Neue eisabweisende Tragflächenbeschichtungen für umweltfreundlichere Flugzeuge
Flugzeughersteller haben in dem Bestreben, das Umweltprofil von Flugzeugen zu verbessern, wegweisende Fortschritte erzielt. Ein Bereich, in dem dieses Ziel erreicht werden kann, ist die Verhinderung von Eisbildung an den Flügeln von Flugzeugen, da diese zu erhöhten Emissionen und erhöhter Lärmbelästigung führt. Aktuelle Methoden zur Enteisung von Tragflächen beinhalten die Erwärmung der Tragflächenkanten, an denen sich das Eis bildet. Dies kann jedoch fehlschlagen, da das Eis schmilzt und wieder entlang der Flügel verläuft, bis es erneut festfriert. Mit dem Ziel, diese Herausforderung zu bewältigen, wurden im Zuge des EU-finanzierten Projekts ICECOAT (Novel aircraft de-icing concept based on smart coatings with electro-thermal system) neue eisabweisende Oberflächenbehandlungen entwickelt, die eine Eisansammlung verhindern. Es wurde an der Erprobung der wasserabweisenden-, eisabweisenden- und enteisenden Eigenschaften unterschiedlicher Nanoverbundwerkstoff-Beschichtungen gearbeitet, die das Problem minimieren könnten. Zum Erreichen der Ziele testeten die Partner die Benetzbarkeit der Oberflächen in einem Windkanal bei Temperaturen unter Null. Unter Verwendung unterschiedlicher Beschichtungen wurden Experimente durchgeführt, die Zentrifugentests und Tests in Bezug auf zurücklaufendes Eis beinhalteten, um festzustellen, wie die Eisbildung hinausgezögert oder vermieden werden kann. Insgesamt wurden im Rahmen von ICECOAT 10 Beschichtungen mit potenziell eisabweisenden Eigenschaften entwickelt, die jeweils umfassend geprüft worden sind. Die Beschichtungen wurden auf Oberflächen mit einer Aluminium-Legierung aufgebracht, die eine Kombination aus verbesserter Oberflächenrauigkeit und chemischer Oberflächenmodifikation bieten, um die Oberflächenenergie weiter zu senken. Die Prüfungen bestätigten die Entwicklung nanostrukturierter Oberflächenbehandlungen, die bei zurücklaufendem Eis einen Verzögerungseffekt im Hinblick auf die Eisbildung ermöglichen. Es wurden Erfolge bei der Isolierung der Eisbildung auf Bereiche erzielt, die fernab der Anströmkante der Tragfläche liegen, sodass die Eisbildung solange hinausgezögert werden kann, bis das Wasser verschwunden ist. Die ICECOAT-Forschung unterstützt die Wettbewerbsfähigkeit und führende Stellung Europas im Luftfahrtsektor und gibt den Bereichen Beschäftigung, Bildung und Schulung in diesem neuen Gebiet Aufschwung. Dank der neuen Nanoverbundwerkstoffe wird bei Anwendung der Projekttechnologie über Minimierung des Oberflächenreibungswiderstands bedeutsamerweise ein Beitrag zur Reduzierung des Kohlenstoffdioxids, Stickstoffoxids und Flugzeuglärms geleistet. Diese bahnbrechende Forschung soll effizientere Flugzeuge und eine umweltfreundlichere Luftfahrt ermöglichen.
Schlüsselbegriffe
Enteisung, Flugzeug, Nanoverbundwerkstoffe, ICECOAT, Beschichtungen, Eisabweisung
