Descripción del proyecto
Una «piel viva» inspirada en la naturaleza mejora el rendimiento aerodinámico
En la búsqueda de un transporte aéreo eficiente, la industria de la aviación debe encontrar la manera de mejorar el rendimiento aerodinámico y reducir el ruido. Como las tecnologías convencionales no alcanzan, es necesario un cambio de paradigma. En este contexto, el equipo del proyecto BEALIVE, financiado por el CEI, extrae conclusiones de la aerodinámica de las aves y la adaptabilidad marina. Presenta una «piel viva» transformadora que está a punto de revolucionar el vuelo al integrar a la perfección la aeronáutica con la bioingeniería. En el proyecto también se impulsa la aeronáutica hacia un ámbito de rendimiento y silencio sin precedentes. Gracias a la inteligencia artificial (IA) y los datos masivos, el sistema se optimiza en tiempo real, basándose en experimentos en túneles de viento y la mecánica estructural de dinámica de fluidos computacional de alta fidelidad. La manipulación multiescala de la interfaz del proyecto promete una eficiencia aerodinámica sin precedentes, lo que revoluciona el vuelo más allá de los límites actuales.
Objetivo
Inspired from the highly efficient aerodynamics of birds, the versatility of the jelly-moon fringes, the manta ray and sharks, the multidisciplinary project BEALIVE introduces a new science and technology at the interface between aeronautics and bioengineering. The project creates a “live skin” composed of an innovative moving interface between an air-vehicle and the surrounding turbulence. Applied around a body, e.g. around an aircraft’s wing, this contributes to increase the aerodynamic performance and reduce noise far beyond all systems currently under study. The solid-fluid interface is composed of a large number of electroactive fringes made of an optimized combination of Carbon-Nano-Tubes and Graphene with high sensing and actuation capacity, able to deform and vibrate. This allows the skin to interact with the surrounding inhomogeneous turbulent flow. The interface between the solid and the fluid consists of the active fringes (shells) forming a porous-medium, modeled by poroelastic theory. The interaction and manipulation of the fluid-structure and fluid-fluid turbulent interfaces will create an optimal new medium with no distinction between the fluid and the solid structure. The “live skin” and the overall design will contain Big Data and rely on Artificial Intelligence and on a Controller that will define and optimise the dynamics of the system in real time and in large scale. The optimization will be based on data assimilation from Wind Tunnel experiments and from Hi-Fi CFDSM (Computational Fluid-Dynamics Structural Mechanics) using a triple solver coupling: structural modelling (SM), porous layer and turbulent flow. The design has as kernel a hierarchy of the interfaces, from micro to macroscale, between material-material, material-flow and flow-flow. Such enhanced levels of manipulation will allow drastic increases of aerodynamic performance and energy efficiency in all flight phases, beyond any currently foreseeable targets.
Ámbito científico
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligence
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructuresgraphene
- natural sciencescomputer and information sciencesdata sciencebig data
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraft
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaeronautical engineering
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
HORIZON-EIC-2023-PATHFINDEROPEN-01
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HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinador
31029 Toulouse Cedex 4
Francia