Clean Sky 2 Durchbruch: Induktives Enteisungssystem für Composite-Flügel

EU-Förderung des InductICE Projekts unterstützte Entwicklung und Test eines einzigartigen Enteisungssystems für Composite-Flügel. Eisbildung an Flugzeugen tritt unter bestimmten Bedingungen auf, wenn unterkühltes Wasser beim Aufprall auf die Flugzeugoberfläche gefriert. Schon eine sehr dünne Schicht oder kleine Eisflecken an der Vorderkante und Oberseite der Flügel können signifikanten Einfluss auf Widerstand und Auftrieb und damit Flugsicherheit haben.

Bisherige Enteisungssysteme

Bislang gab es zwei Haupttypen: Verhinderung der Eisbildung (Anti-Icing) und Entfernung nach Bildung (De-Icing). Thermische Ansätze heizen die Oberfläche via elektrischem Widerstand oder Umleitung heißer Luft vom Kompressor. Mechanische Systeme für De-Icing trennen Eis durch Verformung der Auftrittsfläche. Kürzlich integrieren Systeme mehrere Methoden für Schutz und Entfernung.

Neuer Ansatz: Elektromagnetische Induktion

InductICE verfolgte eine völlig neue Lösung, erklärt Projektkoordinatorin Irma Villar: „Die InductICE-Lösung nutzt elektromagnetische Induktion, um ein dünnes Metallgewebe, das in die Composite-Flügel integriert ist, zu erhitzen. Diese berührungslose Erhitzung direkt in der externen Schicht, wo Eis entsteht, steigert die Effizienz signifikant im Vergleich zu Wärmeleitung durch verschiedene Composite-Schichten oder Umleitung von Kompressorwärme.“

Da das System nicht Teil der Flügelstruktur ist, sinken Wartungskosten, und im Gegensatz zu mechanischen Lösungen gibt es keine mechanische Ermüdung in der Struktur. Villar weiter: „Zusätzlich zur Effizienz jedes Moduls bewerteten wir die globale Installationsauswirkung. Wir designed das System basierend auf Kompromiss zwischen Installationsgewicht und mittlerer/Spitzenleistungsaufnahme der De-Icing/Anti-Icing-Technologie.“

Test und Entwicklung

Ein völlig neues Konzept in der Enteisungstechnologie, das elektromagnetische Induktionssystem durchlief umfangreiche und strenge Tests in einem Vereisungs-Windkanal, was zu einer Reihe von Prototyp-Änderungen führte. Die konkave Form der Flügelvorderkante schuf eine Herausforderung für die Geometrie der Induktionsspulen. Design-Modifikationen, Fertigung und Test waren ein komplett manueller Prozess. Mit fortschreitendem Technology Readiness Level versprechen InductICE's vielfache Vorteile erhöhte Passagiersicherheit und gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit der EU-Luftfahrt.

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