Podmuchy powietrza we właściwym miejscu
Sektor lotnictwa pracuje nad wieloma zaawansowanymi koncepcjami skrzydła, które zwiększają siłę nośną i ograniczają turbulencje, a są to na przykład urządzenia hipernośne oraz konstrukcje wykorzystujące naturalny przepływ laminarny. AFC odnosi się do technologii, które inteligentnie zmieniają przepływ powietrza wokół powierzchni skrzydła w celu poprawy jego własności aerodynamicznych. Inicjatywa Czyste niebo to najambitniejszy europejski program badań w dziedzinie aeronautyki. Ważnym filarem programu są inteligentne urządzenia hipernośne montowane na krawędzi spływu klap skrzydła. Celem finansowanego ze środków UE projektu AFCIN było zbadanie AFC oraz w szczególności pulsacyjnych przepływów powietrznych w tym kontekście. Naukowcy znaleźli rozwiązanie wykorzystujące siłownik AFC opracowany w równolegle realizowanym projekcie (FloCoSys). Elementy AFC pozwoliły na istotne zmniejszenie wymiarów klap zewnętrznych w stosunku do konstrukcji porównawczej. Zmniejszono też grubość, a także przestrzeń wewnątrz urządzeń i instalacji, co wiązało się z pewnymi problemami technicznymi. Ostatecznie w projekcie AFCIN zastosowano koncepcję wielodźwigarową dla większej części klapy, w której dźwigar jest głównym elementem konstrukcyjnym. Nietypowa i innowacyjna konstrukcja wielodźwigarowa jest nie tylko łatwiejsza w produkcji, ale także zajmuje mniej miejsca. Przestrzeń tę wykorzystano do zamontowania komory powietrza naporowego zawierającego sprężone powietrze dla urządzenia AFC. Wyprodukowano próbki materiałów, w tym płyty z kompozytu wzmocnionego włóknami, a także poddano je próbom statycznymi i zmęczeniowym przy różnym obciążeniu. Nawet przy bardzo dużym naprężeniu konstrukcja sprawdzała się dobrze. Przetestowano także element demonstracyjny o długości 2 m, a pełnowymiarową makietę fragmentu klapy skrzydła przekazano liderowi inicjatywy Czyste niebo w celu poddania badaniom. W projekcie AFCIN zastosowano urządzenie AFC w krawędzi spływu klapy zewnętrznej, aby poprawić właściwości aerodynamiczne i siłę nośną skrzydła. System umożliwił znaczące zmniejszenie rozmiarów klapy. Lepsza siła nośna i mniejszy ciężar mogą przełożyć się na zmniejszenie zużycia paliwa i emisji. Zastosowana do bardziej pionowego startu i lądowania technologia ta może przyczynić się do ograniczenia hałasu oraz pomóc uczynić lotnictwo bardziej ekologicznym. Dzięki projektowi AFCIN technologia może już niedługo zostać poddana testom w warunkach lotu.
Słowa kluczowe
Aktywne sterowanie przepływem, urządzenia hipernośne, krawędź spływu, klapa, konstrukcja wielodźwigarowa