzo pozytywna i nie wykazała żadnych wizualnych zmian strukturalnych. Potencjał tego podejścia oznacza, że ​​personel naziemny w terenie może uzyskać dostęp do indywidualnie dopasowanych części zamiennych i unikania konieczności napraw awaryjnych czy kanibalizacji innych sprawnych samolotów, w celu uzyskania danej części. Zmniejsza to również czas pracy potrzebny na naprawy.

Jednak aby osiągnąć ten cel, jakim jest wprowadzenie takich zdolności do rutynowych napraw, wymagane są dalsze testy oraz uzgodnienia dotyczące norm materiałowych. Co jednak istotne, oblot samolotu z elementem z polimeru nylonowego, wydrukowanym w 3D, jest zwieńczeniem procesu badań rozwojowych w zakresie tej technologii, prowadzonych od 2017. Założono wówczas konsorcjum AMEXCI (Additive Manufacturing Excellence for Industry), których członkami, oprócz Saaba, zostały spółki różnych branż: Atlas Copco, Electrolux, FAM AB, ABB, Husqvarna Group, Höganäs, Scania, SKF, Stora Enso i Wärtsilä. Miało ono na celu zbadanie nowych zastosowań i sposobów wytwarzania części i wyposażenia przy użyciu druku 3D.

Ellen Molin, wiceprezes i szef działu wsparcia i usług Saaba, dodał: Ten lot próbny z komponentem wydrukowanym w 3D, mający wpływ na eksploatację, jest ważnym krokiem, ponieważ statek powietrzny, łącznie ze wszystkimi jego częściami, zawsze musi sprostać surowym wymaganiom procesu uzyskania zdatności do lotu. Jeśli chodzi o zwiększanie dostępności operacyjnej poza bazą macierzystą, produkcja addytywna będzie punktem zwrotnym.

W tylnej części kadłuba umieszczono pokrywę otworu inspekcyjnego, która została wydrukowana przy użyciu technologii wytwarzania przyrostowego z polimeru nylonowego o nazwie PA2200 / Zdjęcia: Saab Defence and Security

Następnym krokiem będzie przetestowanie materiałów alternatywnych w stosunku do polimeru nylonowego PA2200, które są również elastyczne i mogą wytrzymać niskie temperatury na dużych wysokościach. Będą również rozwijane rozwiązania kontenerowego, tak aby sprzęt do drukowania w 3D mógł być używany w warunkach polowych, np. w wysuniętej bazie operacyjnej (FOB) podczas napraw BDR (Air Battlefield Damage Repair).

Obecnie, druk 3D pozwala na produkcję elementów o maksymalnych wymiarach 60 cm x 60 cm, ale zdaniem Saaba, będzie możliwe zwiększenie do wymiarów nawet 3 m x 3 m. Kwestią do zbadania pozostaje także trwałość wydrukowanych elementów. Może się zdarzyć, że wystarczy on na kilka-kilkanaście lotów, do czasu dostarczenia oryginalnego elementu od producenta, pozwalając na utrzymanie zdolności do lotu danego samolotu.