Een schaalmodel van een nieuw vliegtuig met Distributed Electric Propulsion(DEP – gedistribueerde elektrische voortstuwing) voltooide met succes zijn eerste vlucht vanaf Aeroporto di Taranto-Grottaglie in het zuiden van Italië. Het vliegtuig, met een spanwijdte van 4 meter, een startmassa van 167 kg en een kruissnelheid van 100 knopen, steeg op, voltooide een vlucht van 10 minuten met een nadering net over de landingsbaan, en landde succesvol. In volgende vluchten zal het vliegtuig gekwalificeerd kunnen worden voor meetvluchten, waarbij dynamische manoeuvres worden uitgevoerd. Dankzij deze inspanningen zullen we meer te weten komen over de haalbaarheid van het benutten van de voordelen van DEP-technologie voor grote passagiersvliegtuigen.
De vlucht van het schaalmodel in Italië werd uitgevoerd door Koninklijke Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum, waarbij het vliegtuig op afstand werd bestuurd. De piloot bestuurt het vliegtuig vanuit een ‘cockpit’ op de grond, ondersteund door een camera op de staart voor visuele feedback en instrumentmetingen om de navigatie te begeleiden.
Het doel van de vlucht is onderzoek naar het potentieel van DEP-technologie voor toepassing in grote passagiersvliegtuigen die minder energie verbruiken tijdens de vlucht. Bij de vluchtproeven op schaal ligt de nadruk op de dynamische aspecten van de technologie. Vragen die beantwoord moeten worden zijn onder andere: Welke besturingsalgoritmen leveren de grootste voordelen op? Kan het vliegtuig effectief worden bestuurd door middel van differentiële stuwkracht op de motoren, en hoe reageert het vliegtuig dynamisch op externe prikkels? Deze vragen worden tijdens de vluchtproefcampagne grondig onderzocht.
Doel
Binnen het Europese programma Clean Sky 2 werken industrie, universiteiten en onderzoekscentra samen aan het ontwikkelen van baanbrekende technologieën die een aanzienlijke vermindering van energieverbruik mogelijk maken. De Europese burgerluchtvaartsector streeft ernaar om uiterlijk in 2050 een klimaatneutraal luchtvervoerssysteem te realiseren. Distributed electric propulsion kan daaraan bijdragen. Grote passagiersvliegtuigen met DEP kunnen, zoals is berekend in het Clean Sky 2-programma, dankzij de technologie missies vliegen met een reductie van meer dan 20% in het gemiddelde energieverbruik, waardoor de voortstuwing veel efficiënter wordt. Om het risico en de kosten van de ontwikkeling van een dergelijke innovatieve technologie te verminderen, wordt de techniek van vluchtproeven op schaal toegepast.
Terug kijken
ontwikkelingen die de testmethodiek van vluchtproeven op schaal valideert. Om de technologische ontwikkeling te versnellen, heeft het Large Passenger Aircraft (LPA) Innovative Aircraft Demonstration Platform (IADP) binnen het Europese programma voor schone luchtvaart eerst een vliegtuig aan meerdere geautomatiseerde manoeuvres onderworpen, als een haalbare en concurrerende testmethode om het gedrag van vliegtuigen te onderzoeken. Voor deze demonstratie heeft een samenwerkingsverband tussen Airbus, CIRA, Koninklijke NLR, ondersteund door Orange Aerospace en ONERA als coördinator, in 2022 de Scaled Flight Demonstrator (SFD) gebouwd, getest in de windtunnel en aan een vluchtproeven onderworpen. Deze dynamisch versie op schaal 1:8,5 van een typisch groot passagiersvliegtuig had een spanwijdte van 4 meter, een startmassa van 140 kg en een kruissnelheid van 85 knopen, en werd aangedreven door twee straalmotoren die op normale vliegtuigbrandstof draaiden.
Tijdens eerdere vluchtproeven werden de vluchtparameters van het vliegtuig op schaal gemeten met een nauwkeurig vluchtinstrumentatiesysteem. De resultaten van de vluchtproeven op schaal zijn vergeleken met de resultaten van tests op schaal 1:1, wat de waarde van de methodologie voor vluchtproeven op schaal bevestigt. Het instrumentarium wordt ook gebruikt tijdens de DEP-vluchtproeven.
Na deze succesvolle campagne werd het vliegtuig opnieuw opgebouwd en omgebouwd naar een nieuwe configuratie, gevoed door een accupakket en uitgerust met zes propellers, de zogenaamde DEP-technologie. Helaas vloog het DEP-SFD in brand, vorig jaar mei tijdens grondtesten die werden uitgevoerd op het terrein van NLR in Amsterdam. Ondanks deze tegenslag bleven de projectpartners vastberaden en beschouwden ze het incident als een waardevolle leerervaring. Een nieuw ontwerp (eerst getest in een testfaciliteit op de grond en vervolgens tijdens grondtesten in het vliegtuig verwerkt) resulteerde uiteindelijk in het huidige model dat nu voor het eerst succesvol vloog.
Dankzij hun veerkracht, onverminderde toewijding en een standvastige focus op het doel kijken de partners uit naar de verdere vluchtproeven met het DEP-SFD en de resultaten van de vluchtproeven.
Partners van het project zijn Airbus, NLR, ONERA, CIRA en TU Delft, ondersteund door Orange Aerospace.
Dit project heeft financiering ontvangen van de Clean Sky 2 Joint Undertaking (JU) onder subsidieovereenkomst: No 945583—GAM-2020-LPA. Dit project heeft ondersteuning ontvangen van het Horizon 2020 onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie van de leden van Clean Sky 2 JU, anders dan de Unie.
