AW | 2021 07 07 09:45 | INDUSTRY

Airbus A321XLR perspectivas entrada servicio 2023

El constructor europeo Airbus Group planea que el A321XLR tendrá un alcance un 15% más largo que el A321LR, entre en servicio durante 2023. Desde el lanzamiento oficial del Programa A321XLR (eXtra Long Range) en el Paris Air Show de 2019, ha habido más de 420 pedidos y compromisos de más de veinte clientes, incluidas compañías aéreas heredadas y de bajo costo, así como arrendadores líderes para la versión de largo alcance adicional del avión de fuselaje más largo de la familia A320NEO. Tal demanda subraya claramente su atractivo como puente entre las ofertas de aviones de pasillo único y doble de Airbus. Su alcance adicional y un 30% menos de consumo de combustible por asiento que los aviones de la generación anterior permitirán a las aerolíneas operar un avión de pasillo único de menor costo de hasta 4.700 nm en rutas más largas y menos transitadas, muchas de las cuales ahora solo pueden ser servidas por aviones de cuerpo ancho más grandes y menos eficientes.

A pesar de estar diseñado para maximizar la similitud general con el A321LR y el resto de la familia A320NEO, incorporando los mismos motores P&W o CFM que ahorran combustible y dispositivos de punta de ala sharklet, el A321XLR cuenta con varias características únicas y distintivas. «Las principales diferencias son el tanque central trasero integrado en el fuselaje de popa, el tanque de aguas residuales más grande, un tren de aterrizaje de nariz reforzado y el tren de aterrizaje principal, incluidos los frenos, lo que permite un aumento de MTOW de 97t a 101t», dice Gary O’Donnell, Jefe del Programa A321XLR. En particular, el tanque central trasero optimizado (RCT) contiene más combustible que varios tanques centrales adicionales opcionales anteriormente, mientras que ocupa menos espacio en la bodega de carga, liberando así bajo el volumen del piso para carga y equipaje adicionales en rutas de largo alcance. Por su parte, las mejoras aerodinámicas incluyen un nuevo flap de una sola ranura y mejoras en la limpieza aerodinámica de las superficies de la aeronave, así como nuevas configuraciones de flap/slat adaptadas a las características del A321XLR. Para proporcionar comodidad adicional en vuelos más largos, el A321XLR utilizará la última cabina de Espacio Aéreo de Airbus, que cuenta con iluminación ambiental mejorada, conectividad a bordo y contenedores más grandes que ofrecen un 40% más de capacidad instalada como equipo equipado con el proveedor. «La cabina ofrece a los pasajeros la mejor experiencia de viaje, incluidos asientos similares a los utilizados en un avión de cuerpo ancho. El espacio aéreo ya está en servicio en los aviones A350 y A330NEO y estará totalmente disponible para el A321XLR», dice Gary O’Donnell.

Línea Programa A321XLR

La industrialización y la producción de piezas para el primer A321XLR está en marcha en las plantas de Airbus y su cadena de suministro, con el ensamblaje de componentes importantes de las primeras secciones delanteras del fuselaje, el fuselaje central y trasero y las alas que se espera que ocurran antes de finales de este año. Airbus tiene como objetivo una entrada en servicio para el A321XLR de 2023, aunque esto puede retrasarse dependiendo de cómo se procedan las pruebas y la certificación del tanque de combustible. «La producción de componentes y sistemas para el primer avión de prueba de vuelo A321XLR está progresando en sitios de todo el mundo. En paralelo, muchas piezas ya se están probando y demostrando, tanto en la estructura de la aeronave como en el lado de los sistemas, para validar la funcionalidad de todos esos primeros componentes de la aeronave», dice Gary O’Donnell.

Airbus tiene demostradores para la estructura, el sistema, el equipo y la cabina repartidos en sus instalaciones en Hamburgo en Alemania, St. Nazaire en Francia y Broughton, Reino Unido, así como en los principales sitios de proveedores. «Estos van desde cupones de material detallados hasta demostradores de sección completa. El sistema de producción en particular está cobrando vida, con nuestros equipos recibiendo los dibujos de diseño tanto internamente como de socios clave y llevándolos a la realidad física. Esto está permitiendo a nuestras fábricas en Europa y el Reino Unido preparar sus operaciones piloto para la fase de ensamblaje de componentes principales que comenzará a finales de este año y, a su vez, para la posterior inducción del primer ensamblaje de componentes principales completado en la línea de montaje final en Hamburgo en la segunda parte del año», expresa Gary O’Donnell.

Si bien todas las secciones principales del A321XLR contienen cambios de diseño significativos en comparación con los aviones actuales A321NEO/A321LR, el fuselaje central y de popa del XLR se desvía más debido al RCT integral y los sistemas de gestión de combustible asociados. En un intento por evitar cualquier interrupción en las tasas de producción existentes de pasillo único, se ha construido una línea piloto de estructura separada dedicada a ensamblar las secciones centrales y traseras del fuselaje central y trasero del A321XLR en la planta de producción de Hamburg Finkenwerder en Alemania.

La línea piloto ha sido completamente diseñada en 3D, con datos de diseño A321XLR utilizados para validar digitalmente la ergonomía, las operaciones y la logística de antemano. «La línea piloto en Hamburgo significa que podemos tener una fábrica estable. Nos permitirá comenzar a aumentar la producción del conjunto de componentes principales del fuselaje de popa del A321XLR utilizando tiempos de ciclo más largos para empezar y con un mayor nivel de ingeniería y soporte, para garantizar la integración sin problemas del nuevo tanque central trasero y sus nuevos sistemas de combustible. Es importante destacar que también evitará que pongamos en riesgo el resto de la producción de un solo pasillo. Y luego, una vez que estamos contentos de que todo esté lo suficientemente maduro, podemos transferirlo con confianza al sistema de producción principal», detalla Gary O’Donnell.

Mientras tanto, el ciclo de producción del fuselaje central y de popa del A321XLR continúa progresando, con el trabajo dividido en varios sitios clave. La fabricación del subensamblaje de la caja del ala central comenzó a mediados de Noviembre de 2020 en Nantes y pronto se entregará e integrará en la sección de ensamblaje de componentes principales del fuselaje de popa en Hamburgo.

Al mismo tiempo, Premium Aerotec Group en Augsburgo, Alemania, está completando las piezas finales para el RCT y está preparando las herramientas y el piso de producción para el ensamblaje del tanque de combustible. En otros emplazamientos de Premium Aerotec Group en Nordenham y Varel en Alemania, también se están empezando a producir varios componentes grandes del fuselaje central y de popa.

La producción de piezas para la sección de nariz y fuselaje delantero de la aeronave está en marcha en Stelia Aerospace. Una vez completados, serán transportados a Saint-Nazaire, Francia, para la etapa de montaje de componentes principales de la nariz y el fuselaje delantero.

Otra estructura clave de ensamblaje de componentes importantes es el conjunto de alas de la aeronave, para el cual el enfoque particular del equipo de Broughton, Reino Unido, es la configuración de flap del A321XLR. Con este fin, se están realizando las pruebas de herramientas asociadas para los nuevos flaps internos y fuera de borda, que se están realizando en conjunto con Spirit AeroSystems en Malasia y FACC en Austria, respectivamente.

Los componentes fijos más convencionales del ala, como las palas y los largueros, están tomando forma en Broughton y en la cadena de suministro asociada. Del mismo modo, la producción está en marcha para los componentes del tren de aterrizaje en Safran, Collins y Triumph, los sistemas de combustible e inerción en Collins y Parker Aerospace y los pilones de motor en la planta de producción dedicada de Airbus en St. Eloi, Toulouse. Los sistemas de cabina y carga se encuentran actualmente en fase de prueba para validar los elementos de confort para pasajeros de alcance extralargaje del A321XLR.

Airbus está utilizando demostradores dedicados para validar los procesos de diseño y montaje antes de la fabricación final. Los mismos demostradores de tamaño completo también se utilizan para pre-entrenar al personal de la línea de producción en la instalación de ensamblaje final en Hamburgo, donde se construirá el primer A321XLR.

«Hemos estado utilizando una mezcla de realidad virtual y aumentada [VR y AR] para demostrar el modelo digital 3D desde hace algún tiempo. También hemos estado utilizando los primeros demostradores físicos, maquetas de madera y piezas impresas en 3D. Más recientemente, hemos desarrollado los demostradores de producción a gran escala que vemos cada vez más hoy en día, principalmente en Saint Nazaire y Hamburgo. Los primeros demostradores físicos y los demostradores virtuales nos permiten validar nuestras decisiones de diseño. La mayor parte de eso se completó en 2020. Los demostradores de producción apoyan principalmente la capacitación, la madurez del proceso industrial y ayudan a asegurar nuestro aumento, porque los ejecutamos a la tasa de producción. Esto está sucediendo en todas las áreas de ensamblaje. Luego estamos ejecutando demostradores para equipos de mantenimiento, reparación y atención al cliente, para que puedan crear los documentos de la aerolínea, otros documentos técnicos y manuales de reparación. Utilizamos demostradores físicos con VR y AR para que los equipos puedan probar cómo cambian y arreglan las piezas, ya sea en un hangar o en el delantal, para que cuando estén escribiendo documentos técnicos, ya hayan podido verificar estas referencias virtuales», dice Gary O’Donnell.

Esta atención al detalle está diseñada para garantizar que Airbus pueda mantener sus objetivos de entrega agresivos para un avión que continúa ganando pedidos. «Actualmente, estamos en una tasa de 40 para la familia A320 en general con un plan para aumentar a 45 a finales de este año», revela Gary O’Donnell. Las dos grandes estructuras de fuselaje y demostradores de sistemas ubicados en Hamburgo, Alemania y en Saint Nazaire, Francia, son el foco actual. Respectivamente, estas maquetas físicas (PMUs) son el Acelerador de Sistemas Preindustriales (PISA) para la sección central y de popa del fuselaje (CAF), y la sección de nariz y fuselaje delantero (NFF). «En el demostrador PMU para la sección delantera nos centramos en el refuerzo de la estructura del XLR debido a las diferentes cargas, y también en la mejora de los nuevos sistemas para la comodidad de la cabina», dice Martin Schnoor, líder del fuselaje del A321XLR en Airbus. «El PMU nos da la oportunidad de reunir todas las modificaciones del fuselaje, los sistemas y la cabina para confirmar las interfaces industriales. Mientras tanto, el PMU en Hamburgo se está centrando en los principales componentes del XLR, incluida la integración del tanque central trasero, la integración del tanque de agua, el sistema de combustible extendido y el sistema hidráulico modificado. Aquí, aprovechamos al máximo la proximidad del PMU del fuselaje trasero a la línea de montaje final para proporcionar capacitación a los operadores de producción antes de que entren en el primer avión producido en serie», continúa detallando el Jefe del Programa A321XLR.

Airbus planea mantener y actualizar los demostradores de PMU durante la vida útil del programa XLR, para perfeccionar las modificaciones futuras también para fines de capacitación en el taller. «Todos estos demostradores nos ayudan a observar los sistemas, las actividades y los flujos de trabajo en condiciones reales holísticas en una etapa temprana antes del inicio de la producción. Los demostradores, junto con la capacitación en el aula y la capacitación en VR / AR, serán una parte integral de la capacitación y la incorporación de nuestros empleados en el futuro. Proporcionan un espacio protegido para el aprendizaje y el desarrollo posterior y permiten aprender de los errores, sin poner en peligro la producción o la seguridad», dice Hauke Delmas, Jefe de Equipamiento XLR de pasillo único en las instalaciones de Airbus en Hamburgo Finkenwerder.

Montaje estructural

A finales de Junio 2021, la producción del A321XLR había comenzado en la línea piloto de estructura dedicada dentro del Hangar 260 en la planta de Airbus en Hamburgo, responsable del montaje estructural de los fuselajes centrales y traseros. Paralelamente, el montaje estructural de la sección 15 había comenzado a mediados de abril con la integración de los proyectiles de RUAG, así como la caja del ala central de Airbus Nantes, y el módulo de viga de quilla y brida trasera suministrado por Premium Aerotec.

En las próximas semanas, los equipos finalizarán la integración del módulo RCT en la Sección 17, con el montaje estructural del segundo avión de prueba de vuelo. La fase de montaje del equipo de la primera aeronave está prevista en el otoño, seguida de un período dedicado a la instalación de equipos de prueba de vuelo.

Premium Aerotec en Augsburgo, Alemania, es responsable de la producción del tanque central trasero (RCT) del A321XLR, un tanque de combustible de alta capacidad instalado permanentemente que hace el máximo uso volumétrico del fuselaje inferior de la aeronave. La estructura RCT, que está integrada en las secciones 15 y 17 del fuselaje, se encuentra detrás de la bahía principal del tren de aterrizaje y contiene hasta 13.100 litros de combustible.

Sin embargo, Boeing recientemente planteó preocupaciones a la EASA de que la integración del nuevo tanque de combustible en el fuselaje «presenta muchos peligros potenciales», lo que sugiere que tal diseño proporciona menos redundancia que los tanques de combustible estructuralmente separados y ofrece menos protección contra la interrupción estructural debido a un evento de falla fuera de la pista o del tren de aterrizaje que de otra manera podría sobrevivir.

Para garantizar la seguridad, la AESA ha impuesto condiciones especiales para proteger la mitad inferior del fuselaje alrededor del tanque central de combustible de la penetración de incendios. En Mayo 2021, Premium Aerotec entregó el primer RCT totalmente equipado a las instalaciones de Airbus en Hamburgo, anunciando el inicio del ensamblaje del fuselaje trasero de la aeronave y el fuselaje central en la línea de pilotos dedicada del fabricante de aviones. «Es un hito importante para el programa A321XLR. Los equipos pueden estar orgullosos de este logro y de la velocidad general de la industrialización. Estamos en el buen camino con nuestra planificación y la línea piloto dedicada al A321XLR está lista y a la espera de operar las fases de montaje para el primer avión de prueba de vuelo, hasta la entrada en servicio», dice Martin Schnoor, Jefe del Programa de Desarrollo de Fuselajes del Programa A321XLR en Airbus.

A321XLR test program update

Airbus A321XLR service entry prospects 2023

European manufacturer Airbus Group plans that the A321XLR will have a 15% longer range than the A321LR, entering service during 2023. Since the official launch of the A321XLR (eXtra Long Range) Program at the 2019 Paris Air Show, there have been more 420 orders and commitments from more than twenty customers, including low-cost and legacy airlines, as well as leading lessors for the additional long-range version of the longest-body aircraft in the A320NEO family. Such demand clearly underscores its appeal as a bridge between Airbus’ single and dual aisle aircraft offerings. Its additional range and 30% less fuel consumption per seat than previous generation aircraft will allow airlines to operate a lower-cost single-aisle aircraft of up to 4,700 nm on longer, less-traveled routes, many of which they can now only be served by larger and less efficient widebody aircraft.

Despite being designed to maximize overall similarity to the A321LR and the rest of the A320NEO family, incorporating the same fuel-saving P&W or CFM engines and sharklet wingtip devices, the A321XLR boasts several unique and distinctive features. «The main differences are the rear center tank integrated into the aft fuselage, the larger sewage tank, a reinforced nose landing gear and the main landing gear, including brakes, allowing an MTOW increase of 97t to 101t», says Gary O’Donnell, A321XLR Program Manager. In particular, the optimized rear center tank (RCT) holds more fuel than several optional additional center tanks previously, while taking up less space in the cargo hold, thus freeing up under floor volume for additional cargo and luggage on long-haul routes. Aerodynamic improvements include a new single-slot flap and improvements in the aerodynamic cleaning of the aircraft surfaces, as well as new flap / slat configurations adapted to the characteristics of the A321XLR. To provide additional comfort on longer flights, the A321XLR will utilize Airbus’ latest Aerospace cabin, featuring improved ambient lighting, inflight connectivity and larger containers offering 40% more installed capacity as vendor-equipped equipment. «The cabin offers passengers the best travel experience, including seats similar to those used in a wide-body aircraft. The airspace is already in service on the A350 and A330NEO aircraft and will be fully available for the A321XLR», says Gary O’Donnell.

Progama A321XLR Line

Industrialization and production of parts for the first A321XLR is underway at Airbus plants and its supply chain, with the assembly of important components of the first forward fuselage sections, the central and rear fuselage and the wings expected. that occur before the end of this year. Airbus is targeting entry into service for the 2023 A321XLR, although this may be delayed depending on how fuel tank testing and certification proceeds. «Production of components and systems for the first A321XLR flight test aircraft is progressing at sites around the world. In parallel, many parts are already being tested and demonstrated, both on the aircraft frame and on the aircraft side systems, to validate the functionality of all those early aircraft components», says Gary O’Donnell.

Airbus has demonstrators for the structure, system, equipment and cabin spread across its facilities in Hamburg in Germany, St. Nazaire in France and Broughton, UK, as well as at major supplier sites. «These range from detailed material coupons to full-section demonstrators. The production system in particular is coming to life, with our teams receiving the design drawings both internally and from key partners and bringing them to physical reality. This is enabling our factories in Europe and the UK prepare their pilot operations for the main component assembly phase which will start later this year and, in turn, for the subsequent induction of the first completed main component assembly on the final assembly line in Hamburg in the second part of the year», says Gary O’Donnell.

While all major sections of the A321XLR contain significant design changes compared to the current A321NEO/ A321LR aircraft, the XLR’s center and aft fuselage deviates further due to the comprehensive RCT and associated fuel management systems. In an attempt to avoid any disruption to existing single aisle production rates, a separate structure pilot line dedicated to assembling the A321XLR center and rear fuselage center and rear sections has been built at the Hamburg Finkenwerder production facility in Germany.

The pilot line has been completely designed in 3D, with A321XLR design data used to digitally validate ergonomics, operations and logistics in advance. «The pilot line in Hamburg means we can have a stable factory. It will allow us to start increasing production of the A321XLR aft fuselage core component set using longer cycle times to start with and with a higher level of engineering and support, to ensure the seamless integration of the new rear center tank and its new fuel systems. Importantly, it will also prevent us from putting the rest of the single-aisle production at risk. And then once we’re happy that everything is mature enough, we can confidently transfer it to the main production system», details Gary O’Donnell.

Meanwhile, the A321XLR’s aft and center fuselage production cycle continues to progress, with work divided into several key sites. Manufacturing of the mid-wing box sub-assembly started in mid-November 2020 in Nantes and will soon be delivered and integrated into the main component assembly section of the aft fuselage in Hamburg.

At the same time, Premium Aerotec Group in Augsburg, Germany, is completing the final parts for the RCT and preparing the tooling and shop floor for the fuel tank assembly. At other Premium Aerotec Group locations in Nordenham and Varel in Germany, several large aft and central fuselage components are also starting to be produced.

Production of parts for the nose and forward fuselage section of the aircraft is underway at Stelia Aerospace. Once completed, they will be transported to Saint-Nazaire, France, for the assembly stage of the main components of the nose and forward fuselage.

Another key important component assembly structure is the aircraft’s wing assembly, for which the particular focus of the team from Broughton, UK, is the flap configuration of the A321XLR. To this end, associated tool tests are underway for the new inboard and outboard flaps, which are being conducted in conjunction with Spirit AeroSystems in Malaysia and FACC in Austria, respectively.

More conventional fixed wing components, such as blades and spars, are taking shape at Broughton and the associated supply chain. Similarly, production is underway for landing gear components at Safran, Collins and Triumph, fuel and inert systems at Collins and Parker Aerospace, and engine pylons at Airbus’ dedicated production facility in St. Eloi, Toulouse. The cabin and cargo systems are currently undergoing testing to validate the extra long reach passenger comfort features of the A321XLR.

Airbus is using dedicated demonstrators to validate the design and assembly processes prior to final fabrication. The same full-size demonstrators are also used to pre-train production line personnel at the final assembly facility in Hamburg, where the first A321XLR will be built.

«We have been using a mixture of virtual and augmented reality [VR and AR] to demonstrate the 3D digital model for some time. We have also been using the first physical demonstrators, wooden models and 3D printed parts. More recently, we have developed the large-scale production demonstrators that we see more and more today, mainly in Saint Nazaire and Hamburg. The first physical demonstrators and virtual demonstrators allow us to validate our design decisions. Most of that was completed in 2020. The Production demonstrators mainly support training, industrial process maturity and help ensure our increase, because we run them at production rate. This is happening in all areas of assembly. Then we are running demonstrators for maintenance, repair and equipment equipment. customer support, so they can create airline documents, other technical documents s and repair manuals. We use physical demonstrators with VR and AR so that teams can test how they change and arrange parts, either in a hangar or on the apron, so that when they are writing technical documents, they have already been able to verify these virtual references», says Gary O ‘Donnell.

This attention to detail is designed to ensure that Airbus can maintain its aggressive delivery targets for an aircraft that continues to win orders. «We are currently at a rate of 40 for the overall A320 Family with a plan to increase to 45 by the end of this year», reveals Gary O’Donnell. The two large fuselage structures and system demonstrators located in Hamburg, Germany and Saint Nazaire, France, are the current focus. Respectively, these physical mock-ups (PMUs) are the Pre-Industrial Systems Accelerator (PISA) for the central and aft section of the fuselage (CAF), and the nose and forward fuselage section (NFF). «In the PMU demonstrator for the forward section we focused on strengthening the XLR structure due to different loads, and also on improving the new systems for cabin comfort», says Martin Schnoor, Airframe Leader for the A321XLR at Airbus. «The PMU gives us the opportunity to bring together all the modifications to the airframe, systems and the cockpit to confirm the industrial interfaces. Meanwhile, the PMU in Hamburg is focusing on the main components of the XLR, including the integration of the rear center tank, the integration of the water tank, the extended fuel system and the modified hydraulic system. Here, we take full advantage of the proximity of the rear fuselage PMU to the final assembly line to provide training to production operators before they go into operation. the first series-produced aircraft», continues the A321XLR Program Manager.

Airbus plans to maintain and upgrade the PMU demonstrators for the life of the XLR program, to refine future modifications also for in-shop training purposes. «All of these demonstrators help us to observe systems, activities, and workflows in holistic real-world conditions at an early stage before production starts. The demonstrators, along with classroom training and VR/AR training , will be an integral part of the training and onboarding of our employees in the future. They provide a protected space for learning and further development and allow learning from mistakes, without compromising production or safety», says Hauke ​​Delmas , Head of Single Aisle XLR Equipment at the Airbus facility in Hamburg Finkenwerder.

Structural assembly

By the end of June, production of the A321XLR had started on the dedicated structure pilot line inside Hangar 260 at the Airbus plant in Hamburg, responsible for the structural assembly of the central and rear fuselages. In parallel, the structural assembly of section 15 had started in mid-April with the integration of the RUAG projectiles, as well as the Airbus Nantes central wing box, and the keel girder and rear flange module supplied by Premium Aerotec.

In the coming weeks, the teams will finalize the integration of the RCT module in Section 17, with the structural assembly of the second flight test aircraft. The equipment assembly phase for the first aircraft is scheduled for the fall, followed by a period dedicated to the installation of flight test equipment.

Premium Aerotec in Augsburg, Germany, is responsible for the production of the A321XLR’s Rear Center Tank (RCT), a permanently installed high-capacity fuel tank that makes maximum volumetric use of the aircraft’s lower fuselage. The rct structure, which is integrated into sections 15 and 17 of the fuselage, is located behind the main landing gear bay and contains up to 13,100 liters of fuel.

However, Boeing recently raised concerns with EASA that the integration of the new fuel tank into the fuselage «presents many potential hazards», suggesting that such a design provides less redundancy than structurally separate fuel tanks and offers less protection against structural disruption due to an otherwise surviving off-runway or landing gear failure event.

To ensure safety, EASA has imposed special conditions to protect the lower half of the fuselage around the central fuel tank from fire penetration. In May 2021, Premium Aerotec delivered the first fully equipped RCT to the Airbus facility in Hamburg, announcing the start of assembly of the aircraft’s rear fuselage and central fuselage in the aircraft manufacturer’s dedicated pilot line. «It is an important milestone for the A321XLR program. Teams can be proud of this achievement and the overall speed of industrialization. We are on the right track with our planning and the dedicated A321XLR pilot line is ready and waiting to operate. assembly phases for the first flight test aircraft, until entry into service», says Martin Schnoor, head of the airframe development program for the A321XLR program at Airbus.

PUBLISHER: Airgways.com
DBk: Airbus.com / Airgways.com
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