Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Совместное предприятие Clean Sky
CSJU
Чистое небо Logo.png
Обзор совместного предприятия
Сформирован2008 ; 13 лет назад ( 2008 )
Главное управлениеAvenue de la Toison d'Or 56-60, 4-й этаж
1060 Брюссель
Бельгия 50.835070 ° N 4.354600 ° E Координаты : 50.835070 ° N 4.354600 ° E
50 ° 50′06 ″ с.ш., 4 ° 21′17 ″ в.д. /  / 50.835070; 4,35460050 ° 50′06 ″ с.ш., 4 ° 21′17 ″ в.д. /  / 50.835070; 4,354600
ДевизСтарт инноваций
Годовой бюджет1,6 млрд евро (Чистое небо), 4 млрд евро (Чистое небо 2)
Исполнительный директор совместного предприятия
  • Аксель Крейн, исполнительный директор
Ключевой документ
Веб-сайтcleansky .eu

Чистое небо Совместное предприятие (CSJU) является государственно-частным партнерством между Европейской комиссией и Европейской управлением по аэронавтике отрасли, координата и средства исследовательской деятельности для обеспечения значительно более спокойные и более экологически чистые самолетов. [1] [2] CSJU управляет программами «Чистое небо» (CS) и «Чистое небо 2» (CS2), что делает его ведущей организацией в области авиационных исследований в Европе.

Обзор [ править ]

Аэронавтика известна своей способностью вводить новшества и изменять жизни миллионов людей. Кроме того, из-за сложности оборудования и систем, что означает, что циклы исследований и разработок в отрасли (время, необходимое для того, чтобы идея добралась от чертежной доски до рынка), очень продолжительны, обычно от 20 до 30 лет. Риск, связанный с крупномасштабными инвестициями, необходимыми для технического прогресса, очень высок. Параллельно с этим, воздействие отрасли на окружающую среду в настоящее время составляет 3% глобальных антропогенных выбросов углерода и должно существенно возрасти в ближайшие годы, поскольку современное общество требует улучшения связи между людьми, странами и регионами. Координируя исследовательскую деятельность отрасли,CSJU разрабатывает новые технологии, которые в противном случае выходили бы за рамки управляемого риска частного сектора: он предоставляет необходимое финансирование для разработки и внедрения инноваций в сроки, которые в противном случае были бы недостижимы.

Таким образом, CSJU призван стать органом, который будет вносить основной вклад в реализацию экологических целей Консультативного совета по аэронавтическим исследованиям в Европе (ACARE) на 2020 год для отрасли. Этими целями являются:

  • Снижение выбросов углекислого газа (CO2) на 50% .
  • Снижение выбросов монооксидов азота ( NOx ) на 80% .
  • Снижение шума для летающих самолетов на 50%.
  • Снижение воздействия жизненного цикла самолетов и сопутствующих товаров на окружающую среду. (1)

Организация [ править ]

Совет управляющих CSJU, состоящий из представителей отрасли и Комиссии, определяет стратегические области, в которых исследования и инновации имеют важное значение. Затем запускаются «Конкурсы предложений» в зависимости от меняющихся потребностей отрасли. Малые и средние предприятия (МСП), промышленные лидеры, университеты и профессиональные исследовательские организации отвечают на призывы подробными планами исследовательской деятельности и схемой финансирования, которое им потребуется для разработки своих новых технологий. Чтобы гарантировать эффективное распределение ресурсов, заявки оцениваются группой независимых внешних экспертов, которые консультируют CSJU по предложениям с наилучшим потенциалом. Победившие предложения затем получают финансирование и другую поддержку от CSJU. Первоначальная программа «Чистое небо», которая действует с 2008 по 2016 год,имеет бюджет 1,6 миллиарда евро. Половина этой суммы была предоставлена ​​Европейской комиссией.Рамочный пакет 7 Программа исследований и инноваций, а другая половина была предоставлена ​​за счет финансовых и неденежных вкладов лидеров отрасли.

Области исследований [ править ]

Стратегические области, в которых важны исследования и инновации, называются интегрированными демонстраторами технологий (ITD). Всего их шесть, каждый из которых возглавляют два лидера отрасли, которые привержены делу на протяжении всего срока действия программы:

Зеленый региональный самолет [ править ]

Зеленые региональные самолеты (GRA): под руководством Airbus и Alenia . Этот ITD ориентирован на небольшие и легкие самолеты.

Умный самолет с фиксированным крылом [ править ]

Smart Fixed Wing Aircraft (SFWA): под совместным руководством Airbus и SAAB . Этот ITD фокусируется на технологиях и конфигурациях крыльев, охватывающих большие самолеты и бизнес-джеты.

Зеленый винтокрыл [ править ]

Green Rotorcraft (GRC): совместно с AgustaWestland и Airbus Helicopters . Этот ITD фокусируется на инновационных лопастях ротора, интеграции технологии дизельных двигателей и передовых электрических систем для устранения вредных гидравлических жидкостей.

Устойчивые и экологичные двигатели [ править ]

Устойчивые и экологичные двигатели (SAGE): под совместным руководством Rolls-Royce и Safran . Этот ITD посвящен новым конфигурациям, таким как открытые роторы и промежуточные охладители.

Системы экологичных операций [ править ]

Системы экологичных операций (SGO): совместно с компаниями Liebherr и Thales . В этом ITD основное внимание уделяется электрическому оборудованию самолета, системной архитектуре, управлению температурным режимом и возможностям для более экологичных траекторий.

Эко-дизайн [ править ]

Эко-дизайн (ED): совместно с Dassault Aviation и Fraunhofer Gesellschaft . Этот ITD направлен на смягчение воздействия на окружающую среду проектирования, производства, снятия и утилизации воздушных судов путем оптимизации использования материалов и энергии.

Шесть ИТД дополняет оценщик технологий (TE). После того, как новые технологии были разработаны и интегрированы в испытательную модель или самолет, TE оценивает улучшения в окружающей среде, проводя демонстрационные мероприятия и испытательные полеты и сравнивая результаты с самолетами, которые не были оснащены новыми технологиями. Разница в экономии топлива, уровне шума и т. Д. - вот степень успеха технологии.

Достижения [ править ]

Демонстратор A340 BLADE

Open Rotor демонстрация под руководством Safran была начата в 2008 году в рамках программы с 65 миллионов евро финансирования за восемь лет: демонстрант был собран в 2015 году, и наземные испытания в мае 2017 года на его открытом воздухе испытательной установки в Истре , с целью снижения топлива потребление и сопутствующие выбросы CO 2 на 30% по сравнению с нынешними турбовентиляторными двигателями CFM56 . [3]

« Прорывный демонстрационный ламинарный самолет в Европе» (BLADE) - это проект Airbus в рамках летных испытаний экспериментальных секций крыла с ламинарным потоком на A340 с сентября 2017 г. [4]

Другие примеры оборудования, разработанного при поддержке Clean Sky, включают:

  • Лопасть открытого ротора: Лопасть, предназначенная для двигателей узкофюзеляжных реактивных двигателей, которые будут введены в эксплуатацию в 2025-2030 годах.
  • Демонстрационный образец с опущенным носом : этот демонстрационный образец представляет собой передний край версии 1.1 среди региональных систем кондиционирования для повышения характеристик подъемной силы. Демонстратор с опущенным носом задуман как технологическая платформа, обеспечивающая полные возможности морфинга, встроенную систему защиты от льда на основе CNT ( углеродные нанотрубки ), OF ( оптические волокна ) для измерения деформации, датчики температуры, внутренние патч-актуаторы на основе SMA ( сплав с памятью формы ) , SJ ( синтетические форсунки ) для активного регулирования потока.
  • Модель двигателя с высокой степенью сжатия: новая технология, обеспечивающая экологичную альтернативу классическому газотурбинному двигателю, снижая как расход топлива, так и выбросы.
  • Ребро ввода композитной нагрузки интеллектуального клапана: Полномасштабное ребро ввода нагрузки композитного материала интеллектуального клапана для применения на бизнес-джетах DAV, разработанное с использованием технологии производства литьевого формования смолы. Это ребро введения нагрузки, включающее основные структурные части закрылка, демонстрирует потенциал недорогих, легких и несложных композитных закрылков.
  • Привод HEMAS: отказоустойчивый электромеханический привод главного ротора, включая предохранительную муфту. Система HEMAS позволяет создавать вертолеты без гидравлических систем и в большей степени электрические.
  • Топливная форсунка: ранняя топливная форсунка от Rolls-Royce для программы сжигания обедненной смеси Clean Sky SAGE 6. [5]
  • H1 Часть 6: титановое колесо вентилятора: новое поколение легких экологически чистых крыльчаток вентилятора блока воздушного охлаждения, изготовленного с помощью технологии SLM аддитивного производства, которая обеспечивает альтернативу традиционным методикам (обработка прутков).
  • Двухсекционный прототип изменяющегося закрылка: интеллектуальная конструкция, обеспечивающая изменение изгиба сегмента закрылка.
  • ОСНОВНАЯ Система обнаружения обледенения в полете: надежно обнаруживает наличие атмосферных условий, которые могут способствовать образованию льда на аэродинамических поверхностях самолета.
  • Электронный силовой модуль: модульный интеллектуальный преобразователь мощности с гибким управлением мощностью для электрических самолетов.
  • Твердотельный контроллер мощности с возможностью высокочастотного прерывания напряжения для реализации стратегии управления электроэнергией: общий вес генератора может быть уменьшен до 10% за счет устранения 5-минутной перегрузки по мощности.
  • Воздухозаборник GKN Scoop со встроенной электротермической защитой от обледенения и акустическим шумоподавлением: воздухозаборник ECS со встроенной электротермической защитой от обледенения и технологией звукоизоляции. Протестировано в аэродинамической трубе GKN Icing в 2011 году.
  • Заполнитель кольцевого пространства: композитный наполнитель кольцевого пространства расположен между лопастями вентилятора и направляет воздушный поток для обеспечения оптимальной эффективности лопастей вентилятора.
  • Зеленая полиуретановая подушка для сидения (подголовник): подголовник из трехкомпонентной системы подушек для сидения. Эластичный пенополиуретан на биологической основе, 22% по весу, без огнестойких добавок .
  • Демонстратор переднего края бесшовного морфинга: разработка системы срабатывания, которая могла бы плавно деформировать передний край морфинга.
  • Композитный компонент гондолы, изготовленный с помощью процесса инфузии жидкой смолы и отвержденный на нагревательном инструменте: композитная часть гондолы, изготовленная из эпоксидной смолы и углеродного волокна с использованием вливания жидкой смолы на нагревательном инструменте.
  • Справочная часть Demonstrator K1: Часть секции стойки радиоприемника. Изготовлен из АЛЮМИНИЯ 2024 -Т42.
  • IAI Part 1 демонстратора K1: Часть секции радиостека. Он изготовлен из магния Elektron 43, что позволяет снизить вес на 20-30%.

Чистое небо 2 [ править ]

После успеха первоначальной программы «Чистое небо» ее преемница, «Чистое небо 2» [6], была запущена в 2014 году (2) в рамках программы исследований и инноваций Комиссии « Горизонт 2020 ». Clean Sky 2 стремится внести основной вклад в достижение целей Комиссии Flightpath 2050, поставленных ACARE, которые более амбициозны, чем цели первоначальной программы Clean Sky.

Этими целями являются:

  • Снижение выбросов углекислого газа (CO2) на 75%.
  • Снижение на 90% монооксидов азота (NOX).
  • Снижение шума летающих самолетов на 65%.
  • Снижение воздействия жизненного цикла самолетов и сопутствующих товаров на окружающую среду за счет проектирования и производства самолетов, подлежащих переработке (3).

Clean Sky 2 также будет способствовать сохранению мирового лидерства в европейской аэронавтике. Таким образом, Clean Sky 2 потребует большего числа участников, большего бюджета и исследовательской деятельности в более широком диапазоне областей.

Защита от льда [ править ]

В рамках программы к началу 2020 года система пассивной защиты от обледенения будет испытываться на макете впускного отверстия двигателя и гондолы в аэродинамической трубе для обледенения в арсенале Рейл Тек в Австрии с использованием капиллярных сил, создаваемых испарением в металлическом пористом «фитиле» в испарителя , чтобы обеспечить передачу тепла без каких - либо подвижных деталей в конденсаторе , как в области применения космической техники, снижая требования веса и энергии. [7]

Скоростной винтокрылый аппарат [ править ]

В рамках Clean Sky 2 ЕС финансирует два высокоскоростных винтокрылых аппарата : составной вертолет Airbus RACER и гражданский конвертоплан нового поколения Leonardo (NGCTR). [8]

Гибрид-электрический [ править ]

В 2016 году с французским ONERA , немецким DLR и голландским TU Delft / NLR были заключены контракты на оценку 35 радикальных конфигураций для замены обычных авиалайнеров с 2035 года, отвечающих требованиям Airbus A320 : 150 пассажиров, крейсерский полет 0,78 Маха и дальность полета 1200 миль (2200 км). . TU Delft и NLR представили свое исследование распределенной гибридно-электрической силовой установки (DHEP) в рамках проекта Novair на конференции AIAA SciTech в январе 2019 года , выбрав три более вероятные конфигурации: [9]

  • HS1, параллельный гибридный турбовентиляторный двигатель с турбонаддувом для взлета и набора высоты;
  • HS2, серийный гибридный концепт с распределенными воздушными винтами по передней кромке крыла с приводом от турбогенераторов ;
  • HS3, серийный гибрид с турбогенераторами, питающими распределенные воздуховоды над закрылками, а хвостовое оперение заменено двумя воздуховодами.

Если предположить, что аккумуляторные блоки 500 Вт · ч / кг достижимы, но выходят за рамки автомобильного или промышленного применения, тяговая масса взлетела до 600% для HS2 и 730% для HS3, приводя в движение все остальные массы и в конечном итоге потребляя на 34% больше энергии для HS3 и 51% для HS2. , в то время как HS1 показал на 10% лучшее энергопотребление. [9]

Чистое небо 3 [ править ]

Чтобы сократить выбросы CO2 воздушным транспортом к 2050 году на 80% , Clean Sky 3 потребуется обратное планирование: из-за ожидаемого срока службы самолетов требуемые технологии должны быть введены в эксплуатацию в 2030–2035 годах и должны быть продемонстрированы в 2025–2027 годах. Бюджет ЕС на 2021-27 годы должен быть утвержден к концу 2019 года, а его подробное распределение - в 2020 году, при этом программа исследований и инноваций Horizon Europe, возможно, будет включать Clean Sky 3, которая начнется в лучшем случае 1 января 2021 года. [10]

Области исследований [ править ]

  • Три инновационные демонстрационные платформы самолетов (IADP) для больших пассажирских самолетов, региональных самолетов и быстроходных вертолетов, разработка и тестирование летающих демонстраторов на полном уровне самолета / транспортного средства;
  • Три демонстратора интегрированных технологий (ITD), изучающие планер, двигатели и системы, использующие демонстраторы на уровне основных интегрированных систем;
  • Два поперечных вида деятельности (малый воздушный транспорт, экологическое проектирование), объединяющие знания различных ITD и IADP для конкретных приложений и позволяющие использовать синергию между различными платформами через общие проекты и результаты;
  • Оценщик технологий (TE), отслеживающий и оценивающий экологическое и социальное воздействие технологий, разработанных в IADP и ITD.

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Европа настаивает на более зеленой авиации" . 5 февраля 2008 г. - через news.bbc.co.uk.
  2. ↑ Гилберт, Наташа (5 февраля 2008 г.). «Новая инициатива дает толчок исследованиям в области экологически чистых самолетов» - через www.theguardian.com.
  3. ^ «Safran празднует успешное начало испытаний демонстратора с открытым ротором на новом испытательном стенде под открытым небом на юге Франции» (пресс-релиз). Safran. 3 октября 2017 г.
  4. ^ Майкл Gubisch (4 сентября 2017). «Airbus готовит А340 с ламинарным крылом к ​​испытательным полетам» . Flightglobal .
  5. ^ "Постное сжигание демонстратора" . www.rolls-royce.com . Архивировано из оригинала на 2015-09-05 . Проверено 30 августа 2015 .
  6. ^ "Чистое небо 2 разрешено к взлету с бюджетом 4,05 млрд евро - Наука-Бизнес" . www.sciencebusiness.net .
  7. ↑ Грэм Уорвик (12 ноября 2018 г.). «Неделя технологий, 12-19 ноября 2018 г.» . Авиационная неделя и космические технологии .
  8. ↑ Доминик Перри (21 ноября 2018 г.). «Италия объединяет возможности конвертоплана будущего» . Flight Global .
  9. ↑ a b Грэм Уорвик (22 января 2019 г.). «Исследования показывают, что А320 сложно использовать с распределенными гибридными двигателями» . Авиационная неделя и космические технологии .
  10. ↑ Тьерри Дюбуа (23 апреля 2019 г.). «Игроки из ЕС начинают разработку исследовательской программы Clean Sky 3» . Авиационная неделя и космические технологии .

Внешние ссылки [ править ]

  • Совместное предприятие Clean Sky
  • Консультативный совет ACARE по аэронавтическим исследованиям в Европе
  • Рамочный пакет 7 Программа исследований и инноваций
  • Программа исследований и инноваций Европейской комиссии Horizon 2020