Realistyczny model skrzydła nowej generacji dla potrzeb testów
Postępująca globalizacja wiąże się z ciągłym wzrostem natężenia ruchu lotniczego, a pasażerowie i ładunki podróżują nawet w najodleglejsze miejsca w celach prywatnych i służbowych. Spalanie paliwa na dużych wysokościach powoduje generowanie emisji właśnie tam, gdzie mają one największy i najbardziej bezpośredni wpływ na globalny klimat. Europejska inicjatywa "Czyste niebo" to najbardziej ambitny program badań aeronautycznych w historii UE. Stanowi ona unikalny przykład partnerstwa publiczno-prywatnego mającego radykalnie zmniejszyć wpływ lotnictwa na środowisko, a jedną z rozwijanych platform jest właśnie inicjatywa GRA. UE finansuje projekt ETRIOLLA (Experimental transonic investigations on laminar flow and load alleviation) w celu opracowania realistycznego modelu dla potrzeb testowania w tunelu aerodynamicznym nowatorskiej konstrukcji skrzydła dla samolotu GRA. Tworzone skrzydło ma ułatwiać naturalny przepływ laminarny zmniejszający opór powietrza oraz umożliwiać stosowanie technik kontrolowania i zmniejszania obciążenia, które pozwolą utrzymywać stabilność przy podmuchach wiatru i ograniczać masę samolotu. Wszystko to przyczyni się do zmniejszania zużycia paliwa i ograniczania emisji. Projekt ETRIOLLA pomyślnie zmierzył się z poważnymi wyzwaniami związanymi z zapewnieniem maksymalnego realizmu modelu skrzydła w kontekście ograniczeń testów w tunelu aerodynamicznym. Model musi być jak największy, aby generował wysokie wartości liczby Reynoldsa (związanej z przepływem turbulentnym), ale jednocześnie musi fizycznie mieścić się w tunelu aerodynamicznym. Poddano ocenie ponad 40 globalnych i częściowych modeli strukturalnych, uzyskując zestaw potencjalnie odpowiednich konfiguracji do testowania w tunelu aerodynamicznym. Dalsze analizy wykazały jednak, że w przypadku testów w tunelu aerodynamicznym konwencjonalny model o pełnej wytrzymałości i sztywności nie spełni wszystkich wymagań, co zmusiło badaczy do szukania innych rozwiązań. Naukowcy stworzyli nowatorskie rozwiązanie w postaci zwiększenia odporności na zginanie, a zmniejszenia odporności na skręcanie. Zbadano możliwości optymalizacji dwóch ustawień układów kontrolowania i zmniejszania obciążenia, wybierając rozwiązanie dające lepsze parametry w warunkach przelotowych. Zamówiono już wszystkie materiały, a partnerzy rozpoczęli już proces produkcji. Opracowano wstępne modele do testów wirtualnych poprzedzających faktyczne testy w tunelu aerodynamicznym. Oczekuje się, że projekt ETRIOLLA dostarczy odpowiedzi na ważne pytania dotyczące układów naturalnego przepływu laminarnego oraz kontrolowania i zmniejszania obciążenia przeznaczonych do skrzydeł GRA. Zwiększy to konkurencyjność UE zarówno w dziedzinie rozwijanych technologii, jak i w działalności linii lotniczych o minimalnym wpływie na środowisko w coraz bardziej ekologicznym społeczeństwie.
Słowa kluczowe
Model skrzydła, Green Regional Aircraft, ekologiczny samolot regionalny, tunel aerodynamiczny, okołodźwiękowy, przepływ laminarny, zmniejszanie obciążenia
