Clean Sky 2 publiceert 30 nieuwe projectresultaten die duurzame luchtvaart vooruitbrengen

Op 21 juni publiceerde Clean Sky 2 30 nieuwe artikelen die de resultaten van diverse projecten dekken die Clean Sky tot nu toe onderzoekt, een meerderheid van welke aanraken de visie van de organisatie om de luchtvaartwetenschap verder te duwen dan de grenzen van de verbeelding via nieuwe technologieën die de impact van de luchtvaart op de planeet aanzienlijk reduceren. Van motoren en systemen, tot grote passagiersvliegtuigen, snelle rotorcraft en meer, veel van deze projecten hebben ook als doel composietmaterialen en -processen toe te passen. Een korte samenvatting van elk project en een link naar de volledige artikelen worden hieronder behandeld.

Herboren: Verouderde composieten vinden een tweede leven met RESET

Naarmate luchtvaartmaatschappijen steeds meer composietmaterialen gebruiken, is het vinden van een oplossing om vliegtuig thermoplastieken te recyclen essentieel. In het bijzonder richtte Clean Sky's RESET-project zich op koolstofvezel versterkt met een PEEK (Polyether ether ketone) of PPS (Polyphenylene sulphide) matrix, en werkte aan de ontwikkeling van een recyclingsproces voor thermoplastieken.

Circulaire economie: Composiet vliegtuighuls voor regionaal vliegtuig neemt vorm aan

Clean Sky's Composite Fuselage project, onderdeel van het Regional Aircraft Innovative Aircraft Demonstrator Platform (IADP), streeft ernaar technologieën te ontwikkelen die geschikt zijn voor een geavanceerde regionaal vliegtuighuls en deze te integreren en valideren tot full-scale demonstrator niveau. Het project richt zich op innovatieve laag-kosten en lichtgewicht composieten, geavanceerde productie- en assemblageprocessen en structurele monitoring.

Grotere motoren, grotere uitdagingen. Clean Sky's ASPIRE lost ze op

Gestart begin 2016 en afgerond september 2020, diende het ASPIRE-project om de aerodynamische en akoestische efficiëntie van nieuwe aandrijvingssystemen te bestuderen, zoals Ultra High Bypass Ratio (UHBR) motoren die Clean Sky 2 zegt de heersende krachtparadigma zal zijn vanaf rond 2025 voor medium- en grote luchtvaartmaatschappijen. Nieuwe koolstofvezel composiet waaierbladen en reductie gearbox technologieën worden gezegd cruciale enablers te zijn voor verbeterde aerodynamische en aeroakoestische interactie.

Koele klant: HEFESTO houdt de hitte buiten

Clean Sky's HEFESTO (Helicopter Engine Deck – Multifunctional layered insulation for carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) fire and thermal protection) project, gefinancierd door het Horizon 2020 programma van de Europese Commissie en afgerond in juni 2020, richtte zich op het ontwerp van een helikopter motordek/brandwerende muur met composietmaterialen die een gewichtsreductie van 10% en verbeterde vermoeidingsweerstand ten opzichte van metalen structuren nastreven, terwijl vereiste thermische isolatie en brandwerende mogelijkheden gewaarborgd blijven.

Lichter maken: Innovatieve hulpmiddelen stellen RACER's vliegtuighuls in staat gewicht te verliezen

De RACER (Rapid And Cost-Efficient Rotorcraft) bestaat uit twee delen. Het AFPMet-project (afgerond in 2020) was gewijd aan het innovatieve ontwerp, ontwikkeling, productie en levering van gespecialiseerde hulpmiddelen om geautomatiseerde vezelplaatsing (AFP) uit te voeren voor de laminering en harding van de RACER zijschillen. Het RoRCraft-project (een core partner project) was verantwoordelijk voor het ontwerp en de productie van de voor- en centrale vliegtuighulssectie voor de RACER demonstrator. Het uiteindelijke doel is een Technology Readiness Level 6 (TRL 6) te bereiken, gepland voor begin 2022 via RACER's vluchttestprogramma.

SORCERER: Clean Sky toverij voor multifunctionele luchtvaart composieten

Clean Sky's SORCERER (Structural pOweR CompositEs foR futurE civil aiRcraft) project streeft ernaar composietmaterialen te ontwikkelen die additionele elektrische energie kunnen opslaan en leveren voor elektrisch aangedreven vliegtuigen, alsook de uitdaging van lichtgewicht aan te pakken. Het project, dat in 2017 startte en liep tot juli 2020, droeg ook bij aan Clean Sky's Multifunctional Fuselage Demonstrator programma (zie "Moving forward on the Multifunctional Fuselage Demonstrator (MFFD)").

Het gaat om tijd: Mens/robot collaboratie versnelt productiesnelheden

Om Europese luchtvaart in staat te stellen een competitief voordeel te behouden, werkte Clean Sky 2 aan het optimaliseren van lichte composiettechnologieën en systemen via geautomatiseerde en mens/robot collaboratieve systemen. Dit gecoördineerd door Leonardo Aircraft Division, en ondersteund door drie complementaire projecten: SMART LAY-UP voor semi-geautomatiseerde productie; ACCURATe voor non-destructive inspection (NDI); en LABOR voor snelle assemblage.

UltraFan vooruitgang op volle toer

De UltraFan turbofan motor demonstrator, een samenwerking tussen Clean Sky en Rolls-Royce (Londen, VK), streeft naar brandstof-efficiënte en meer milieuvriendelijke motorprestaties en bereikt dit door een reeks technologieën en innovatieve hoogtemperatuur materialen, alsook nieuwe getande architectuur. Sleuteltechnologieën omvatten 140-inch diameter koolstofvezel bladen ingecast in een composiet waaierkast. Koolstofvezel prepreg werd ook recent geadopteerd voor de motor nacelle.

Clean Sky's Advanced Rear End Demo neemt vorm aan

Clean Sky's Advanced Rear End project, dat lopend is tot 2023, brengt een uitgebreide combinatie van onderling gerelateerde vliegtuig achterste en empennage elementen samen, benutting innovatieve materialen en nieuwe productietechnieken om gewicht te besparen en productiesnelheden te verhogen voor toekomstige generaties medium-grote passagiersvliegtuigen. Het project richt zich op de ontwikkeling van composietstructuren – de frames, stringers en huid.

Een beeld van gezondheid: Clean Sky's SHERLOC laat geen spoor onontdekt

Clean Sky's SHERLOC (Structural Health Monitoring, Manufacturing and Repair Technologies for Life Management Of Composite Fuselage) project presenteert naar verluidt de meest uitgebreide beoordeling van bestaande structurele gezondheidsmonitoring (SHM) technieken en methodologieën tot nu toe voor een composiet vliegtuighuls in de operationele en omgevingscondities van een regionaal vloot.

OPTICOMS brengt geautomatiseerde composietproductie naar de SAT-categorie

Vanaf juli 2016 streeft het zesjarige OPTICOMS (Optimized Composite Structures for Small Aircraft) project ernaar innovatieve benaderingen in geautomatiseerde composiet vliegtuigstructuur R&D te brengen naar de Small Air Transport (SAT) categorie van de luchtvaart, wat kleinere vliegtuigfabrieken in staat stelt automatiseringsinfrastructuur op te bouwen en een return on investment te realiseren op lage-volume productie. Projectdoelen omvatten het verlagen van composiet ontwerp- en certificeringskosten met 30%; het verlagen van composiet productiekosten met 40%; het verlagen van structureel gewicht met 20% (ten opzichte van metalen gebruik); en het verkleinen van levenscycluskosten met 20%.