U ekološkom zračnom prometu, mali dijelovi mogu napraviti veliku razliku

Zakrilca zrakoplova i pogonske jedinice za hitne slučajeve dio su nastojanja da se smanji doprinos zrakoplovne industrije globalnom zatopljenju.

Olakšavanje pojedinih komponenti zrakoplova može pomoći u smanjenju emisija CO2 u zrakoplovstvu.

Svaki put kad avion uzleti ili sleti, zakrilca na krilima se izvlače ili uvlače kako bi održala stabilnost i služila kao vizualni podsjetnik da je zrakoplov sastavljen od tisuća kompliciranih dijelova.

Redizajniranje nekih od ovih komponenti također bi moglo smanjiti stakleničke plinove – uključujući ugljični dioksid – koje ispuštaju zrakoplovi. Zrakoplovstvo čini oko 2,5% globalnog ispuštanja CO2.

“Svi ukrcani”

‘Moramo preuzeti vodstvo u smanjenju stakleničkih plinova‘, rekao je Yan Duranteau iz francuske zrakoplovne tvrtke Safran. ‘Zrakoplovi moraju postati čišći.‘

U raspravi o ekološki prihvatljivijem zrakoplovstvu velika se pozornost posvećuje pitanjima poput alternativnih goriva. U travnju ove godine EU je pristao postaviti obvezujuće ciljeve za dostupnost održivih zrakoplovnih goriva u Europi.

Poznato kao ReFuelEU, novo zakonodavstvo propisuje da od 2025. dobavljači moraju osigurati da 2% goriva dostupnog u zračnim lukama EU-a bude održivo, što će porasti na 6% 2030., 20% 2035. i 70% 2050.

Ipak, druge radnje također pomažu. Olakšavanje zrakoplova, na primjer, može smanjiti potrošnju goriva i, zauzvrat, emisije – strategija kojoj se težilo u projektu SWING koji je financirao EU i koji je završio u rujnu 2022. nakon tri godine.

“Potrebna su nam sva rješenja za borbu protiv klimatskih promjena“, rekao je Christophe Cornu, koji je koordinirao SWING i istraživač je u Francuskom tehničkom centru za strojarsku industriju ili Cetim. ‘To uključuje smanjenje težine.‘

Prednji zalisci

SWING se fokusirao na Kruegerova zakrilca koja se nalaze na prednjem dijelu krila zrakoplova.

Tijekom slijetanja i polijetanja, ovi zakrilca se produžuju kako bi se krilo povećalo i promijenio njegov aerodinamički oblik. To zrakoplovu daje veću stabilnost tijekom kritičnih trenutaka kada leti nižom brzinom.

SWING je napravio novi dizajn za ove zaklopke koristeći termoplastične polimere, materijal koji se može reciklirati i lakši je od uobičajenih metala.

“Smanjili smo težinu komponente za blizu 20%“, rekao je Cornu.

Nada se da će se materijali razvijeni tijekom projekta koristiti za više dijelova osim samo za Kruegerov poklopac.

“Još uvijek ima puno istraživanja i razvoja i testiranja“, rekao je Cornu. “Ali ako možemo redizajnirati cijeli zrakoplov s ovim novim materijalima, mogli bismo smanjiti njegove emisije do 20%.“

Vodikove nade

Još jedna komponenta zrakoplova koja se ponovno promišlja je pogonska jedinica za hitne slučajeve. U slučaju nestanka struje, ovaj uređaj omogućuje nastavak rada kritičnih sustava kao što su kontrole leta.

Trenutačno se mala vjetroturbina često koristi za hitno napajanje u civilnim zrakoplovima. Rotacije ovog dijela opreme, koji se naziva ram zračna turbina i izvlači se iz tijela zrakoplova tijekom leta, pokreće električni generator ili hidrauličku pumpu.

Projekt FLHYSAFE financiran od strane EU-a, koji je završio prošli mjesec nakon pet i pol godina, nastojao je zamijeniti taj sustav alternativom na vodik.

Glavni cilj novog sustava je učiniti zrakoplove sigurnijima, iako su obećane i koristi za okoliš.

‘Turbina se ne može provjeriti za svaki let – bilo bi previše komplicirano stvarno generirati brzine zraka na tlu da bi se turbina okrenula‘, rekao je Duranteau iz Safrana, koji je koordinirao FLHYSAFE. ‘Međutim, sustav gorivih ćelija može se stalno nadzirati i izbjeći skrivene kvarove, što ga čini sigurnijim.‘

Znanstvenici uključeni u projekt nadaju se da će njihov sustav, koji se sada testira, raditi bolje u izvanrednim uvjetima od turbina koje se danas koriste. Tim ima dodatnu motivaciju: dokazati da vodik može funkcionirati u zrakoplovstvu i služiti kao gorivo s nultim emisijama.

‘Razmišljanje o određenim dijelovima poput ovoga omogućuje nam bolje razumijevanje vodika za zrakoplovstvo‘, rekao je Duranteau. ‘Agregat za hitne slučajeve je složen sustav, s puno ograničenja. Time što smo uspjeli pokrenuti ovaj sustav na vodik, činimo veliki korak naprijed.’

U zakonodavstvu ReFuelEU, vodik je uključen kao dio održive mješavine goriva i očekuje se da će postupno podržavati dekarbonizaciju zračnog prometa.

Duge relacije

Jedinica za napajanje u nuždi koju je razvio FLHYSAFE i novi flapsovi koji su proizašli iz SWING-a mogli bi se koristiti u postojećim zrakoplovima.

Ali, kao rezultat dugog vremena razvoja i certificiranja potrebnih u zrakoplovstvu, njihovo stvarno uvođenje ne bi bilo prije 2030. Novi dijelovi također će se morati neprimjetno integrirati s ostalim dijelovima zrakoplova.

‘I dalje imamo dug put‘, rekao je Duranteau. ‘Dijelovi za vodik u zrakoplovstvu, poput spremnika, još nisu dovoljno zreli. Moramo ih poboljšati prije nego što možemo integrirati ovu vrstu sustava u zrakoplov.‘

Zakrilca SWING potvrđuju se kod Sonaca, belgijske zrakoplovne tvrtke koja opskrbljuje dijelove proizvođaču aviona Airbus.

“Kruegerov zakrilac treba integrirati u cijelo krilo“, rekao je Cornu iz Cetima. ‘Nije dovoljno samo dizajnirati preklop. Morate promijeniti cijelo krilo da bi ovo uspjelo.‘

U znanstvenoj zajednici ovaj se rad smatra malim, ali važnim doprinosom borbi protiv klimatskih promjena.

‘Danas samo redizajniramo mali dio krila‘, rekao je Cornu. ‘Ali naučene lekcije mogu se koristiti za mnoge komponente zrakoplova. Ono što ovdje radimo ima potencijal da radikalno promijeni rad zrakoplova.‘