W kierunku samolotów z bardziej efektywnym przepływem laminarnym
Wspólne przedsięwzięcie „Czyste niebo 2” (CSJU) wyznaczyło ambitne cele w dziedzinie lotnictwa, w tym między innymi w zakresie ograniczenia o 20–30 % zużycia paliwa lotniczego i związanej z tym emisji CO2. Jednym z trzech instrumentów, które CSJU wykorzystuje do osiągnięcia tych celów, jest samolot koncepcyjny. Chodzi tu o studia projektowe, które pozwalają połączyć technologie w realną konfigurację obejmującą odrzutowce biznesowe, samoloty komercyjne i wiropłaty – najważniejsze kategorie samolotów przyszłości. W tym kontekście, przyczyniając się do realizacji założeń CSJU, finansowany przez UE projekt EULOSAM II miał na celu wsparcie rozwoju i oceny samolotów z naturalnym przepływem laminarnym (ang. natural laminar flow, NLF). „W szczególności zespół koncentrował się na modernizacji konstrukcji i dokończeniu budowy modelu aerodynamicznego – prace rozpoczęto w ramach finansowanego przez UE projektu EULOSAM – który umożliwia analizę osiągów aerodynamicznych innowacyjnych powierzchni sterujących i urządzeń hipernośnych o laminarnej konfiguracji skrzydła”, wyjaśnia Luca Flamini, koordynator projektu. Zespół nadzorował opracowywanie inteligentnego zintegrowanego skrzydła NLF. „Wykorzystanie przepływu laminarnego jest jedną z najważniejszych ścieżek technologicznych prowadzących do stworzenia skrzydła o bardzo wysokich osiągach”, mówi Flamini. Wynika to z faktu, że pozwala on na znaczne zmniejszenie oporu i poprawę sprawności aerodynamicznej samolotu. „Obecnie uważa się, że skrzydło NLF może zmniejszyć opór powietrza podczas lotu o 6–7 % w porównaniu do najnowocześniejszego skrzydła turbulentnego”, dodaje Flamini.
Tworzenie samolotu NLF
Zespół dokończył prace nad kompletnym modelem, który zostanie zainstalowany i przetestowany w tunelu aerodynamicznym o niskiej prędkości i wysokich wartościach liczby Reynoldsa (jest to planowane już po zakończeniu projektu). Testy te mają odbyć się w 2022 roku w tunelu aerodynamicznym F1 ONERA. Po testach zostaną przeprowadzone analizy i obliczenia numeryczne. Omawiając znaczenie prac prowadzonych w ramach projektu, Flamini podkreśla: „Członkowie konsorcjum EULOSAM II są dumni, że udało im się wnieść skromny wkład w realizację koncepcji zastosowania technologii naturalnego przepływu laminarnego w samolotach następnej generacji. Narzędzia opracowane w ramach projektu można z łatwością dostosować do innych kategorii samolotów, w tym konstrukcji o zastosowaniu ogólnym i samolotów komercyjnych”. Dodatkowo opracowane w projekcie nowe techniki, które przyspieszają badania w tunelu aerodynamicznym w celu poprawnego przewidywania osiągów urządzeń hipernośnych samolotów NLF, pozwolą na projektowanie i testowanie udoskonalonych samolotów z przepływem laminarnym. „Prace te wniosą wkład w realizację założeń ACARE, które mają podstawowe znaczenie dla wszystkich projektów programu Horyzont 2020”, mówi Flamini. Przyczynią się także do poprawy osiągów aerodynamicznych i efektywności samolotów, co z kolei będzie miało pozytywny wpływ na środowisko i pomoże zwiększyć konkurencyjność samolotów nowej generacji. W dalszej perspektywie partnerzy projektu planują promowanie swoich odkryć i wiedzy wśród obecnych i potencjalnych klientów, aby stworzyć nowe możliwości biznesowe. „Chcemy dzielić się wiedzą i doświadczeniami zdobytymi podczas projektowania systemów mechanicznych, produkcji złożonych modeli do testów aerodynamicznych, opracowywania odpowiedniego oprzyrządowania mającego na celu przyspieszenie badań w tunelu aerodynamicznym oraz projektowania kompletnego systemu napędzającego trymera HTP, w tym programu sterującego powiązanego i kompatybilnego z interfejsami do badań w tunelach aerodynamicznych”, dodaje na koniec Flamini.
Słowa kluczowe
EULOSAM II, samolot, tunel aerodynamiczny, naturalny przepływ laminarny (NLF), wspólne przedsięwzięcie „Czyste niebo 2” (CSJU), model, wysoka liczba Reynoldsa
