Op weg naar duurzaam vliegen met Scaled Flight Demonstrator

Disruptieve technologieën testen en ontwikkelen die een significante vermindering van het energieverbruik van vliegtuigen mogelijk moeten maken. Dat is één van de doelen van de Scaled Flight Demonstrator (SFD)van het Europese onderzoeksprogramma Clean Sky 2. SFD is een schaalmodel van een middelgroot passagiersvliegtuig. Een team van Europese onderzoekscentra en industrie ontwikkelden het model. Ze zijn inmiddels gestart met de testvluchten.

Voor 2050 een klimaatneutraal luchtvervoersysteem realiseren. Dat is een behoorlijke uitdaging. Daarom hebben Europese onderzoekscentra en industriële partijen de Scaled Flight Demonstrator (SFD) ontwikkeld. Dit biedt nieuwe onderzoeksmogelijkheden naar duurzaam vliegen. Het kan worden gezien als aanvulling op het toepassen van numerieke simulaties, het uitvoeren van windtunneltesten en het hanteren van andere reguliere testmiddelen voor experimenteel onderzoek. De SFD zal met name van belang zijn op het gebied van vliegtuigdynamica. Daarnaast is het handig bij de validatie van de zogenoemde flight control laws. Dit zijn algoritmes die de handbediening van een piloot omzetten naar bijpassende bewegingen van stuurvlakken van het vliegtuig.

Eigenschappen Scaled Flight Demonstrator

De SFD heeft een spanwijdte van 4 meter, een startgewicht van 140 kg en een kruissnelheid van 85 knopen (160 km/uur). In het onderzoek bepalen de betrokken partijen de vliegmechanische kenmerken van de SFD aan de hand van windtunneltesten en testvluchten. Vervolgens zullen ze de gegevens vergelijken met die van een echt passagiersvliegtuig. Op die manier kunnen ze beoordelen of de kenmerken zo realistisch mogelijk overeenkomen.

Startsein Qualification Flight Tests-campagne

De eerste vlucht van de SFD vond eind maart 2022 plaats. Het was het startsein voor de Qualification Flight Tests-campagne. Na een eerste reeks aan testen wordt de SFD naar Italië overgebracht. Op de luchthaven van Puglia zullen later dit jaar vervolgens de Mission Flight Tests beginnen. Tijdens die tweede campagne voeren specialisten daarna specifieke manoeuvres uit om de vereiste database op te bouwen. Dit ten behoeve van de grondige validatie van de Scaled Flight Testing-aanpak.

Dynamisch vliegtuiggedrag

In navolging op een eerdere beoordeling van behoeften van marktpartijen en beschikbare onderzoekscapaciteiten, beoordeelt het Large Passenger Aircraft Innovative Aircraft Demonstration Platform het doorlopen van een validatieproces. Dit gebeurt middels Scaled Flight Testing als een geschikte en concurrerende mogelijkheid om dynamisch vliegtuiggedrag te onderzoeken. Hierna zal de SFD worden ingezet om onderzoek naar toekomstige, gedistribueerde elektrische voortstuwing op een efficiënte wijze mogelijk te maken.

ONERA

Voor deze validatie van de Scaled Flight Testing-aanpak brengt een internationale team expertise in. Dit team bestaat uit vier verschillende partijen met elk hun eigen specifieke expertise. Zo coördineert het Franse onderzoekscentrum ONERA de gehele validatie-activiteit. Daarnaast onderzoekt het de impact van het schalen. Tot slot definieert het onderzoekscentrum de samenhang van de control laws tussen het geschaalde voertuig en zijn op ware grootte schaalreferentie.

NLR

Koninklijke NLR is SFD-operator. Het is daarmee verantwoordelijk voor het ontwerp, de fabricage, de integratie, de grondtesten en de vliegoperaties. Ook de volledige Flight Test Instrumentation (FTI) valt onder de hoede van NLR. Met de FTI is het mogelijk om nauwkeurige gegevens over het vlieggedrag te verzamelen.

CIRA

Het Italiaanse onderzoekscentrum CIRA zet eveneens specifieke expertise in. Onder meer door het navigatie- en controlesysteem voor de aansturing van de SFD en het Remote Pilot Ground Station te ontwerpen, produceren en testen. Daarnaast zijn zij verantwoordelijk voor de Mission Flight Tests.

Airbus

Airbus tot slot, heeft de doelstellingen van de demonstratie aan het begin van het project gegeven. Het bedrijf ondersteunt de verschillende fasen van de SFD-ontwikkeling gedurende het gehele project.

Bron en beeld: NLR