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IceDrip - Aircraft anti-icing and de-icing through assemblies of conducting varnish and functional coatings

Im Projekt IceDrip wird das sehr vielversprechende Konzept eines diskontinuierlichen, elektro-thermischen De-icers verfolgt. Das Kernziel des gegenwärtigen Vorhabens ist es, die bereits vorhandenen energetischen Vorteile des diskontinuierlichen De-icers mittels oberflächenaktiver Beschichtungen noch deutlich zu steigern, um mit dem Gesamtsystem in einen Leistungsbereich zu gelangen, der das System auch für Luftfahrzeuge der General Aviation, d.h. für kleinere Luftfahrzeuge, die mit weniger leistungsstarken Antrieben ausgestattet sind als Großflugzeuge, anwendbar macht.

Kurzbeschreibung

Ausgangspunkt / Motivation

In vorangegangenen Forschungsprojekten wurden die Grundlagen eines elektro-thermischen Mehrzonen-Enteisungssystems untersucht. Die benötigte Energiemenge ist speziell für Kleinflugzeuge zu groß. Das Heizsystem wird mit funktionalen Oberflächen ausgestattet, wodurch die benötigte Energiemenge soweit reduziert werden soll, bis dieses System interessant für Kleinflugzeuge wird.

Ziele

  • Reduktion des Energiebedarfs eines elektro-thermischen Enteisungssystemes durch die Kombination von funktionalen Oberflächenbeschichtungen und Heizlacken.
  • Weiterentwicklung und Validierung von Simulationsmodellen zur Auslegung von eletrko-thermischen Enteisungssystemen.
  • Funktionsnachweis im Vereisungswindkanal der FH JOANNEUM (kleinsaklierte Tests).
  • Funktionsnachweis eines 1:1 skalierten Demonstrators bei RTA.

Inhalt

Im aktuellen Projekt wird das sehr vielversprechende Konzept eines diskontinuierlichen, elektro-thermischen De-icers verfolgt. Ein solches System ist substantiell energieeffizienter als herkömmliche (elektro)thermische Enteisungssysteme, die das gesamte angelagerte Eis schmelzen oder gar verdampfen.

Dieses diskontinuierliche Enteisungskonzept soll im gegenwärtigen Projekt mit (super)hydrophoben Beschichtungen gekoppelt werden, die sich in laufenden Projekten der Partner FHJ, AAC und VIL als wirksames Mittel zur Verbesserung der Eis-/Wasserablösung von einer beheizten Oberfläche erwiesen haben.

Das Kernziel des gegenwärtigen Vorhabens ist es, die bereits vorhandenen energetischen Vorteile des diskontinuierlichen De-icers mittels oberflächenaktiver Beschichtungen noch deutlich zu steigern, um mit dem Gesamtsystem in einen Leistungsbereich zu gelangen, der das System auch für Luftfahrzeuge der General Aviation, d.h. für kleinere Luftfahrzeuge, die mit weniger leistungsstarken Antrieben und Bordnetzen ausgestattet sind als Großflugzeuge, anwendbar macht.

Methodik / Vorgehensweise

  • Durchführung einer gezielten Literaturrecherche und Patentanalyse.
  • Kleinskalierte Tests im Vereisungswindkanal der FH JOANNEUM zur demonstration des grundlegenden Prinzips.
  • Großskalierte Tests bei Rail Tec Arsenal mit einem Funktionsdemonstrator.

Erwartete Ergebnisse

  • Herstellung einer funktionalen, hizebeständigen Oberflächenbeschichtung
  • Nachgewiesen Funktion der Beschichtung anhand kleinsaklierter Probekörper im Vereisungswindkanal der FH JOANNEUM
  • Weiterentwicklung der Simulationsmodelle zur Auslegung von Enteisungssystemen
  • Funktion nachgewiesen im 1:1 skalierten Maßstab bei RTA.

Ergebnis zu Projektende

Es konnten durch die Kombination von funktionalen Oberflächen und elektro-thermischen Enteisungssystemen signifikante Energieeinsparungen erzielt werden. Kritisch ist die Beständigkeit der Beschichtungen zu sehen. 

Bildergalerie

IceDrip 4D-Scan
IceDrip 4D-Scan Setup
IceDrip Test anti-ice
IceDrip Test de-ice

Projektbeteiligte

Förderprogramm: TAKE OFF