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BISANCE - BIphasic System integrated in the Airframe of a NaCElle

Im Rahmen des Projekts soll im Klima-Wind-Kanal ein Demonstrator eines Motorluftansaugsystems getestet werden, das in eine Triebwerksgondel integriert und mit einem innovativen biphasischen Wärmetransportsystem zur Rückkopplung der Energie aus dem Motoröl ausgestattet ist. Ziel ist es, durch das Testen der Technologie in einer repräsentativen Umgebung die TRL5 zu erreichen. Am Ende des Projekts wird es möglich sein, die Technologie in Richtung TRL6 bis 9 weiterzuentwickeln, um sie letztendlich in die Wertschöpfungskette der Luftfahrt integrieren zu können.

Kurzbeschreibung

Motivation

Gegenwärtig basieren Enteisungsschutzsyteme bei Propellermaschinen hauptsächlich auf aufblasbaren Kunststoffmembranen. Bei anderen Flugzeugtypen werden Heißluft- oder elektrothermischen Systeme verwendet. Diese drei etablierten Technologien weisen Limitierungen auf, die durch das in diesem Projekt untersuchte System verbessert werden sollen. 

Das Konzept des neuen Wärmeaustauschsystems zielt darauf ab, die existierende Systemarchitektur des Flugzeuges zu optimieren, indem sowohl das aktive Kühlsystem für das Öl als auch das aktive Enteisungssystem durch das biphasiche passive System ersetzt wird. Dieses verwendet die Energie vom Motoröl und tranferiert sie zu den eiskritischen Oberflächen. 

Ziele

  • Demonstration der Machbarkeit der Gewinnung von Energie aus Motoröl zum Schutz des Ansaugtrakts vor Eisansatz.
  • Optimierung der existierenden Systemarchitektur durch Entfernung des aktiven Öl-Kühlungssystems.
  • Entfernung des aktiven Vereisungsschutzsystems; Gewinnung der Energie aus dem Motoröl und deren Verwendung für den Vereisungsschutz.

Inhalt

Der Innovationsgehalt liegt im Austausch der gegenwärtig verwendeten Systeme für Ölkühlung und Enteisung. Das untersuchte 2-phasige System hat mehrere Vorteil: 

  • Reduktion der Abgase, da das passives System ungenutze Energie (Ölhitze) nutzt und daher keine zusätzliche Energie für das Enteisungssystem notwendig ist.
  • Gewichtsreduktion 
  • Verringerter Platzbedarf durch die Entfernung der aktiven Systeme zur Kühlung des Motoröls und zur Energieversorgung der Eisschutzsysteme.

Methodik

  • Spezifikation des zweiphasischen Systems.
  • Systemdesign → konzeptuelles Design.
  • Systemperformanzce-Berechnungen → detailliertes Design.
  • Evaluierung der Systemperformance mit einem Prototypen in reduzierter Größe.
  • Evaluierung der Systemperformance mit einem Prototypen in voller Größe → Prototyp in reduzierter Größe für Fertigung.
  • Finales Sytemdesign → Fertigung des Prototypen in voller Größe (1:1 Maßstab).
  • Test des 1:1 skalierten Prototypen in voller Größe im RTA-Klima-Wind-Kanal.

Erwartete Ergebnisse

  • Reduktion der Flugzeuggondel / des Sytems um bis zu 25 KG pro Flugzeug.
  • Reduktion des Energieverbrauchs des Systems um bis zu 100 kW pro Flugzeug.
  • Erreichung von TRL5.

Projektbeteiligte

Förderprogramm: Clean Sky II