W latach 80. XX wieku, kiedy Siły Powietrzne USA rozpoczęły to, co obecnie znane jest jako “Wielka Wojna o Silniki”, dotycząca systemów napędowych dla swoich flot F-16 i F-15, GE zobaczyła swoją szansę, aby ponownie stać się głównym dostawcą siłowni dla samolotów myśliwskich. Inżynierowie GE opracowali silnik do bombowca naddźwiękowego B-1, a jego potężne i wydajne serce — zwane rdzeniem — zostało wykorzystane do zaprojektowania nowego silnika odrzutowego, F110.
Dziś Siły Powietrzne szukają najlepszych, najbardziej zwinnych sposobów na pozyskanie części, w tym kluczowych części zamiennych, potrzebnych dla samolotów służących od dziesięcioleci. Inżynierowie GE budują 3D-drukowany pokrywę karteru dla silnika GE F110. Karter jest częścią systemu smarowania olejem, a jego pokrywa jest kluczową częścią silnika.
(źródło: GE ADDITIVE)
Wyzwanie: Części zamienne dla gotowości operacyjnej
Rapid Sustainment Office (RSO) Sił Powietrznych USA ma za zadanie zwiększyć gotowość misji poprzez szybkie identyfikowanie, wdrażanie i skalowanie technologii niezbędnych do operacji i utrzymania swojej floty. Znacząca liczba samolotów wchodzi wkrótce w szóste dziesięciolecie służby, a trudności z pozyskiwaniem i produkcją części zamiennych mogą stanowić znaczące ryzyko.
Doświadczenie GE w kwalifikowaniu i certyfikowaniu dodatkowo wyprodukowanych komponentów metalowych spełniających rygorystyczne wymagania regulacyjne sektora lotnictwa cywilnego było interesujące dla RSO, ponieważ Siły Powietrzne nadal kształtują własną ścieżkę dopuszczalności i certyfikacji metalowych dodatków.
Strategia
Współpraca GE z RSO była pierwszym razem, kiedy zespoły inżynieryjne i łańcuchowe GE Additive i GE Aviation współpracowały na rzecz zewnętrznego klienta. Siły powietrzne chciały:
- Szybko zyskać możliwości i pojemność produkcji dodatków metalowych, aby jak najszybciej poprawić gotowość i utrzymanie.
- Zbadać, jak szybko zlikwidować związane z odlewami ryzyko i jak metalowe dodatki mogą zastąpić odlewy dla tych części, które są już poza produkcją lub tam, gdzie potrzebują mniejszych serii produkcyjnych, aby utrzymać nasze platformy w powietrzu.
Siły Powietrzne USA i GE zgodziły się na program oparty na modelu “spiralnego rozwoju” (opartym na koncepcji często wykorzystywanej do ulepszania oprogramowania), który z każdą fazą zwiększa złożoność i skalę. W tym programie złożoność polega na przechodzeniu od prostszej identyfikacji części, do konsolidacji części i rodzin części, a w końcu do zajmowania się skomplikowanymi komponentami i systemami, takimi jak wspólne wymienniki ciepła z rdzenia.
(źródło: GE ADDITIVE)
Wyniki
Zespół GE Additive – kierowany przez Jamesa Bonara – ściśle współpracował z zespołem GE Aviation, budując na eksploracyjnych pracach nad pokrywą karteru, która była tradycyjnie odlewana z aluminium. Zespół Bonara zadbał o to, aby spełnione zostały rygorystyczne praktyki projektowe podczas dopracowywania parametrów i procesu dopasowywania w GE Aviation’s Additive Technology Center (ATC) w Cincinnati. Maszyny GE Additive Concept Laser M2, pracujące z kobaltem-chromem w ATC, zostały użyte do pierwszych budów addytywnie wyprodukowanych pokryw karterów.
Faza 1b jest już planowana zgodnie z modelem spiralnego rozwoju, dodając złożoność skoncentrowaną na obudowie pokrywy karteru, rodzinie części w silniku TF34 – który służył przez ponad 40 lat. Wchodząc w następną fazę, połączony zespół Sił Powietrznych USA i GE znajduje się w ekscytującym punkcie skrzyżowania: szybko rozwiązują problemy dzisiejsze dla natychmiastowej gotowości i potrzeb utrzymaniowych Sił Powietrznych USA, zwracając jednocześnie uwagę na jutro i to, jak addytywność będzie promować i informować o projektowaniu, produkcji i certyfikacji rzeczy, których jeszcze nigdy wcześniej nie widzieliśmy w sektorach lotnictwa cywilnego i wojskowego.
