Termoelektrisk effekt kan oplade revnesensorer på fly-vinger

Sensorer, der holder øje med brud på fly-vinger, kan forsynes med strøm genereret af rystelser og af temperaturforskellen mellem brændstoffet i vingerne og luften.

Revner og brud i flyvinger er selvsagt ikke til at spøge med, og nu har forskere ved det britiske Cardiff University måske luret en metode til at spotte revner med - vel at mærke før det periodiske eftersyn af vingerne, fortæller New Scientist.

Tanken er at strø sensorer ud på vingerne, der kan registrere revner og brud. Det lyder måske ikke i sig selv videre originalt, men med til historien hører det, at forskerne vil forsyne sensorerne med CO2-neutral strøm, som ikke påvirker flyets CO2-udledning i negativ retning.

Strømmen til sensorerne skal dels genereres ud fra vibrationer i vingerne og så via den termoelektriske effekt. Den bevirker, at forskellen i temperatur omkring en tynd film skaber en elektrisk strøm.

I det konkrete tilfælde vil forskerne hive strøm ud af temperaturforskellen mellem brændstoffet i vingen og luften omkring vingen. I forbindelse med opstigningen skulle der således være en temperaturforskel på 40 grader celsius, hvilket - kombineret med vibrationerne - skulle være nok til at oplade batterier, som kan forsyne netværket af sensorer med strøm.

Batterierne får sensorerne brug for, når flyet har nået cruise-højden, og temperaturforskellen mellem brændstof og luften har udlignet sig. Ved nedstigningen kan den termoelektriske effekt atter udnyttes til at oplade batterierne.

Udbredt problem med revner i vinger

Revner i vingerne er ikke bare et sikkerhedsmæssigt problem. Det var i høj grad også et økonomisk problem for flygiganten Airbus, som i januar måned kunne konstatere revner i de beslag, som holder vingernes overflade på plads på jumbojetten A-380.

Airbus havde anvendt nye materialer i forbindelse med vingerne til A380.

I maj fortalte adm. direktør for Airbus Tom Enders, at man havde troet, man havde en bedre forståelse af materialeegenskaberne, end det viste sig at være tilfældet. Det kostede Airbus 222 mio. dollars (1.353 mia. danske kroner) at udbedre skaden alene i løbet af årets første seks måneder.

Amerikanske myndigheder har desuden sat spørgsmålstegn ved, hvorvidt industrien har tilstrækkelig viden til at vurdere nye materialer. Og en canadisk vagthund på området har påpeget, at test, der er designet til at afprøve aluminiumsrammer, ikke nødvendigvis afslører alvorlige fejl i fly lavet af kulfiber.

Både Boeing og Airbus er blandt dem, som økonomisk støtter forskningen på universitetet i Cardiff, som skal sikre, at revner bliver opdaget længe før, det i dag er muligt.

Dokumentation

New Scientist: Thermal scavenger sounds alarm before planes crack up

Kommentarer (7)

Hvordan kan et sådant arrangement være CO2 neutralt, når flyets vægt øges ved at montere disse sensorer med tilhørende batteri? Vægten eller massen af det omtalte arrangement udgør vel mindst et par hundrede kg!? Ellers lyder ideen fin nok :-)

  • 0
  • 0

@Sofus Helt enig. Det lyder for det første som noget hvor man ikke medregner det hele, og for det andet så er flere batterier på fly næppe løsningen på ret mange ting.

Ville det ikke være mere naturligt at bruge temperaturforskellen mellem jetmotoren og luften. Jeg er da nogenlunde sikker på at der er en temmelig konstant (og stor) temperaturgradient, også ved cruise højde.

  • 0
  • 0

Man skal vel alligevel have et ledningsnet til at sende besked om evt. brud fra hver detektor til en central computer - så de få uA en sådan detektor bruger kan vel bare sendes den anden vej igennem samme ledning.

At man evt. kan høste noget termoelektisk energi til at oplade flyets sædvanlige batterier er så muligvis en interessant mulighed - og kan således nemmere regnes ind i flyets samlede CO2 belastning. Men jeg tvivler på at det kan bidrage med mere strøm end hvad flyets generatorer kan lave på ganske få sekunder - og med den øgede vægt og øvrige omkostninger til installation drift og vedligeholdelse bliver det næppe CO2 neutralt.

  • 0
  • 0

Det lyder ud fra artiklen måske ikke særlig smart.. !

Jeg ved ikke hvordan teknologien virker!
.. men man må gå ud fra at tanken er at sensorene fungere helt autonomt, og ikke benytter noget ledningsnet, men udsender deres advarsler via et RF signal.. Således at de kan "strøes" ud i problem zonerne, uden at man skal tilføre et ledningsnet der vejer, koster, skal sikres og vedligeholdes..

Jeg forestiller mig at tanken er nogle små print, på størelse med et kreditkort eller en mønt der limes direkte på de dele man vil holde øje med, og som så på daglig basis ser efter forandringer i vibrations eller lyd frekvenser.

Så kan man glemme dem og lade en central modtager antenne registrere de daglige "intet nyt" eller "hmm.. det lyder ikke helt som det plejer" beskeder..

.. og så er det måske en ret fin idé.. !

Klaus Lund

  • 0
  • 0

Termoelementet er vel en plade der er varm på den ene side og kold på den anden.. !

Det nærliggende er vel så at anvende den som grundplade på selve sensoren, og klistre den på den kolde yderplade og have den varme side ind mod elektronikken og den indre varme i flyet,, i nogle tilfælde det varme brændstof, som nævnt..

Hvis man i nogle tilfælde er nødt til at lave den to-delt og trække en halv meter tynd ledning imellem termodelen og sensoren, tror jeg heller ikke det er det store problem. Så længe den ikke er i forbindelse med det øvrige elnet i flyet.. Jeg mener med hensyn til sikring omkring kortslutning, brand osv.. ganske simpelt fordi den arbejder helt isoleret og med så små spændinger og strømme, at den ikke udgør nogen fare for det øvrige system.

Men jeg gætter bare.!

.. og termodelen var jo også kun den ene af de to løsninger på energien..!

  • 0
  • 0

.. Måske bare designet som selvklæbende folie med en til stedet egnet "generator" i den ene ende og en sensor i den anden. Som et "kødben" med en tynd fleksibel selvklæbende printbane imellem enderne.

Men jeg gætter som sagt bare.!

Klaus Lund

  • 0
  • 0