Eis von Tragflächen abbrechen

Neben Gewichts- und Steuerungsproblemen haben Eisablagerung auf Flugzeugen auch Auswirkungen auf die Umweltverträglichkeit. Der gestiegene Energiebedarf für Auftrieb und Steuerung des Flugzeugs führt zu einem größeren Treibstoffverbrauch und Emissionsaustoß. Als Single-Point-Aktoren haben elektromechanische Systeme sehr geringe Energieanforderungen.

Das EU-finanzierte Projekt "Smart erosion shield for electro-mechanical de-icers" (SMARTERSHIELD) entwickelt ein hocheffizientes und verbessertes Konzept. Das Team untersucht Aktorentechnologien und -materialien, um eine maximale Verformung und Steuerung mit einem minimalen Energieverbrauch sicherzustellen. Unterstützt durch eine Finite-Elemente-Analyse planen Wissenschaftler einen vollständig geprüften Prototyp.

Die Forscher bewerteten die Konzepte basierend auf drei unterschiedlichen Phänomenen (anisotropes Verhalten, Vibrationsmodus und Wölbung), um zu bestimmen, welches die beste Leistung des Erosionsschilds verspricht. Die Analysen führten zur Wahl des anisotropen Verhaltens, das die Optimierung des Materials und der Geometrie verwendet, um komplexe Verformungsmuster zu erhalten.

Das Team wählte schließlich eine Aluminiumplatte mit dreieckigen Versteifern sowie eine kohlenstofffaserverstärkte Kunsstoffplatte zur Fertigung des Modells. Die erste Runde der Simulation- und Modellprüfungen wurde bereits erfolgreich abgeschlossen. Jetzt optimieren die Wissenschaftler das Fertigungsverfahren und die Mustermaterialien, um eine bessere Abstimmung zwischen den theoretischen und experimentellen Ergebnissen zu erzielen.

Die SMARTERSHIELD-Technologie zur Enteisung von Flugzeugflügeln wird voraussichtlich große wirtschaftliche und ökologische Vorteile mit sich bringen. Die Befreiung der Tragflächen von Eis wird die Flugzeuglast mindern und den Auftrieb verbessern. Dies wird wiederum zu einer Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und der damit zusammenhängenden Kosten und Emissionen führen. Schließlich bedeutet Enteisung eine größere Kontrolle und Manövrierfähigkeit, was einer verbesserten Passagiersicherheit entspricht und somit einen großen Vorteile für die Gesellschaft mit sich bringt.