Om voor 2050 een klimaatneutraal luchtvervoersysteem te realiseren, moeten disruptieve technologieën worden ontwikkeld en getest. Om de verschillende stappen voor het tot wasdom komen van de ontwikkeling en productie te doorlopen voordat integratie op een vliegtuig plaatsvindt, moet de sector vertrouwen op de analyses en beoordelingen van numerieke simulaties, windtunneltesten en tal van andere testfaciliteiten op de grond. Voor het afronden van de beschikbare onderzoekscapaciteiten om de verdere ontwikkeling van de technologie te versnellen, omvatte de Large Passenger Aircraft (LPA) Innovative Aircraft Demonstration Platform (IADP) van het Europese Clean Aviation-programma een validatie van Scaled Flight Testing als als een geschikte en concurrerende mogelijkheid om dynamisch vliegtuiggedrag te onderzoeken.
Een samenwerkingsverband van Airbus, CIRA, Koninklijke NLR en ONERA als coördinator ontwikkelde ten behoeve van de demonstratie de Scaled Flight Demonstrator (SFD), een dynamisch schaalmodel van een volschaal vliegtuig. De SFD heeft een spanwijdte van 4 meter, een startgewicht van 140 kg en een kruissnelheid van 85 knopen (160 km/uur). Na voltooiing van de kwalificatievluchten in Deelen in april 2022 werd het volledige systeem getransporteerd naar Aeroporto di Taranto-Grottaglie (Italië) om de Mission Flight Tests voor de dataverzameling uit te voeren.
Het operationele team dat uit personeel van CIRA en Koninklijke NLR bestond, heeft deze experimentele campagne met succes uitgevoerd. Koninklijke NLR was aan de ene kant als SFD-operator verantwoordelijk voor het ontwerp, de fabricage, de integratie, de grondtesten en de vliegoperaties van de SFD, evenals voor de volledige Flight Test Instrumentation. De piloten hadden het laatste woord over de TRL van het systeem. Aan de andere kant ging CIRA over het ontwerp, de productie en integratie in de SFD van de Ground Remote Pilot Station (GRPS) en de Guidance Navigation and Control (GNC) systemen. De GNC is speciaal ontworpen om de uitvoering van het vliegexperiment te vereenvoudigen via software die geautomatiseerde manoeuvres uitvoert om nauwkeurige en reproduceerbare vliegtestomstandigheden te verkrijgen. De GRPS maakt een efficiënte interactie tussen de piloot op afstand en de functionaliteiten van de systemen aan boord van het vliegtuig mogelijk. CIRA heeft als leider van de campagne van de Mission Flight Test het contact tussen NLR en het Italiaanse nationale agentschap voor de burgerluchtvaart (ENAC) gelegd voor de operationele autorisatie om in Italië te vliegen, heeft de logistieke aspecten en de operaties voor en tijdens de vluchten geregeld en had contact met de luchtverkeerstoren en het luchtvaartpersoneel.
Met de 19 vluchten was een verificatie van de systeemfuncties mogelijk, evenals het finetunen van de GNC, het kalibreren van het systeem voor luchtgegevens en belangrijker nog: de registratie van de dynamische reacties van het vliegtuig op tal van inputs op de stuurvlakken teneinde een gedegen parameteridentificatieproces te bereiken. De analyse van de vluchtgegevens die ONERA aansluitend uitvoert met de steun van Airbus, beoordeelt het dynamische gedrag van de SFD in vergelijking met een vliegtuig op ware grootte, waarbij rekening wordt gehouden met de schaaleffecten en omzettingswetten. De eindevaluatie vindt plaats in het eerste kwartaal in 2023 en sluit het validatieproces van de Scaled Flight Testing-aanpak af.
Binnen het Large Passenger Aircraft Innovative Aircraft Demonstration Platform werken de partners actief aan een nieuwe versie van de SFD die wordt gebruikt om de gedistribueerde elektrische voortstuwing, een mogelijke technologie om de efficiëntie van de vliegtuigen van de toekomst te verbeteren aan de hand van de lijnvluchten in 2023, verder tot wasdom te laten komen.
Aanvullende informatie:
- Bekijk de video over de Mission Flight Test op het YouTube-kanaal van CIRA.
- Lees meer over de SFD op de NLR-website: https://www.nlr.org/sfd.
- Ontdek hier meer over gerelateerde demonstrators.
De SFD is ontwikkeld door een samenwerkingsverband van Airbus, NLR, ONERA en CIRA met ondersteuning van Orange Aerospace
Het project heeft financiering ontvangen van Clean Sky 2 Joint Undertaking (JU) via het Horizon 2020-onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie onder subsidieovereenkomst 717183 en 945583.
