Boeing ecoDemonstrator test zijwanden van gerecyclede koolstofvezel, akoestische upgrades voor vliegtuigmotoren en meer

Boeing (Chicago, Illinois, VS) heeft in 2010 het ecoDemonstrator-programma opgezet om nieuwe ontwikkelingen voor meer veiligheid en efficiëntie te bevorderen en de ecologische voetafdruk te minimaliseren. Sindsdien hebben Boeing en zijn industriële partners de innovatie versneld door veelbelovende technologieën uit het laboratorium te halen en in de lucht te testen. Het programma is uitgebreid om nieuwe functies, diensten en benaderingen te beoordelen die het hele luchtvaartecosysteem kunnen verbeteren, inclusief technologieën die het brandstofverbruik, de emissies en het geluid verminderen en duurzamere materialen bevatten. Nieuw geleverde Boeing-vliegtuigen en vliegtuigen die al in de wereldwijde vloot van de commerciële luchtvaart vliegen, bevatten een aantal technologieën die zijn geëvalueerd en bewezen in het ecoDemonstrator-programma, zoals aerodynamisch efficiëntere winglets op de 737 MAX.

Acht vliegtuigen hebben gediend als vliegende testbanken voor het ecoDemonstrator-programma. Deze omvatten een NextGeneration Boeing 737, 757, 777-200, 777 Freighter, 787 Dreamliners en een Embraer E170. Een 737-9 in samenwerking met Alaska Airlines dient als testplatform voor 2021.

Duurzame vliegtuigbrandstof (SAF) is een ander aandachtsgebied, met potentieel om de CO2-uitstoot tijdens de levenscyclus te verminderen₂ uitstoot tot 80% — afhankelijk van de bron die is gebruikt om het te maken. Elk proefvliegtuig vliegt op een mengsel van duurzame en reguliere vliegtuigbrandstof. Deze vluchten demonstreren de levensvatbaarheid van SAF en leveren gegevens voor de industrie. Het programma van 2018 schreef geschiedenis door 's werelds eerste commerciële vliegtuigvlucht uit te voeren die op 100% SAF werd gevlogen.

De ecoDemonstrator 777-200 van 2019 heeft nieuwe vortexgeneratoren getest, dit zijn kleine, verticale schoepen op de vleugel die de aerodynamische efficiëntie van een vliegtuig tijdens het opstijgen en landen verbeteren. Legeringen met vormgeheugen die zijn ontwikkeld in samenwerking met NASA, zorgen ervoor dat de vortex-generatoren tijdens het varen in de vleugel kunnen worden teruggetrokken wanneer ze niet nodig zijn, waardoor het brandstofverbruik wordt verbeterd en de koolstofemissies worden verminderd.

Het 2021-programma op een Alaska Airlines 737-9 test ongeveer 20 technologieën. Boeing en Alaska werken samen met de National Oceanic and Atmospheric Administration om de metingen van de uitstoot van broeikasgassen uit te breiden, wat de klimaatmodellering en langetermijnvoorspellingen zal helpen verbeteren. Een akoestische voering in de motorgondel wordt geëvalueerd op zijn vermogen om het geluid van huidige straalmotoren te verminderen en ontwerpen te informeren voor ultrahoge bypass-modellen van de volgende generatie.

Guy Norris geeft aanvullende afbeeldingen en details in een artikel van oktober 2021 voor Aviation Week:

“Het programma heeft ook akoestische bekledingsconcepten getest in het achterste ventilatorkanaal van een van de CFM Leap 1B-motoren van het vliegtuig, om mogelijke geluidsreducties op huidige motoren te evalueren en om ontwerpen te informeren voor volgende- generatie modellen. De tests, die werden uitgevoerd in samenwerking met het Cleen-programma (Continuous Lower Energy, Emissions and Noise) van de FAA, waren gericht op behandelde stuwkrachtomkeerblokkeringsdeuren en speciaal ontwikkelde akoestische handschoenen tussen het middenlichaam van het achterste ventilatorvertakkingskanaal en de binnenwanden van de stuwkracht omkeerinrichting.”

Een ander initiatief is het testen van zijwanden aan de binnenkant van de cabine die gemaakt zijn van gerecyclede koolstofcomposietvezels, die het geluid en het afval dat naar de vuilstort gaat, kunnen verminderen. Nogmaals, Guy Norris voegt extra inzichten toe:

“Als onderdeel van het streven om de impact op het milieu gedurende de hele levenscyclus te verminderen, is het interieur van de cabine gedeeltelijk geconfigureerd met zijwandpanelen gemaakt van gerecycled koolstofcomposietmateriaal dat is geborgen uit de 777X-vleugelproductielocatie in Everett, Washington. Testen waren gericht op de akoestische eigenschappen van de panelen, die worden beschouwd als zeldzame voorbeelden van recycling voor hoogwaardige luchtvaartcomponenten. Eerdere ecoDemonstrators hebben zowel geavanceerde 'akoestisch afgestemde' zijwandontwerpen getest om trillingen te minimaliseren als andere cabinekenmerken gemaakt van gerecyclede materialen."

Gerecycled koolstofvezelcomposietmateriaal werd ook gebruikt in het zelfdesinfecterende toilet van Boeing, een van de 53 projecten die werden getest in de ecoDemonstrator van 2019 op een 777-200 die eigendom is van Boeing. Het toilet gebruikt ultraviolet licht om 99,9% van de ziektekiemen te doden in ongeveer drie seconden na elk gebruik, en gebruikte het gerecyclede koolstofvezelcomposiet in een vochtabsorberende vloer.

Een ander recyclinginitiatief werd getest als een van de 37 projecten op de ecoDemonstrator 2018, een 777 Freighter van FedEx Express. Bijproducten van de fabricage werden hergebruikt als hoogwaardige materialen voor fittingen, ter vervanging van titaniumlegering (Ti64) met meer dan 75% gerecycled materiaal. In 2015 werd actieve stroomregeling gedemonstreerd op een 757. Het doel was om de luchtstroom over het roer te verbeteren om de aerodynamische efficiëntie met meer dan 15% te verbeteren en in de toekomst een kleiner verticaal staartontwerp mogelijk te maken (in samenwerking met NASA). In 2012 testte Boeing met name een regeneratieve waterstofbrandstofcel voor de elektrische stroomvoorziening van vliegtuigen in een 737-800 die aan American Airlines werd geleverd.

Meer informatie over het ecoDemonstrator-programma 2021 en eerdere vliegende proefvliegtuigen is te vinden op boeing.com/ecodemonstrator