Redukcja emisji lotniczych na długo przed startem
Choć wpływ lotnictwa na środowisko jest zwykle sprowadzany do zanieczyszczeń emitowanych przez samoloty, stanowią one jedynie część problemu. W rzeczywistości sektor generuje istotną ilość odpadów obejmujących samoloty wycofane z eksploatacji, przestarzałe materiały i zużyte podzespoły. Rzeczywistość wcale nie musi jednak tak wyglądać. Według szacunków nawet 90 % całkowitej masy samolotu nadaje się do ponownego wykorzystania lub recyklingu. Za realizację tej wizji odpowiada zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu GENEX(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Ograniczenie emisji sektora lotniczego zaczyna się od projektowania sprawniejszych i trwalszych części oraz podzespołów, co stanowi cel projektu GENEX”, wyjaśnia Andrea Calvo Echenique, badacz z Instytutu Technologicznego Aragonii(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (ITA), partnera koordynującego prace w ramach projektu.
Cyfrowe bliźniaki zwiększają trwałość podzespołów lotniczych
Projekt, który zgromadził 15 partnerów ze środowisk akademickich i sektora lotniczego(odnośnik otworzy się w nowym oknie), skupiał się na zaspokojeniu rzeczywistych potrzeb przemysłu. „Dzięki wsparciu rady doradczej, w której skład weszli eksperci zajmujący się lotnictwem, byliśmy w stanie bardzo szybko odrzucić technologie nieistotne lub niemożliwe do certyfikacji, a zamiast nich skupić się na rozwiązaniach, które stanowią źródło największej wartości dodanej dla sektora”, wyjaśnia Calvo Echenique. Jednym z obszarów zainteresowania konsorcjum projektu była zaawansowana i wydajna produkcja materiałów kompozytowych, w tym wykorzystanie żywic nadających się do recyklingu oraz zautomatyzowanych procesów rozmieszczania włókien poza autoklawem. Wyróżnikiem tych kompozytów nie jest jednak możliwość ich ponownego wykorzystania, ale fakt, że są w nich osadzone cyfrowe czujniki, które monitorują stan konstrukcji lotniczych, w których są wykorzystywane. „Dane gromadzone przez czujniki są przesyłane do cyfrowego bliźniaka danego elementu, którego możemy następnie używać między innymi w celu monitorowania, wykrywania i lokalizowania uszkodzeń, a także modelowania okresu eksploatacji danej części i konserwacji predykcyjnej”, dodaje Calvo Echenique. „Wszystko to przekłada się na większą trwałość podzespołów”.
Naprawa samolotów ze wsparciem cyfrowym
Choć wykorzystanie technologii cyfrowych w celu wydłużenia żywotności podzespołów przyczynia się do zmniejszenia wpływu lotnictwa na środowisko, zespół projektu poszedł o krok dalej. Członkowie konsorcjum opracowali bowiem wspomagane cyfrowo procesy i narzędzia wspierające naprawy. „Oprócz rozwiązań w zakresie produkcji i monitorowania stanu konstrukcji, cyfryzacja procesów naprawczych jest jednym z najbardziej imponujących rezultatów projektu - przynajmniej moim zdaniem”, zauważa Calvo Echenique. Cyfrowe rozwiązania opracowane w ramach projektu obejmują wirtualne wspomaganie cięć, wykrywanie zanieczyszczeń i usuwanie ich przy pomocy laserów oraz wspomagane procesy łączenia na gorąco. „Cyfryzacja napraw przekłada się na wymierne rezultaty - umożliwia przeprowadzanie szybszych i bardziej niezawodnych napraw, a tym samym zmniejsza przestoje i zwiększa zdatność samolotu do lotu”, zauważa Calvo Echenique. Rozwiązania opracowane w ramach projektu zostały docenione przez cały sektor lotniczy i kosmiczny, a wiele podmiotów zaangażowanych w ich rozwój podjęło działania zmierzające do podniesienia ich poziomu gotowości technologicznej.
Zmniejszenie całkowitego śladu węgłowego samolotu
Zespół projektu GENEX opracował szereg powiązanych ze sobą procesów obejmujących każdy etap cyklu życia, począwszy od projektowania komponentów po wycofywanie ich z eksploatacji. Każdy z nich przyczynia się do zmniejszenia wpływu sektorów lotniczego i kosmicznego na środowisko. „Dzięki opracowaniu zrównoważonych materiałów, energooszczędnych procesów produkcyjnych i technologii cyfrowych wydłużających czas eksploatacji podzespołów, prace zrealizowane w ramach projektu GENEX pomagają ograniczyć emisje CO2 związane z lotnictwem”, podsumowuje Calvo Echenique. „Dzięki temu przybliżamy Europę do osiągnięcia celu, jakim jest osiągnięcie neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla”. Wielu partnerów kontynuuje współpracę w ramach nowych projektów realizowanych w ramach programu ramowego Horyzont Europa, w tym TOSCA i CompSTLar.
