Clean Sky 2 veröffentlicht 30 neue Projektergebnisse für nachhaltige Luftfahrt

Am 21. Juni veröffentlichte Clean Sky 2 30 neue Artikel, die die Ergebnisse mehrerer Projekte abdecken, die Clean Sky bislang untersucht, deren Mehrheit die Vision der Organisation berührt, die Luftfahrtwissenschaft durch neue Technologien, die die Auswirkungen der Luftfahrt auf den Planeten signifikant reduzieren, jenseits der Vorstellungskraft voranzutreiben. Von Triebwerken und Systemen bis zu Großraumflugzeugen, schnellen Drehflüglern und mehr zielen viele dieser Projekte auch darauf ab, Verbundwerkstoffe und -prozesse anzuwenden. Eine kurze Zusammenfassung jedes Projekts und ein Link zu den vollständigen Artikeln werden unten behandelt.

Wiedergeboren: Obsolete Verbundwerkstoffe finden zweites Leben mit RESET

Da Fluggesellschaften zunehmend Verbundwerkstoffe einsetzen, ist die Suche nach einer Lösung zum Recycling von Flugzeugthermoplasten essenziell. Insbesondere konzentrierte sich Clean Skys RESET-Projekt auf kohlenstofffaserverstärkte PEEK (Polyetheretherketon) oder PPS (Polyphenylensulfid) Matrizen und arbeitete an der Entwicklung eines Recyclingprozesses für Thermoplaste.

Kreislaufwirtschaft: Verbundwerkstoff-Rumpf für Regionalflugzeug nimmt Form an

Clean Skys Composite Fuselage-Projekt, Teil der Regional Aircraft Innovative Aircraft Demonstrator Platform (IADP), zielt darauf ab, Technologien zu entwickeln, die für einen fortschrittlichen Regionalflugzeug-Rumpf geeignet sind, und diese bis zum Vollskalen-Demonstrator zu integrieren und zu validieren. Das Projekt fokussiert sich auf innovative kostengünstige und leichte Verbundwerkstoffe, fortschrittliche Fertigungs- und Montageprozesse sowie strukturelles Monitoring.

Größere Triebwerke, größere Herausforderungen. Clean Skys ASPIRE löst sie

Anfang 2016 gestartet und im September 2020 abgeschlossen, diente das ASPIRE-Projekt der Untersuchung der aerodynamischen und aeroakustischen Effizienz neuer Antriebssysteme, wie Ultra High Bypass Ratio (UHBR) Triebwerke, die Clean Sky 2 ab ca. 2025 als vorherrschendes Antriebsparadigma für Mittel- und Großraumflugzeuge ansieht. Neue Kohlefaser-Verbundwerkstoff-Luftschraubenblätter und Getriebe-Technologien gelten als Schlüsselfaktoren für verbesserte aerodynamische und aeroakustische Interaktion.

Kühler Kunde: HEFESTO hält die Hitze fern

Clean Skys HEFESTO-Projekt (Helicopter Engine Deck – Multifunktionale Schichtisolierung für kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) Brand- und Wärmeschutz), gefördert durch das Horizon 2020-Programm der Europäischen Kommission und im Juni 2020 abgeschlossen, fokussierte auf das Design eines Hubschrauber-Motordecks/Brandschotts aus Verbundwerkstoffen, das Gewicht um 10 % reduzieren und Ermüdungsfestigkeit gegenüber Metallstrukturen verbessern soll, während erforderliche thermische Isolation und Feuerfestigkeit gewährleistet werden.

Leichter werden: Innovatives Werkzeug ermöglicht RACER-Rumpf Gewichtsverlust

Der RACER (Rapid And Cost-Efficient Rotorcraft) besteht aus zwei Teilen. Das AFPMet-Projekt (abgeschlossen 2020) widmete sich dem innovativen Design, der Entwicklung, Fertigung und Lieferung spezialisierter Werkzeuge für automatisierte Faserablage (AFP) für die Laminierung und Aushärtung der RACER-Seitenschalen. Das RoRCraft-Projekt (ein Kernpartnerprojekt) war für Design und Fertigung der vorderen und zentralen Rumpfsektion für den RACER-Demonstrator verantwortlich. Das ultimative Ziel ist ein Technology Readiness Level 6 (TRL 6) Ziel, geplant für Anfang 2022 via RACER-Flugtestprogramm.

SORCERER: Clean Sky Zauberei für multifunktionale Flugzeug-Verbundwerkstoffe

Clean Skys SORCERER-Projekt (Structural pOweR CompositEs foR futurE civil aiRcraft) zielt darauf ab, Verbundwerkstoffe zu entwickeln, die zusätzliche elektrische Energie für elektrisch angetriebene Flugzeuge speichern und liefern können, sowie die Herausforderung des Leichtbaus anzugehen. Das Projekt, das 2017 startete und bis Juli 2020 lief, trug auch zu Clean Skys Multifunctional Fuselage Demonstrator-Programm bei (siehe „Moving forward on the Multifunctional Fuselage Demonstrator (MFFD)“).

Es geht um Zeit: Mensch/Roboter-Kollaboration beschleunigt Produktionsraten

Um der europäischen Luftfahrt einen Wettbewerbsvorteil zu sichern, arbeitete Clean Sky 2 an der Optimierung leichter Verbundwerkstofftechnologien und -systeme via automatisierter und mensch/roboter-kollaborativer Systeme. Dies wurde von der Leonardo Aircraft Division koordiniert und durch drei komplementäre Projekte unterstützt: SMART LAY-UP für halbautomatisierte Fertigung; ACCURATe für zerstörungsfreie Prüfung (NDI); und LABOR für schnelle Montage.

UltraFan schreitet mit Volldampf voran

Der UltraFan-Turbofan-Triebwerksdemonstrator, eine Zusammenarbeit zwischen Clean Sky und Rolls-Royce (London, UK), zielt auf kraftstoffeffiziente und umweltfreundlichere Triebwerksleistung ab und erreicht dies durch Einbindung eines Bündels an Technologien und innovativen Hochtemperaturmaterialien sowie neuer Getriebe-Architektur. Schlüsseltechnologien umfassen 140-Zoll-Durchmesser-Kohlefaserblätter in einem Verbundwerkstoff-Luftschraubengehäuse. Kohlefaser-Prepreg wurde kürzlich auch für die Triebwerksgondel übernommen.

Clean Skys Advanced Rear End Demo nimmt Form an

Clean Skys Advanced Rear End-Projekt, das bis 2023 läuft, vereint eine umfangreiche Kombination miteinander verbundener Flugzeug-Heck- und Empennage-Elemente, die innovative Materialien und neuartige Fertigungstechniken nutzen, um Gewicht zu sparen und Produktionsraten für zukünftige mittelgroße Passagierflugzeuge zu steigern. Das Projekt fokussiert auf die Entwicklung von Verbundwerkstoffstrukturen – Rahmen, Stringer und Haut.

Ein Bild der Gesundheit: Clean Skys SHERLOC lässt keinen Hinweis unbeachtet

Clean Skys SHERLOC-Projekt (Structural Health Monitoring, Manufacturing and Repair Technologies for Life Management Of Composite Fuselage) soll die umfassendste Bewertung bestehender Structural Health Monitoring (SHM)-Technologien und -Methodologien für einen Verbundwerkstoff-Rumpf in den operativen und Umgebungsbedingungen einer Regionalflotte darstellen.

OPTICOMS bringt automatisierte Verbundwerkstofffertigung in die SAT-Kategorie

Ab Juli 2016 zielt das sechsjährige OPTICOMS-Projekt (Optimized Composite Structures for Small Aircraft) darauf ab, innovative Ansätze in der automatisierten Verbundwerkstoff-Flugzeugstrukturen-F&E in die Small Air Transport (SAT)-Kategorie der Luftfahrt zu bringen, um kleineren Luftfahrtunternehmen den Aufbau von Automatisierungsinfrastruktur zu rechtfertigen und ROI bei Niedrigvolumenproduktion zu realisieren. Projektziele umfassen Reduzierung von Verbundwerkstoff-Design- und Zertifizierungskosten um 30 %; Senkung der Verbundwerkstoff-Produktionskosten um 40 %; Verringerung des Strukturgewichts um 20 % (relativ zu Metallen); und Reduzierung der Lebenszykluskosten um 20 %.