2024 年 3 月 22日
- 歐洲航空研究計劃取得了不同的成果。
- DLR 總共參與了 27 個 Clean Sky 2 專案。
- DLR 在評估和分析新航空技術及其潛力方面處於歐洲領先地位。
- 重點：航空、氣候友善飛行、合作
2024 年 3 月在布魯塞爾舉行的清潔航空年度論壇標誌著歐洲航空研究計畫「清潔天空 2」（2013 年至 2024 年）的結束及其以「清潔航空」為標題的延續。在過去十年中，包括德國航空航天中心 (DLR) 在內的工業和研究合作夥伴對各種氣候友善航空技術專案進行了深入研究，作為「清潔天空 2」的一部分。該計劃於今年完成，匯集了歐洲各地近 1,000 家公司的高科技項目，並交付了 100 多個演示器和 1,000 多項創新技術。
“透過我們對 Clean Sky 2 和現在 Clean Aviation 的技術和演示平台的貢獻，我們正在歐洲的關鍵時刻幫助塑造氣候友善航空，” 馬庫斯費雪 (Markus Fischer)，DLR 航空主管。「我們特別致力於評估和分析新的航空技術及其潛力，DLR 在這方面處於歐洲領先地位。」作為技術評估（Clean Sky 2 稱為技術評估器）的一部分，我們全面分析航空技術發展如何受到影響關於環境和氣候。
「清潔天空 2 號複雜研究計畫的一般條件需要與法國航空研究機構 ONERA 密切合作，」博士補充道。Ulrich Herrmann，DLR 清潔航空和清潔天空 2 協調員。「我們實現了新的信任合作品質。」作為清潔天空 2 的一部分，德國航天中心總共參與了 27 個項目。例如：
明天的熱塑性塑膠船體
多功能機身演示器（MFFD）長八米，直徑四米。飛機部件由熱塑性碳纖維增強塑膠製成。原型機是奧格斯堡 DLR 製造的 Clean Sky 2 的一部分，目的是測試創新材料和新技術的使用情況。與傳統的鋁製結構相比，獨特的八米長機身管使機身重量減輕了約一噸。該結構重量更輕、效率更高，將使未來的飛機能夠使用更少的能源，從而降低 CO 2排放。
下一代直升機
與之前的直升機演示機 RACER（快速且經濟高效的旋翼機）相比，它飛得更快、更遠、更有效。早在2017 年，空中巴士就提出了採用箱翼設計的新型高速直升機的概念，該直升機的速度可達每小時400 公里，旨在在安全性、成本效率和永續性之間提供最佳折衷方案，並減少CO 2排放量、氮氧化物和噪音減少了 20%。DLR 研究人員與法國航空研究機構 ONERA 合作，作為 Clean Sky 2 的一部分，設計和評估直升機的配置，還分析了該配置的聲學特性，並證明：RACER不僅速度更快，而且更安靜。
從飛行測試到虛擬認證
作為清潔天空 2 計畫的一部分，與達梭航空合作使用 DLR Falcon 2000LX ISTAR研究飛機進行了飛行測試。2023年飛行測試的目的是高精度測試人造冰沉積引起的飛行行為和流量資料的變化。從長遠來看，虛擬認證的路徑應該是透過證明飛行行為和飛機周圍氣流的變化可以用數字來預測。這是航空當局未來能夠接受虛擬證據進行認證的先決條件。這次飛行活動成功地產生了有價值的測量數據，目前正在評估這些數據。
新引擎技術
針對不同推力等級的更大發動機的趨勢需要對複雜的燃氣渦輪系統進行廣泛的研究方法，從入口處的風扇，到整個壓縮機系統，再到燃燒、渦輪機和出口。在 Transition 專案中，DLR 與勞斯萊斯一起開發、改造、建造和營運了一個真正的渦輪機測試台，作為 Clean Sky 2 的一部分。未來，我們將開發測量系統的改進並尋求實施。這使得可以計劃測試裝置的進一步工業應用。在 2ShaftCompressor 專案中，作為 Clean Sky 2 的一部分，DLR 與 MTU 航空發動機公司一起創建並實施了整合式壓縮機系統的航空機械設計，該系統由低壓壓縮機、短而輕的過渡通道和高壓壓縮機。該鑽機的運作驗證了雄心勃勃的降低能耗的設計目標。在「清潔天空2」計畫完成後，這些艱鉅的任務將在雙邊範圍內繼續進行。
萃取系統可減少能源消耗和排放
提高新飛機效率的關鍵驅動因素是減少阻力。透過混合層化減少了承載表面上的摩擦阻力。儘管它在物理上早已為人所知和理解，但其在批量生產中的實際實施受到系統目前相當複雜的事實的阻礙。在 HLFC-win 專案中，DLR 與空中巴士公司和其他工業合作夥伴一起設計了一套完全整合、大量生產的層流保存系統，作為 Clean Sky 2 的一部分。這已在地面演示器中實現。該演示機結合了排氣系統、可更換、可變穿孔鈦合金機翼鼻蒙皮以及飛機的高升力和除冰系統。該系統的操作已經在地面上進行了模擬，甚至在鳥擊事件中得到了驗證。製造和營運成本已經過估計，飛機機隊的運作已被判斷為經濟上成功的。
[照片]
(A) 2024 年清潔航空論壇
DLR 在 2024 年清潔航空論壇上展示了清潔天空 2 的結果。
(B) RACER直升機模型
作為 Clean Sky 2 的一部分，DLR 為 RACER 專案做出了貢獻，其中包括概念和噪音排放分析。
(C) MFFD－未來的熱塑性船體
多功能機身演示器（MFFD）長八米，直徑四米。飛機部件由熱塑性碳纖維增強塑膠製成。機身上半部的原型是在奧格斯堡的德國航太中心製造的，目的是測試創新材料和新技術的運作準備。