Yttervingene på dette A340-300-flyet har nye laminærstrømvinger.
Yttervingene på dette A340-300-flyet har nye laminærstrømvinger.

CLEAN SKY - BLADE

Her testes teknologien europeisk flyindustri mener vil gi et vinge-gjennombrudd

Laminærstrømvinger kan kutte drivstoffbruken betraktelig.

Luftfartsindustrien er på konstant jakt etter drivstoffreduserende tiltak. Ikke bare for å være snille med miljøet, men også for å redusere driftskostnader og øke rekkevidde og nyttelastkapasitet.

De siste årene er motorprodusentene som har æren for de største prosentandelene i drivstoffreduksjon, tenk for eksempel på de remotoriserte versjonene Airbus A320 Neo og Boeing B737 Max som er rundt 15 prosent mer effektive enn sine forgjengere.

Men også aerodynamiske forfininger har bidratt til å øke effektiviteten på disse flyene. Nå er Airbus og en rekke europeiske partnere som Saab og Dassault i ferd med å ta et skikkelig jafs på det sistnevnte området, med nyutviklede laminærstrømvinger.

Laminær strømning kan redusere friksjonsmotstanden med opp til 50 prosent og drivstofforbruket med 5 prosent på kortere ruter, mener Airbus som testfløy teknologien første gang tirsdag.

Vanskelig å få til i praksis

Man trenger ikke ha aerodynamisk skolering for å ha en intuitiv forståelse av at luft som strømmer laminært, altså jevnt og uten virvler, gir mindre motstand enn den som strømmer turbulent.

Airbus påpeker at laminærstrømvinger hittil ikke er blitt brukt i kommersielle fly fordi teknologien ennå ikke er moden nok eller blitt fullt ut testet og validert i lufta. Dette skyldes blant annet at et laminært grensesjikt er veldig ustabilt og vanskelig å holde.

Hvis dette først bryter ned og separerer fra vingen, bidrar dette til faktisk til mer «drag» enn dersom grensesjiktet hadde vært turbulent og festet til vingeoverflaten.

Nå har alle de store flyprodusentene i Europa brukt nesten ti år på å klekke ut design som kan komme seg rundt disse problemene, med vingeprofil og overflateegenskaper som optimaliserer laminær strømning. Her snakker vi om det som i industrien går under navnet «Natural Laminar Flow» (NLF). I mange tiår er det også jobbet med ulike former for aktive systemer under samlebetegnelsen laminær strømningskontroll (LFC) som suger vekk turbulent luft.

Illustrasjon fra Airbus.
Illustrasjon fra Airbus.

Jomfruferd fra Tarbes

BLADE heter prosjektet som er et elegant akronym for «Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe». Dette er en del av det EU-støttede forskningsprogrammet Clean Sky som siden 2008 har jobbet med å redusere støy- og klimagassutslipp fra luftfarten. Det er seks ulike forskningsområder, og Blade tilhører det som heter «Smart Fixed Wing Aircraft» (SFWA).

Ytre vingeseksjon er byttet ut på A340-flyet.
Ytre vingeseksjon er byttet ut på A340-flyet.

Dette er første gang en transonisk laminærprofil integreres på et standardfly. Testflyet som har fått yttervingene erstattet, er et A340-300. En flytype som for eksempel mange SAS-passasjerer har tilbragt en del timer i. Dette er MSN-001 (F-WWAI) som var flyfamiliens første eksemplar og som rullet ut av fabrikken i Toulouse for 26 år siden.

Jomfruferden gikk fra Tarbes–Lourdes–Pyrénées lufthavn klokka 11.00 tirsdag. Etter 3 timer og 38 minutter i lufta landet testflyet 120 kilometer nordøst, på Toulouse-Blagnac lufthavn der Airbus-hovedkvarteret også ligger.

Airbus' forskning- og utviklingsavdeling bruker flere testfly til å teste ut nye teknologier. «Flight Lab» heter denne avdelingen som nå har fått en nybygd hangar i Tarbes.

BLADE-jomfruferden tirsdag

21 europeiske partnere

Airbus leder prosjektet og har med seg flere store europeiske forsknings- og luftfartsaktører, blant andre: Dassault Aviation, Saab, Safran, Aernnova, GKN Aerospace, Romaero, og Eurecat. Til sammen 21 partnere er med på det som betegnes som den største flytestdemonstratoren.

For eksempel er det Saab som har hovedansvaret for komposittvingen med vingeforkant i karbonforsterket plast på babord side, mens det er GKN Aerospace som har tatt fram styrbordvingen der forkanten er i en metallegering. Sistnevnte har som kjent også et underbruk på Kongsberg.

Saab-vingen.
Saab-vingen. Foto: PIGEYRE Pascal - MasterFilms

(Se flere detaljer i bildekarusell under artikkelen)

Disse vingeseksjonene er to tredeler av størrelsen og konfigurasjon omtrent slik Airbus ser for seg en framtidig vinge for et nytt smalbuksfly, altså passasjerfly for kortdistanseruter. Flyprodusenten anslår at samlet motstand, «drag», kan reduseres med opp til åtte prosent og drivstofforbruket med fem prosent på ei flyrute på 800 nautiske mil (1.482 km).

Nye målemetoder

Nå starter to testperioder, 150 flytimer i høst og i 2018, for å se hvordan vingedesignen oppfører seg i virkelige forhold. Et viktig mål i Blade-prosjektet er å kunne måle toleranser og hva som tåles av ufullkommenheter og fortsatt opprettholde den laminære luftstrømmen.

I flyet og i kapsler på vingene er det montert en rekke måleinstrumenter - infrarøde, akustiske og reflektometriske - som overvåker dette i sanntid. Dette kommer på toppen av mer klassisk flytestinstrumentering (FTI).

Ettersom Blade er en del av et EU-støttet teknologidemonstrasjonsprogram, er det ingen direkte tilknytning til noe framtidig flyutviklingsprogram hos Airbus. Samtidig påpeker produsenten at det er åpenbart at det blir vurdert når de lykkes med å utvikle ferdig og modne denne teknologien.

– Blade er i ferd med å sette fart på industrialiseringa av laminærstrømvinger, uttaler Charles Champion som er engineering-direktør i Airbus.

Kommentarer (3)

Kommentarer (3)