Boeing ecoDemonstrator testet recycelte Kohlefaser-Seitenwände, akustische Upgrades für Flugzeugtriebwerke und mehr

Boeing (Chicago, Illinois, USA) hat 2010 das ecoDemonstrator-Programm ins Leben gerufen, um neue Entwicklungen für mehr Sicherheit und Effizienz voranzutreiben und den ökologischen Fußabdruck zu minimieren. Seitdem haben Boeing und seine Industriepartner Innovationen beschleunigt, indem sie vielversprechende Technologien aus dem Labor genommen und in der Luft getestet haben. Das Programm wurde erweitert, um neue Funktionen, Dienste und Ansätze zu bewerten, die das gesamte Luftfahrt-Ökosystem verbessern können, einschließlich Technologien, die Treibstoffverbrauch, Emissionen und Lärm reduzieren und nachhaltigere Materialien einbeziehen. Neu ausgelieferte Boeing-Flugzeuge und solche, die bereits in der weltweiten Flotte der kommerziellen Luftfahrt eingesetzt werden, umfassen eine Reihe von Technologien, die im ecoDemonstrator-Programm evaluiert und erprobt wurden, wie zum Beispiel aerodynamisch effizientere Winglets der 737 MAX.

Acht Flugzeuge dienten als fliegende Prüfstände für das ecoDemonstrator-Programm. Darunter waren eine Boeing 737, 757, 777-200, 777 Freighter, 787 Dreamliner und eine Embraer E170 der NextGeneration. Als Testplattform für 2021 dient eine 737-9 in Zusammenarbeit mit Alaska Airlines.

Nachhaltiger Flugkraftstoff (SAF) ist ein weiterer Schwerpunktbereich mit Potenzial zur Reduzierung des Lebenszyklus-CO₂ -Emissionen um bis zu 80 % – je nach Quelle, aus der es hergestellt wird. Jedes Prüfstandsflugzeug fliegt mit einer Mischung aus nachhaltigem und normalem Kerosin. Diese Flüge demonstrieren die Lebensfähigkeit von SAF und liefern Daten für die Industrie. Das Programm von 2018 schrieb Geschichte, indem es den weltweit ersten kommerziellen Flug mit 100 % SAF durchführte.

Der ecoDemonstrator 777-200 von 2019 testete neue Wirbelgeneratoren, bei denen es sich um kleine, vertikale Flügel am Flügel handelt, die die aerodynamische Effizienz eines Flugzeugs bei Start und Landung verbessern. Formgedächtnislegierungen, die in Zusammenarbeit mit der NASA entwickelt wurden, ermöglichen es den Wirbelgeneratoren, sich während des Reiseflugs in den Flügel zurückzuziehen, wenn sie nicht benötigt werden, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert und die Kohlenstoffemissionen reduziert werden.

Das Programm 2021 auf einer 737-9 von Alaska Airlines testet etwa 20 Technologien. Boeing und Alaska arbeiten mit der National Oceanic and Atmospheric Administration zusammen, um ihre Messungen der Treibhausgasemissionen zu erweitern, was zur Verbesserung der Klimamodellierung und langfristigen Vorhersage beitragen wird. Eine akustische Auskleidung innerhalb der Triebwerksgondel wird auf ihre Fähigkeit hin untersucht, den Lärm bei aktuellen Düsentriebwerken zu reduzieren und die Designs für Modelle mit ultrahohem Bypass der nächsten Generation zu verbessern.

Guy Norris liefert zusätzliche Bilder und Details in einem Artikel vom Oktober 2021 für die Aviation Week:

"Das Programm hat auch akustische Auskleidungskonzepte im hinteren Fankanal eines der CFM Leap 1B-Triebwerke des Flugzeugs getestet, um potenzielle Geräuschreduzierungen bei aktuellen Triebwerken zu bewerten und Entwürfe für die nächsten Generation Modelle. Die Tests wurden in Verbindung mit dem Continuous Lower Energy, Emissions and Noise (Cleen)-Programm der FAA durchgeführt und konzentrierten sich auf behandelte Schubumkehrblockertüren sowie speziell entwickelte Akustikhandschuhe zwischen dem Mittelkörper des hinteren Fan-Verzweigungskanals und den Innenwänden des Schubs Umkehrer.“

Eine weitere Initiative ist das Testen von Kabineninnenseitenwänden aus recycelten Carbon-Verbundfasern, die Lärm und Müll auf Deponien reduzieren können. Auch hier fügt Guy Norris weitere Erkenntnisse hinzu:

"Als Teil des Bestrebens, die Umweltbelastung während des gesamten Lebenszyklus zu reduzieren, wird der Innenraum der Kabine teilweise mit Seitenwandpaneelen aus recyceltem Kohlenstoff-Verbundmaterial konfiguriert, das aus der 777X-Flügelproduktion in Everett geborgen wurde. Washington. Die Tests konzentrierten sich auf die akustischen Eigenschaften der Platten, die als seltene Beispiele für das Recycling hochwertiger Luft- und Raumfahrtkomponenten gelten. Frühere ecoDemonstratoren haben sowohl fortschrittliche „akustisch abgestimmte“ Seitenwanddesigns zur Minimierung von Vibrationen als auch andere Kabinenmerkmale aus recycelten Materialien getestet.“

Recyceltes Kohlefaser-Verbundmaterial wurde auch in Boeings selbstdesinfizierender Toilette verwendet, einem von 53 Projekten, die im ecoDemonstrator 2019 an einer Boeing-eigenen 777-200 getestet wurden. Die Toilette verwendet ultraviolettes Licht, um nach jedem Gebrauch 99,9 % der Keime in etwa drei Sekunden abzutöten, und verwendet den recycelten Kohlefaserverbundstoff in einem feuchtigkeitsabsorbierenden Boden.

Eine weitere Recyclinginitiative wurde als eines von 37 Projekten am ecoDemonstrator 2018 getestet, einem 777-Frachter von FedEx Express. Produktionsnebenprodukte wurden als hochwertige Materialien für Armaturen wiederverwendet und ersetzten die Titanlegierung (Ti64) mit über 75 % Recyclinganteil. Im Jahr 2015 wurde die aktive Strömungskontrolle an einer 757 demonstriert. Ziel war es, den Luftstrom über das Ruder zu verbessern, um dessen aerodynamische Effizienz möglicherweise um mehr als 15 % zu verbessern und in Zukunft ein kleineres Seitenleitwerksdesign zu ermöglichen (in Zusammenarbeit mit der NASA). Insbesondere testete Boeing im Jahr 2012 eine regenerative Wasserstoff-Brennstoffzelle für den Flugzeugstrom in einer 737-800, die an American Airlines geliefert wurde.

Weitere Informationen zum ecoDemonstrator-Programm 2021 und zu früheren fliegenden Testflugzeugen finden Sie unter boeing.com/ecodemonstrator