Lżejsze, bezpieczniejsze, bardziej ekologiczne: zbiorniki pęcherzowe na paliwo następnej generacji
Europejski przemysł lotniczy odpowiada za 3 % światowej emisji CO2, a zgodnie z przewidywaniami wskaźnik ten ma w przyszłości jeszcze wzrosnąć. Głównym zadaniem programu „Czyste niebo”, który powstał z myślą o zwiększeniu efektywności środowiskowej samolotów, jest wyznaczanie ambitnych celów związanych z opracowywaniem przełomowych technologii, które pozwolą skutecznie zmniejszać emisje i poziom hałasu generowane przez samoloty. Inicjatywa ta ma zachęcić przedstawicieli europejskiego przemysłu lotniczego do współpracy, pomóc europejskiej branży lotniczej umocnić się na pozycji lidera i zwiększyć jej przewagę konkurencyjną. W ramach drugiej fazy programu planuje się opracowanie pionowzlotu i wiropłatu zespolonego. Wspierający inicjatywę budowy wiropłatu przyszłości twórcy finansowanego ze środków UE projektu ACTIonRCraft podjęli się zadania, które polega na zaprojektowaniu, opracowaniu i wyprodukowaniu lekkich, przeciwzgnieceniowych zbiorników pęcherzowych na paliwo o małym wpływie na środowisko. „Zbiorniki te łączą w sobie niezawodne, lekkie i przyjazne dla środowiska nowoczesne technologie Safran Aerosystems, w skład których wchodzą funkcjonalizowane okładziny, lżejsze tkaniny oraz rozpuszczalniki. Zbiorniki zostaną poddane badaniom, kontroli i walidacji z myślą o ich wykorzystaniu w śmigłowcu zespolonym rozwijającym duże prędkości”, twierdzi koordynatorka projektu Valérie Briand.
Jak powstają innowacyjne zbiorniki pęcherzowe na paliwo?
Tkaniny odporne na zgniecenia są zwykle wykonywane z poliamidu. „W ramach projektu ACTIonRCraft opracowaliśmy i zastosowaliśmy nowy rodzaj włókien, a także zoptymalizowaliśmy technikę ich tkania”, zauważa Briand. Nowy rodzaj tkaniny oraz optymalizacja technologii powlekania pozwoliły zmniejszyć wagę ściany zbiornika o 25 %, a całego zbiornika o 10 %, również dzięki wykorzystaniu metalowych połączeń i innych części gumowych. Ponadto przy projektowaniu ściany zbiornika uwzględniono deformacje i zjawisko pochłaniania energii przez konstrukcję helikoptera podczas zderzenia. „Przeprowadzone w ramach projektu symulacje prawdziwego zderzenia oraz test zderzeniowy konstrukcji przypominającej sześcian, w skład którego wchodzi wbudowany w konstrukcję wiropłatu zespolonego zbiornik na paliwo z nową ścianą, zakończyły się pomyślnie”, dodaje Briand. Badacze przeprowadzili ponadto badanie, w którym zastąpili najczęściej wykorzystywany do celów budowy zbiorników na paliwo rozpuszczalnik na bazie etylometyloketonu innym rodzajem rozpuszczalnika, którego skład ustalili w ramach projektu i który osiągnął szósty poziom gotowości technologicznej. „Nasz nowy rozpuszczalnik wykorzystano do produkcji siedmiu zbiorników na paliwo wiropłatu RACER, co przyczyniło się do zmniejszenia emisji gazów powstających w trakcie procesu produkcji zbiorników na paliwo o 40 %. To samo dotyczy materiałów do powlekania”, dodaje badaczka.
Dalsze postępy dzięki skutecznym rozwiązaniom
„Opracowaliśmy siedem zbiorników na paliwo z nową ścianą wykonaną z lekkich materiałów. W procesie produkcji wykorzystaliśmy funkcjonalizowaną okładzinę i tkaninę włókienniczą, które połączyliśmy ze sobą za pomocą gumowej powłoki”, wyjaśnia Briand. Konstrukcja zbiorników jest zgodna z wymogami certyfikatu CS-29 i posiada odpowiednie właściwości mechaniczne. Ponadto proces produkcji nowych zbiorników, w odróżnieniu od tych wytwarzanych metodami standardowymi, pozwala na znaczne zmniejszenie emisji lotnych związków organicznych (VOC). Oprócz tego zbiorniki są lżejsze, dzięki czemu przybliżają nas do realizacji celów, jakie stawiają przed sobą producenci nowych wiropłatów takich jak RACER. W przyszłości twórcy projektu ACTIonRCraft planują wykorzystać rozpuszczalnik do seryjnej produkcji zbiorników na paliwo. „Pozwoli to nam udoskonalić proces produkcji pod kątem wpływu emisji VOC na środowisko, a tym samym zatroszczyć się o zdrowie operatorów”, zauważa Briand. Jeżeli chodzi o funkcjonalizowaną okładzinę następnej generacji, twórcy projektu planują dalsze prace nad jej udoskonaleniem. „Planujemy kontynuować prace realizowane w ramach projektu ACTIonRCraft pod egidą finansowanego ze środków UE projektu STRONGRCRAFT. Naszym celem będzie zastosowanie kompletnego systemu paliwowego w wiropłacie demonstracyjnym RACER”, dodaje na koniec Briand.
Słowa kluczowe
ACTIonRCraft, zbiorniki na paliwo, wiropłat, RACER, lekki, przeciwzgnieceniowy, Czyste niebo
