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Die langjährige Zusammenarbeit von CRP Technology mit dem Entwickler unbemannter Fluglösungen, dem preisgekrönten Unternehmen FLYING-CAM, führte zur Konstruktion des Heckrotor-Getriebegehäuses der UAV Discovery. Das Teil wurde aus dem Verbundwerkstoff Windform XT 2.0 3D-gedruckt und ist flugbereit mit einem guten Verhältnis zwischen Gewicht und Widerstand.
FLYING-CAM, tätig in der Entwicklung und Herstellung unbemannter Hubschrauber und Spezialist im Bereich professioneller Drohnenfilme, feierte sein 30-jähriges Bestehen mit der Weltpremiere von Discovery, seinem neuesten unbemannten Flugsystem.
Das belgische Unternehmen entschied sich für CRP Technology und seine fortschrittlichen Lösungen für die additive Fertigung im Pulverbettfusionsverfahren (PBF) mit faserverstärkten Verbundpolymeren, um die Konstruktion von Discovery abzuschließen.
Das Projekt
Discovery ist ein unbemannter Einrotor-Hubschrauber mit einem maximalen Startgewicht (MTOW) von 75 kg und damit das bisher größte und vielseitigste System von FLYING-CAM mit erhöhter Ausdauer.
FLYING-CAM hat CRP Technology mit der Herstellung des Gehäuses des Heckrotor-Getriebes des Discovery beauftragt, d.h. des Hauptgehäuses, das am Haupt-Heckausleger befestigt ist.
Emmanuel Previnaire, Gründer und CEO von FLYING-CAM, sagt: “Angesichts des Potenzials, das Drohnen für den zivilen Markt bieten, und des Interesses an BVLOS-Flügen (Beyond Visual Line Of Sight) war es unserer Meinung nach an der Zeit, eine Drohne zu entwickeln, die nicht nur schöne Bilder für Filme, Fernsehsendungen und Werbespots aufnehmen kann, sondern auch eine Vielzahl von Nutzlasten tragen kann, um die notwendigen Daten für andere industrielle Anwendungen zu sammeln.
Das Ergebnis war die “Superdrohne” namens Discovery, die mit hochmodernen Sensoren ausgestattet ist, die sorgfältig ausgewählt wurden, um die höchste Qualität der Plattform für eine Vielzahl von Anwendungen in der Unterhaltungsindustrie, im Heimatschutz, bei der Erdbeobachtung und allgemein in der hochpräzisen Fernerkundung zu gewährleisten.”
Um eine solche konkurrenzlose Drohne fertigzustellen, musste FLYING-CAM auf einen fähigen und anspruchsvollen Technologiepartner zählen, der in der Lage ist, seine hohen Qualitätsstandards bei der Konstruktion zuverlässiger Komponenten einzuhalten. Aus diesen Gründen entschied sich FLYING-CAM für die additiven Fertigungslösungen von CRP Technology mit der firmeneigenen, hochleistungsfähigen Windform® TOP-LINE Palette von Verbundwerkstoffen.
Das 3D-gedruckte Funktionsteil
Ziel des Projekts war es, einen leichten und dennoch stabilen physischen und aerodynamischen Schutz für die Heckrotorantriebe und die GPS-Antenne des unbemannten Einrotor-Hubschraubers mit dem Namen Discovery zu schaffen.
CRP Technology entschied sich gemäß den Anforderungen und dem Standard von FLYING-CAM für ein 3D-Druckverfahren mit faserverstärkten Verbundpolymeren (Powder Bed Fusion – PBF; speziell Selective Laser Sintering) und Windform XT 2.0 als Konstruktionsmaterial.
Windform XT 2.0 ist ein bahnbrechender, kohlenstofffasergefüllter 3D-Druck-Verbundwerkstoff auf Polyamidbasis, der sich besonders für anspruchsvolle Anwendungen in Bereichen wie Motorsport, Luft- und Raumfahrt und UAV eignet.
Es ersetzt die vorherige Formel von Windform XT in der Windform TOP-LINE-Familie von Materialien für PBF, die von CRP Technology entwickelt wurde, und zeichnet sich durch Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften aus, darunter eine Steigerung der Zugfestigkeit um +8 %, des Zugmoduls um +22 % und der Bruchdehnung um +46 %.
Die Wahl des Materials war sehr sorgfältig, da das Bauteil für besondere Anforderungen konzipiert wurde.
“Das Bauteil, fügt Emmanuel Previnaire hinzu, “sollte an den Heckausleger geklemmt werden und auch die Carbonplatte tragen, die als Bodenschutz für den Heckrotor dient. Aus diesem Grund war eine gute Belastbarkeit erforderlich. Die Klemmfestigkeit hängt von den Fähigkeiten des Konstruktionsmaterials ab. Wir haben uns für Windform XT 2.0 entschieden, weil wir damit ein gutes Verhältnis zwischen Gewicht und Festigkeit erreichen können.”
Die mechanischen und thermischen Eigenschaften von Windform-Materialien sind eng mit den Eigenschaften des 3D-Druckverfahrens verbunden. Die Kombination von beidem führt zu unvergleichlichen, hochtechnologischen 3D-gedruckten Teilen, die sofort einsatzbereit sind.
Emmanuel Previnaire unterstreicht: “Der innovativste Aspekt bei der Verwendung des 3D-Druckverfahrens und der von CRP Technology gelieferten Verbundwerkstoffe ist die freie Formgebung, die für aerodynamische Zwecke wichtig ist, sowie die Fähigkeit, komplexe Verdrahtungskanäle im Inneren mit starken Befestigungspunkten in einem einzigen Stück zu schaffen.
Genauer gesagt, ermöglichen das PBF-Verfahren und die Windform-Materialien die Herstellung von Hohlkörpern mit vielen funktionellen Details, wie z. B. die Integration von Befestigungsmuttern und Kabelbefestigungspunkten. Dies ist ein großer Mehrwert, der perfekt zu unseren Zwecken und Standards passt.”
Die Bedeutung des richtigen Technologiepartners
Die Systeme von FLYING-CAM haben sich im Laufe der Jahre verändert, um den Anforderungen des Marktes gerecht zu werden.
“In der Vergangenheit konnte man mit einem Produkt 15 Jahre lang im Geschäft bleiben. Heute muss man alle sechs Monate ein Update vornehmen. Aus diesem Grund haben wir eine Plattform entwickelt, die mit dem Tempo der Technologie Schritt hält. Um mit der sich ständig wandelnden Technologie in der UAS-Branche Schritt zu halten und ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Sicherheit, Präzision und Anpassungsfähigkeit für eine Vielzahl von Missionen wie Kartierungen und Inspektionen zu erreichen, verlassen wir uns auf Partner, die nicht nur modernste technologische Lösungen anbieten, sondern auch Vorreiter für technologische Innovationen auf höchstem Niveau sind, und dazu gehört CRP Technology”, so Previnaire.
“Die Zusammenarbeit mit CRP Technology begann bereits vor vielen Jahren bei der Realisierung von SARAH 3.0, unserem unbemannten elektrischen Senkrechtstarter (VTOL), der jetzt durch SARAH 4.0 ersetzt wurde. CRP Technology hat die Struktur der Flugzeugzelle, das Luftführungs-Kühlsystem, das Leitwerk und den Anschluss der Hauptbatterie in 3D gedruck.”
SARAH, wie auch Discovery, ist eine hochmoderne “unbemannte Flugintelligenz”-Lösung und nur durch die Beherrschung aller damit verbundenen Technologien und Fähigkeiten möglich.
Im Jahr 2014 wurde FLYING-CAM für die Entwicklung von SARAH mit dem Oscar für Wissenschaft und Technik ausgezeichnet. In der Begründung heißt es, FLYING-CAM’s SARAH erreiche mit beispielloser Raffinesse Aufnahmen, die für Hubschrauber in voller Größe, Kabelsysteme oder andere traditionelle Kameraträger unmöglich seien.
Previnaire erklärt: “Wir sind keine Außenseiter, da wir bereits 2 Oscar Awards und 1 Emmy Award gewonnen haben, aber diese spezielle Sci-Tech-Auszeichnung erfüllt uns mit Stolz, da sie eine weitere Bestätigung unseres professionellen Ansatzes ist, der immer nach Exzellenz strebt und das Wissen der allgemeinen Luftfahrt und die Flugkunst anwendet. Diese ausgezeichnete Methode wird nicht nur die Ingenieure des Unternehmens weiterhin zu Höchstleistungen anspornen, sondern sie dient uns auch als Richtschnur bei der Auswahl von Fertigungspartnern, die mit Fakten beweisen müssen, dass sie auf der gleichen Wellenlänge liegen wie wir. Angefangen mit SARAH, hat sich unsere Zusammenarbeit mit CRP Technology bis heute fortgesetzt.”
Mehr über CRP Technology finden Sie hier, und mehr über FLYING-CAM finden Sie hier.
