Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

COMOTI participă într-un nou proiect de vârf din Clean Sky

12 Decembrie 2019



• Institutul își reconfirmă la nivel european statutul de partener viabil în domeniul cercetării motoarelor de aviație

În pofida unor realizări remarcabile în proiectele din Programele Cadru de până acum ale Uniunii Europene, nevoia stringentă de continuare a cercetărilor privind generarea de noi soluții, tehnologii emergente, materiale ușoare, performante, nepoluante, care să conducă la o scădere a efectelor negative asupra mediului înconjurător - nivelul de zgomot perceput fiind unul dintre aceastea - este în continuare o prioritate a organismelor europene. În această direcție, Programul Clean Sky, un parteneriat public-privat între Comisia Europeană şi industria aeronautică europeană, finanțează din octombrie 2019 un proiect în valoare de 2,78 milioane €, Innovative Stator - INNOSTAT, iar INCD Turbomotoare COMOTI se află în grupul restrâns al partenerilor care contribuie la obținerea rezultatelor ambițioase vizate. Prin consolidarea, valorificarea experienței și a capabilităților sale în domeniul aero-acustic și cel al materialelor compozite avansate, COMOTI are astfel șansa de a-și reconfirma statutul de partener viabil în cercetarea aeronautică europeană.

În prim-planul cercetărilor europene privind reducerea zgomotului avioanelor civile
Obiectivul principal al proiectului INNOSTAT este acela de a aduce o contribuție semnificativă la îmbunătăţirea viitoarelor motoare turboreactoare cu dublu flux, cu grad foarte mare de diluție (UHBR), prevăzute să echipeze noile avioane civile în 2030, prin reducerea nivelului de zgomot cu 2.5 dB.
Activitățile de cercetare-inovare vizează dezvoltarea, validarea numerică și experimentală a cinci soluții acustice pasive/adaptive/active pentru paletele de stator ventilator (OGV - Outer Guide Vane) realizate la scară, din materiale compozite ranforsate cu fibre de carbon.
Paletele de stator ventilator - OGV care integrează conceptele acustice inovatoare vor fi dezvoltate, la diferite niveluri tehnologice (TRL), validate prin simulări numerice și testate experimental la nivel de prototip (TRL2/3), la scară 1:3 - sector de 20 OGV de stator (TRL4) și respectiv la scară 1:1 (TRL 3), tehnologiile de manufacturare fiind fabricarea aditivă - printarea 3D și respectiv tehnologia autoclavei.
Cele cinci concepte acustice propuse în cadrul proiectului (figura 1) vor face obiectul unui proces de selecție în două etape, criteriile fiind: performanțele acustice, aerodinamice, structural-mecanice, termice și de mediu în vederea validării în condiții care simulează condițiile reale de funcționare ale motorului.



Contribuția COMOTI
În perioada 2019-2023, INCD Turbomotoare COMOTI, alături de ECL (Ecole Centrale de Lyon, Franța), coordonatorul proiectului, Munich Aeroacoustics (Germania), coordonator tehnic al proiectului, și CERFACS (Centre Européen de recherche et de formation avancée en calcul scientifique, Franța), University of Bristol, U.K., participă ca partener la implementarea INNOSTAT, proiect ce dispune de un buget de 2,78 milioane €, prin definirea a două din cele cinci concepte acustice, realizarea de simulări aero-acustice in-house, dezvoltarea modelelor experimentale la scară redusă utilizând tehnologii de fabricare aditivă. Ansamblul testelor experimentale se vor efectua pe standurile de probă ale Ecole Centrale de Lyon (figura 2).



Totodată, paletele de stator ventilator la scară 1 :1 care integrează cele 2 soluții acustice optime, definite ulterior procesului de selecție, vor fi dezvoltate din materiale compozite avansate ranforsate cu fibre de carbon, utilizând tehnologia autoclavei. Validarea acestora la un nivel tehnologic TRL3 se va realiza conform unor criterii referitoare la: performanțele acustice (reducerea nivelului de zgomot cu minim 2.5 dB), greutate redusă, performanțe aerodinamice optime, caracteristici mecanice ridicate, rezistență termică și la mediul de expunere în timpul funcționării, toleranțe dimensionale și criterii tehnologice legate de posibilitatea realizării transferului de tehnologie și fabricarea paletelelor de stator ventilator (OGV) la nivel industrial.
În complementaritate cu proiectului INNOSTAT, propunerea de proiect Development of Research infrastructure for EMerging Advanced composite materials dedicated to innovative STator OGV technologies for aircrafts Engine noise Reduction - REMASTER, cu buget de 1.5 miliarde euro, în evaluare pentru finanțare prin mecanismele ESIF și Programul Operaţional Competitivitate 2014-2020, Acțiunea 1.1.3 „Crearea de sinergii cu acţiunile de CDI ale programului-cadru ORIZONT 2020 al Uniunii Europene şi alte programe CDI internaţionale”, își dorește extinderea infrastructurii și creștea capabilităților de cercetare-dezvoltare în domeniul arhitecturilor de materiale inteligente, cu greutate redusă și performanțe structurale ridicate, al proceselor de fabricație avansate, și al investigațiilor experimentale dedicate tehnologiilor și inovațiilor emergente referitoare la reducerea emisiilor de zgomot aplicate motoarelor aeronavelor civile ale viitorului.

Conectat la viziunea ACARE prin proiecte de referință
Potențialul COMOTI de cercetare-dezvoltare în domeniul aeronautic a fost intuit corect încă de acum 25-30 ani de promotori sau parteneri în proiecte europene, printre care se numără SAE - Safran Aircraft Engine, ONERA – Office National d’Etudes et de Recherches Aerospatiale, AIRBUS, ECL - Ecole Centrale de Lyon, DLR – Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt, Universitățile Libre Bruxelles, Florenţa, Southampton sau Bristol, CIAM – Central Institute of Aviation Motors din Federația Rusă. Recunoaşterea clară a competitivităţii COMOTI s-a concretizat prin participarea, la invitația acestor instituții de prestigiu, în peste 20 de proiecte de mare anvergură, din domeniul aeronauticii, în cadrul Programelor Cadru sau Clean Sky ale Comisiei Europene. Atât infrastructura performantă, activitățile desfășurate, cât și compețentele cercetătorilor din COMOTI s-au transformat într-un vector de imagine prin care institutul își valorifică avantajele competitive proprii.
La nivel european, strategia privind cercetarea şi politicile de dezvoltare în sectorul aeronautic sunt puternic influențate de viziunea programatică asupra dezvoltării durabile în acest domeniu, definită în Flightpath 2050 - Europe’s Vision for Aviation noise goals, document elaborat de ACARE - Advisory Council for Aeronautical Research in Europe. Țintele clar definite vizează dezvoltarea de noi tehnologii și proceduri care să conducă la reducerea cu 75% a emisiilor de CO2/pasager×km și respectiv cu 90% a emisiilor de NOx, în timp ce emisiile de zgomot perceput pentru avioanele civile trebuie să se diminueze cu 65%, având ca reper valorile definite în 2000.
În acest context, proiecte precum VITAL - 2004, SILENCE® - 2001, OPENAIR - 2009, finanţate prin Programele Cadru ale Uniunii Europeane, în care INCD Turbomotoare COMOTI a participat ca partener, sunt rezultate directe ale acestei viziuni revoluţionare a ACARE, contribuind semnificativ la reducerea nivelului de zgomot al avioanelor civile, un bilanț realizat în 2015 de grupul de lucru privind energia și impactul asupra mediului estimând o reducere cu 37% a nivelului de zgomot perceput, comparativ cu ținta de 50% prevăzută să fie atinsă în 2020.
Cercetarea, dezvoltarea tehnologică şi inovarea au condus, în cadrul proiectului OPENAIR FP7 234313/2009-2014, la stabilirea unor soluţii concrete şi viabile privind integrarea şi validarea conceptului de Active Noise Control în ansamblul stator, continuând studii iniţiate în cadrul proiectului FP5-SILENCE®-2001. În cadrul acestui proiect FP7, echipa de cercetători din COMOTI a dezvoltat 10 modele experimentale la scară de palete de stator ventilator (OGV - Outer Guide Vane), realizate din materiale compozite polimerice ranforsate cu fibre de carbon, utilizând tehnologia autoclavei. Conceptul de design structural inovator dezvoltat a permis integrarea unui element piezoelectric de tip actuator, amovibil, care face parte dintr-un sistem activ de control al zgomotului având ca sursă principală motorul aeronavei, în aerofolia paletei, conducând totodată la optimizarea curgerii aerodinamice prin asigurarea unei aerofolii continue, înglobând o membrană acustică cu design special din materiale compozite, cu rol de transmitere a semnalului acustic de la sistemul de monitorizare şi control al actuatorului, dar şi de protecţie al acestuia faţă de mediul înconjurător (umiditate, praf). Componenta de aviaţie a fost validată la un nivel de TRL 4, efectuându-se o campanie de teste experimentale mecanice pe stand, în condiții care simulează mediul real de funcționare a motorului. Contribuțiile majore ale acestei tehnologii sunt legate de reducerea greutăţii cu 50% a a paletei de stator - OGV, comparativ cu referinţa realizată din materiale tradiţionale, asigurarea performanțelor aerodinamice, integrarea și asigurarea amovibilității elementelor de control activ al nivelului de zgomot contribuind la o reducere globală cu 2.5 dB pentru avionul civil utilizat ca platformă de implementare a rezultatelor. Ansamblul rezultatelor proiectului OPENAIR au condus la publicarea unui brevet internațional și respectiv a trei brevete naționale în Franța, în coproprietate cu Snecma, Franța, coordonatorul proiectului.



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite