Ny type vinger skal give europæisk luftfart et løft
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Ny type vinger skal give europæisk luftfart et løft

Luftfartsindustrien er på konstant jagt efter tiltag, der kan reducere flyenes brændstofforbrug. Ikke blot for at tage hensyn til miljøet, men også for at reducere driftsomkostninger og øge rækkevidde og nyttelastkapacitet.

De seneste år har motorproducenterne stået bag de procentvis største brændstofreduktioner - tænk blot på de nye versioner af Airbus A320 Neo og Boeing B737 Max, der med helt nye motorer er blevet rundt regnet 15 pct. mere effektive end deres forgængere.

Men også aerodynamiske finesser har bidraget til at øge effektiviteten på disse fly. Nu er Airbus og en række europæiske partnere som Saab og Dassault i færd med at tage et stort skridt på det sidstnævnte område med nyudviklede laminarstrøm-vinger.

Laminar strømning kan reducere friktionsmodstanden med op til 50 pct. og brændstofforbruget med 5 pct. på kortere ruter, mener Airbus, som i tirsdags foretog en testflyvning med teknologien for første gang.

Vanskeligt at udføre i praksis

Det er ikke nødvendigt at have en aerodynamisk uddannelse for at have en intuitiv forståelse for, at luft, som strømmer laminært, altså jævnt og uden hvirvler, giver mindre modstand end den, som strømmer turbulent.

Airbus påpeger, at laminarstrøm-vinger hidtil ikke har været brugt i kommercielle fly, fordi teknologien endnu ikke er moden nok eller ikke er blevet fuldt testet eller blevet fuldt valideret i luften. Dette skyldes bl.a., at et laminargrænselag er meget ustabilt og vanskeligt at holde.

Hvis dette først nedbryder og separeres fra vingen, bidrager det faktisk til mere ‘træk’, end hvis grænselaget havde været turbulent og fæsnet til vingeoverfladen.

Nu har alle de store flyproducenter i Europa brugt næsten ti år på at udtænke et design, som kan omgå disse problemer med en vingeprofil og overfladeegenskaber, som bruger de laminare strømninger optimalt.

Her taler vi om det, som i industrien går under navnet ‘Natural Laminar Flow’ (NLF). I mange årtier er der også blevet arbejdet med forskellige former for aktive systemer, der går under den samlede betegnelse laminar strømning-kontrol (LFC), som fjerner turbulent luft.

Jomfrurejse fra Tarbes

BLADE hedder projektet, som er et elegant akronym for ‘Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe’. Det er en del af det EU-støttede forskningsprogram Clean Sky, som siden 2008 har arbejdet for at reducere støj- og klimagasudledning fra luftfarten. Det er seks forskellige forskningsområder, og Blade tilhører det, som hedder ‘Smart Fixed Wing Aircraft’ (SFWA).

Det er første gang, at en transonisk laminarprofil integreres på et standardfly. Testflyet, som har fået ydervingerne erstattet, er et A340-300: en flytype, som bl.a. mange SAS-passagerer har tilbragt en del timer i. Dette er MSN-001 (F-WWAI), som var flyfamiliens første eksemplar, og som rullede ud fra fabrikken i Toulouse for 26 år siden.

Jomfrurejsen gik fra Tarbes–Lourdes–Pyrénées lufthavn klokken 11.00 tirsdag. Efter 3 timer og 38 minutter i luften landede testflyet 120 kilometer nordøst, i Toulouse-Blagnac-lufthavnen, hvor Airbus-hovedkvarteret også ligger.

Airbus' forsknings- og udviklingsafdeling benytter flere testfly til at teste nye teknologier. ‘Flight Lab’ hedder denne afdeling, som nu har fået en nybygget hangar i Tarbes.

Se videoen Blade-jomfrurejsen tirsdag. Artiklen fortsætter under videoen.

21 europæiske partnere

GKN Aerospace vurderer, at den samlede modstand med den nye vinge kan reduceres med op til otte procent og brændstofforbruget med fem procent på en 800 sømil (1.482 km) lang rute.

Nu begynder så to testperioder, 150 flyvetimer i efteråret og 2018, hvor det skal vurderes, hvordan vingedesignet opfører sig i virkeligheden.
I flyet og på vingerne er der installeret en række måleinstrumenter - infrarød, akustisk og reflektometrisk - som overvåger tolerancerne i realtid. Dette kommer oven på mere klassisk flow instrumentation (FTI).

Artiklen er oprindeligt bragt på tu.no

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

.. uden laminart flow er stallet. Så jeg har lidt svært ved at forstå hvad artiklen går ud på. Men Airbus skriver selv:

"First test aircraft in the world combining a transonic laminar wing profile with a standard aircraft internal primary structure"

Læs mere: http://www.airbus.com/newsroom/press-relea...-blade-laminar-flow-wing-demonstrator-makes-first-fligh.html

Så vidt jeg kan forstå vil man blive klogere på hvad der sker når luftstrømmen over vingen går supersonisk for at finde ud af hvad man kan gøre for at fastholde laminart flow når det sker.

  • 0
  • 1

...er jeg bekendt med laminarprofilernes fortrinlige egenskaber. Men også, at de er ret hysteriske med belægninger af insekter, regndråber og rim/is. Og "hysterisk" skal tages helt bogstaveligt.
Derfor undrer det mig, at man vover at satse på laminare strømninger på en Airbus. Dels på grund af krav til perfekt glat overflade og dels på grund af risici for imperfektioner fra vand-/rim-/is-belægninger, som sikkert er mest dominante i startfasen, hvor man jo samtidigt ligger tæt på den kritiske indfaldsvinkel.

  • 2
  • 0

.. uden laminart flow er stallet.

Nej, det er ikke nødvendigvis tilfældet. Strømningen omkring vingen kan være i tre tilstande:

  • Laminar
  • Turbulent
  • Separeret

Vingen er kun stallet, hvis flowet er separeret. Faktisk har vingen sværere ved at stalle hvis strømningen er turbulent, da den klæber bedre til profilet, som det også fremgår af artiklen. Prisen er, at profilet har en stor modstand.

Modstanden er meget mindre, hvis strømningen er laminar, men til gengæld har den lettere ved at separere.

I den virkelige verden vil strømningen være en kombination af laminar og turbulent. Laminar på den første del af vinde og turbulent på den bagerste. Kunsten er at udforme vingen så strømningen er laminar på et langt stræk uden at risikoen for separation samtidig bliver stor.

  • 15
  • 0

For en del år siden, synes jeg at have læst noget om at man i fly industrien ville prøve at lave en belægning som var som hajens hud.

Er man gået væk fra den ide og hellere vil have helt glat overflade i stedet?

  • 5
  • 0

Det er et fantastisk sted her, der er som regel nogen der virkelig ved noget om emnet.
Jeg har lige læst om fordelene ved vortex generators som netop skal bryde laminarstrømme på vinger.
Men det er måske kun til langsom flyvning?

  • 2
  • 0

....for svæveflys glidetal John. Da vi var unge havde man ganske høje glidetal for meget lave hastigheder og meget lette fly.

Men de fleste fly vi kunne lære at flyve i havde et glidetal melle 17 og 24

Hütter 17 havde et glidetal (L/D) på 17 ved 45 km i timen i 1938 og vejede max 210 kg. Hvor Nimbus 4 fra samme firma(Shempp Hirth) har et glidetal på 60 ved 90 km/t. idag og kan veje 820 kg.

De høje glidetal skyldes laminare profiler. Der virker aldeles udmærket ved lave hastigheder > 70 km/t

  • 1
  • 0

Flaps bruges til at forøge opdriften på vingen ved at der skabes en større indfaldsvinkel, når man sænker farten, så man ikke fysisk skal ændre på flyvestillingen.

Fly der ikke har har flaps er nødt til at "hæve næsen" for at vingerne kan få den forøgede vinkel( i forhold til flyveretningen) der kan give den fornødne opdrift når farten sænkes. Flapsene på rutefly forøger derudover også vinge arealet betragteligt.

Når man "hæver næsen" kan man miste udsynet, hvilket ikke er hensigtsmæssigt når et fly skal landes. Ved brug af flaps hæver man mekanisk indfaldsvinklen og "sænker næsen".

Nu er det således, at et krumt vingeprofil giver større opdrift (og større modstand).
Jo langsommere et fly har brug for at skulle flyve, for at kunne lande, jo krummere har man brug for at profilet bliver, for at skabe større opdrift. Denne yderligere krumhed kan skabes ved at folde forkantsslats ned fra forkanten. Disse slats har foruden opgaverne med at krumme profilet også en slot opgave hvorved at der ledes en luftstørm op over oversiden, der forøger opdriften og forhindrer afrivning af lanminarstrømningen på oversiden ved høje indfaldsvinkler.

Hvis man søger efter det snart 100 årige men også mest udbredte og undersøgte vingeprofil Clark Y, vil man møde en virkelig historisk konstruktiv succes.
På Google vil man kunne finde uendeligt mange artikler, om dette succesrige profil. De fleste er i dag modelfly sider, fordi profilet er let at bygge, men ind imellem er der også videnskabelige sider

https://en.wikipedia.org/wiki/Clark_Y

Og en lidt mere illustrativ og grundig indføring

https://www.ijahs.com/view/aerodynamic-stu...

  • 2
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten