Veřejná společnost Společnost Navantia učinila významný krok v oblasti pokročilé výroby Společnost zahájila ve své loděnici v Puerto Real vývoj prototypového modulu pro systémy bodové obrany na lodích. Tento modul je speciálně navržen pro výrobu s využitím velkoformátového 3D tisku a nových materiálů. Iniciativa kombinuje technologické inovace, námořní obranu a modernizaci průmyslu v jednom projektu.
Tento vývoj probíhá v zařízeních Centrum pokročilé výroby (CFA) v Puerto RealSpolečnost Navantia zkoumá řešení pro návrh a výrobu lehčích, všestrannějších a udržitelnějších konstrukcí pro námořní platformy. Modul je navržen tak, aby byl integrován do stávajících lodí a zvýšil jejich ochranu před moderními hrozbami, jako jsou rakety, letadla a bezpilotní vozidla.
Modul bodové obrany určený pro lodě v provozu
Nový design je zaměřen na reakci na potřeby ochrany na krátkou vzdálenost vojenských plavidel, což je v námořní oblasti známé jako bodové obranné systémy. Tyto systémy fungují jako druhý bezpečnostní štít a zasahují, když raketa, dron nebo letadlo již prolomí první obrannou linii obklopující platformu.
V této souvislosti Navantia se snaží vybavit lodě dalšími možnostmi s modulárním prvkem, který lze rychle nainstalovat bez větších strukturálních úprav. Řešení je speciálně navrženo tak, aby posílilo zdroje španělského námořnictva, včetně budoucí bojové zásobovací lodi (BAC), která má být postavena v loděnici Ferrol, a námořních akčních plavidel (BAM) plánovaných pro Puerto Real.
Hlavní funkcí modulu je sloužit jako strukturální podpora bodových obranných systémů které se nacházejí na palubě, což usnadňuje jejich integraci a provoz v situacích, kdy dochází k hrozbám, zejména bezpilotní vozidla A počet raket různých typů se v posledních letech znásobil. Tento přístup reaguje na měnící se povahu rizik na moři a potřebu rychlé adaptace obranných schopností.
Vyvíjený prototyp nejen reprodukuje známá řešení, ale spíše Využívá nových geometrií a konfigurací. umožněno aditivní výrobou s cílem zlepšit strukturální chování, rozložení zatížení a kompatibilitu s různým obranným vybavením v rámci stejného modulu.
Kromě své provozní role si projekt klade za cíl ověřit modulární návrh a metodologie výroby které lze znovu použít v jiných námořních programech, a to jak současných, tak budoucích, čímž se rozšiřuje rozsah inovací nad rámec tohoto prvního demonstrátoru.
Plug and play design a přenosná konstrukce
Jedním z charakteristických rysů vývoje je jeho pojetí v rámci přístupu Plug and play, navrženo pro snadnou instalaci a použití. s minimálním zásahem do plavidla. To umožňuje rychlejší integraci do lodí, které jsou již v provozu, zkracuje dobu suchého doku a minimalizuje narušení každodenního provozu.
Struktura byla navržena jako modul samonosné a přenosnéMůže být skladován v arzenálech a nasazen v případě potřeby. To umožňuje námořnictvu mít jednotky připravené k instalaci dle operačních potřeb, aniž by bylo nutné provádět rozsáhlé úpravy každého trupu.
Tento modulární přístup také usnadňuje procesy logistika a údržba zjednodušenySkutečnost, že modul je jasně definovaná jednotka, umožňuje práci se specifickými náhradními díly, homogenními inspekčními protokoly a přesnější plánování kontrolních a modernizačních úkolů.
Pokud jde o nasazení, cílem návrhu je, aby montáž na palubě probíhala v zkrácené lhůty a zjednodušené postupyTo se promítá do kratších prostojů lodí. Tato rychlost je obzvláště důležitá, když je třeba platformy přizpůsobit novým rizikovým scénářům nebo technologickým změnám v samotných obranných systémech.
Filozofie plug and play také otevírá dveře, na stejném konstrukčním základě, různé obranné týmy lze integrovat nebo dokonce doplňkové senzorykonfigurace variant modulů v závislosti na poslání nebo typu plavidla, kde jsou instalovány.
Velkoformátová aditivní výroba a pokročilé polymery
Prototyp se vyrábí s Velkoformátová 3D tiskárna CEAD K dispozici v Centru pokročilé výroby v Puerto Real. Jedná se o první projekt, který společnost Navantia v těchto zařízeních s tímto strojem tiskla, což společnost považuje za milník jak pro svou vlastní činnost, tak pro rozvoj aditivní výroby ve španělském loďařském průmyslu.
Pro jeho vývoj byly vybrány následující pokročilé polymery a techniky aditivní výroby které umožňují vytváření velmi složitých geometrií, prakticky neproveditelných nebo neekonomických tradičními procesy, jako je obrábění nebo svařování plechů a profilů.
Kombinace těchto materiálů a možností velkoformátového 3D tisku nabízí inženýrům větší volnost při navrhování, což usnadňuje optimalizaci tlouštěk, výztuh a vnitřních tvarů pro dosažení efektivnější konstrukce z mechanického a hmotnostního hlediska.
Jedním z nejvýraznějších výsledků projektu je odhadovaný úbytek hmotnosti přibližně o 40 % ve srovnání s řešeními založenými na konvenčních materiálech a procesech. Toto snížení má přímý dopad na spotřebu, výkon lodi a na snadnou manipulaci a montáž samotného modulu.
Kromě prototypu umožňuje Navantii práce na pokročilých polymerech a aditivní výrobě ve velkém měřítku otevírají nové směry rozvoje pro další námořní komponenty, a to jak ve vojenské oblasti, tak potenciálně i v civilních aplikacích, které těží z lehkých konstrukcí a zakázkových návrhů.
Role Centra pokročilé výroby a sítě Coex
Projekt je vyvíjen v rámci spolupráce mezi Navantií a Centrum pokročilé výroby (CFA) v Puerto RealZařízení, která spojují technologie, jako je velkoformátový 3D tisk, robotika, 3D skenování a použití dronůa které se nacházejí v oblasti La Cabezuela na pozemcích postoupených samotnou loděnicí.
V rámci struktury společnosti je práce vedena Centrum excelence pro pokročilou výrobu Navantia Coex, jedno ze šesti center Coex, která tvoří síť excelence společnosti. Jeho posláním je řídit transformaci směrem k novým procesům a materiálům a také zlepšovat konkurenceschopnost produktů prostřednictvím pokročilejších návrhů a výrobních technologií.
Toto centrum zkoumá a vyvíjí iniciativy v klíčové technologické oblasti pro námořní průmyslS cílem snížit náklady, zkrátit výrobní doby a snížit dopad na životní prostředí se přechází od fáze experimentování k industrializaci ověřených řešení.
V Cádizském zálivu má Navantia také Coex of Naval Systems v San Fernandokde se pracuje v oblastech, jako je kybernetická bezpečnost, integrace bezpilotních vozidel (UXV), pokročilé komunikace, multidoménový cloud nebo hyperrealistická simulace, stejně jako v evropských programech spojených s holografickými schopnostmi, virtuální a rozšířenou realitou nebo autonomními vozidly.
Kromě toho existuje další větev Coex Green Energies se zaměřením na mořskou energii jako jsou plovoucí větrné elektrárny nebo zelený vodík, spolu s projekty aplikované digitalizace. Tato síť center excelence tvoří ekosystém, do kterého je integrován 3D tištěný modul bodové obrany jako praktický příklad závazku k inovacím.
Cíle: výkon, bezpečnost, náklady a udržitelnost
Společnost klade do centra tohoto projektu zlepšení výkonu obranného systému a zároveň posílení aspektů, jako je bezpečnost, údržba, kvalita konečného produktu, náklady životního cyklu, všestrannost použití a celková udržitelnost řešení.
Z hlediska bezpečnosti je zde možnost integrace systémy bodové obrany v modulech speciálně navržených pro tento účel umožňuje optimalizovat umístění a ochranu zařízenícož také usnadňuje přístup pro inspekční a opravárenské operace za kontrolovanějších podmínek.
Z hlediska údržby otevírá použití aditivní výroby a pokročilých materiálů možnosti pro reprodukovat díly, upravovat návrhy a aktualizovat nastavení bez nutnosti kompletní přestavby konstrukce, což může výrazně zkrátit prostoje a snížit zásoby náhradních dílů.
Z ekonomického hlediska si projekt klade za cíl prokázat, že tyto procesy umožňují úspory obsahu ve výrobních nákladech a časezejména pokud jde o krátké série nebo vysoce specializovaná řešení, jak je tomu často v evropské námořní vojenské oblasti.
Z hlediska udržitelnosti nabízí aditivní výroba možnost optimalizovat využití materiálu a minimalizovat odpadZároveň nižší hmotnost konstrukcí teoreticky přispívá ke zlepšení celkové spotřeby energie lodí, a tím i jejich ekologické stopy po celou dobu jejich životnosti.
S tímto prototypem modulu vytištěného na 3D tiskárně si Navantia upevňuje cestu k Industrializace lehčích, modulárních a adaptabilních námořních řešení, spoléhající se na síť center excelence a technologickou kapacitu CFA reagovat na požadavky evropských ozbrojených sil na flexibilnější obranné systémy, které se rychleji integrují a sladí s novými výzvami námořního prostředí.
