Eenmotorig vliegtuig “Mission 212” met structuur uit composietmaterialen
Door het gebruik van composietmateriaal is er minder materiaal nodig. De aerodynamica heeft een brandstofbesparing tot 10% als gevolg. De motor verbruikt 25 tot 30% minder brandstof dan die van andere lichte vliegtuigen. Bij lage productieaantallen is de prijs van de M212 vergelijkbaar met die van een aluminium toestel, maar de klant op kosten voor brandstof en onderhoud.
Van 80% van de huidige generatie vliegtuigen bestaat de constructie uit aluminiumlegeringen. Omdat hieraan talrijke nadelen verbonden zijn, ging Lambert Aircraft, producent van sportvliegtuigen, op zoek naar een alternatief.
De volledige structuur van het M212 vliegtuig bestaat uit composietmateriaal waarin voornamelijk glasvezel met epoxyhars en koolstofvezel verwerkt is. Voor constructies uit composietmate-rialen is er weinig materiaal nodig. Composieten hebben namelijk betere mechanische eigen-schappen dan aluminium. Zo zijn ze sterker, corrosievast en niet onderhevig aan vermoeidheids-verschijnselen. Met de composietmaterialen is betere optimalisatie mogelijk en kan men (extra) materiaal inbrengen op die plaatsen waar sterkte of stijfheid vereist is. Zo wordt een constructie in composietmaterialen 10-15% lichter dan zijn aluminium tegenhanger. Het leeggewicht van het vliegtuig bedraagt 735 kg. Oppervlaktebehandeling van het composietmateriaal is door zijn corrosievastheid overbodig. Deze producten, die wel voor aluminiumtoepassingen noodzakelijk zijn, bevatten schadelijke stoffen zoals zinkchromaat. De grondverf op waterbasis is zo ontwikkeld dat het mogelijk is hem te rollen in plaats van te spuiten. De aanhechting verhoogt hierdoor sterk. Dit is een belangrijke factor bij vliegtuigen die met hun hoge snelheid sterk onderhevig zijn aan erosie. Deze techniek zorgt voor een efficiënt verfgebruik waardoor er minder verf verloren gaat. Voor de lak is men nog aangewezen op spuittechnieken.
Lambert Aircraft koos bewust voor afwerkingproducten op waterbasis. Omdat ook bij de lak water als solvent gekozen is, komen er bij het spuiten geen schadelijke solventdampen vrij. Water als solvent is ook een stuk goedkoper dan zijn alternatieven. Verbetering procesefficiëntie Een constructie uit aluminium produceert men uit platen van vele verschillende diktes, wat bij het snijden soms een grote hoeveelheid uitval levert. De uitval die ontstaat bij het gebruik van laminaten uit vezelversterkte kunststoffen, is meestal gemakkelijk herbruikbaar, omdat er slechts twee verschillende diktes in gebruik zijn. Bij de productie met composietmateriaal ontstaat slechts een uitval van 5% van de hoeveelheid aangekocht materiaal. Bij aluminium loopt dit op tot 20%. Niet alleen levert dit meer afval, uitval betekent ook een grote kost voor de producent. Bij Lambert Aircraft vertrekt men in de productie van grote stukken prepreg (geïmpregneerd) laminaat, waaraan reeds de nodige hars is toegevoegd in een optimale verhouding. Het lamineren van dit materiaal gebeurt niet manueel. Bij deze laatste methode zou er voor de verwijdering van alle luchtbellen uit het geimpregneerde materiaal een overmaat aan hars nodig zijn.
Lambert Aircraft maakt gebruik van de ‘vacuüm bagging’ techniek. Met behulp van een vacuümfo-lie over het materiaal wordt met een vacuümpomp alle lucht uit het materiaal gezogen. Dit maakt dat er 20% minder hars nodig is bij het lamineren.
De gewichtsbesparing heeft slechts een kleine invloed op het brandstofverbruik (1 à 2%). De aerodynamische vorm maakt echter een brandstofbesparing van 5 à 10% mogelijk. De composietmaterialen laten toe om perfectere aërodynamische vormen te fabriceren dan met aluminium het geval is. Bij aluminium is men gebonden aan de grootte van de geleverde platen. Door de platen aan elkaar te bevestigen met klinknagels, krijgt de aluminiumconstructie een onregelmatige vorm en een grotere luchtweerstand tijdens de vlucht. Bij de huidige generatie vliegtuigen maakt men nog gebruik van benzinemotoren gebaseerd op een 50 jaar oude technologie. De benzine waarop deze motoren draaien bevat 3 keer meer lood dan de oude gelode autobenzine. Lambert Aircraft rust de M212 nu uit met een DeltaHawk Dieselmotor met een 10% hoger rendement dan benzinemotoren. Daardoor verbruikt het vliegtuig 25 à 30% minder brandstof, die bovendien geen lood bevat.
Omdat composietmateriaal robuuster is dan aluminium, is de kans op structurele schade veel kleiner. De levensduur ligt rond de 50 jaar. Composietmateriaal heeft helemaal geen onderhoud nodig. Dit geldt ook voor een aluminium constructie jonger dan 10 jaar. Daarna kunnen er echter corrosieproblemen optreden en kan het materiaal scheurtjes e.d. gaan vertonen. De reparatie daarvan is meestal arbeids- en materiaalintensief.
