Un revêtement adhésif inspiré des impératifs de réduction de la consommation des avions › Geek News

La compagnie aérienne suisse SWISS s’est associée à l’une des compagnies du groupe Lufthansa pour réduire les stages et la consommation de carburant de plus de 1%. Lufthansa et BASF ont créé un film adhésif spécial, nommé AeroShark, améliorant l’aérodynamisme et réduisant la consommation de carburant (et les émissions) de tous les avions. Ce revêtement s’inspire de la peau légèrement côtelée des requins. Explications.

L’inspiration de la nature avec la permission de grandes avancées techniques, médicales, etc. L’industrie aéronautique n’est nullement une exception, et ce ne sera qu’après la formation des avions. On peut dire que le biomimétisme est à la base de l’aéronautique, de Léonard De Vinci à Clément Ader en passant par George Cayley.

This biomimetic appropriation contributes to the technologiques prouesses dont cete industrie a kiss pour atteindre son objectif: divide par deux ses émissions de CO2 d’ici 2050 par rapport à 2005. An other example resides in the presence of winglets in our planes, ces extrémités d ‘ailes relevées apparues dans les années 1970. Celles-ci permettent, à l’image des oiseaux, de diminuer les turbulences. Fuel consumption is also reduced by 4% for the Airbus A320 family. One other thing is being studied by Lufthansa, in modifying the coating of their planes, for a better aerodynamisme.

Nager ou voler, the same equation

The water milieu, like the air milieu, present a resistance to the movement of the object that traverses them. Moins il ya de résistance, plus il est facile de pleasure l’object ou de se pleasure dans le milieu. Indeed, moins d’energie est utilisée pour le mouvement, signifiant pour les avions comme pour les voitures une consommation de carburant réduite. Cela commenced tout ce qui aide l’avion à traverser l’air avec le moins de traînée et le plus de portance possible. In d’autres termes, plus the penetration dans l’air est facilitée, moins l’avion aura besoin d’energie pour s’y déplacer.

Lufthansa Technic and BASF — the world’s leading manufacturer of chemical products and coatings — are inspired by the requins, connus pour être très hydrodynamiques. Ce n’est pas seulement un corps profilé, une optimale configuration, des ailerons et quelques kilos de muscles que source des requins les nageurs les plus économes en énergie. L’évolution a doté le requin d’une peau très particulière. It is made up entirely of petites écailles placoïdes which move independently to reduce friction. Leur fonction est de maintenir l’eau près du corps de l’animal, also participating in a plus great hydrodynamisme via a résistance réduite. They increase the buoyancy, tout en générant des tourbillons à profil bas, diminuant la traînée hydrodynamique et ajoutent même une component de poussée. Plus you need to move quickly dans l’eau, plus il le fait efficacement.

C’est ce que les ingénieurs de la Lufthansa ont namé « l’effet riblet ». The microscopic properties of the AeroShark biomimetic film imitate the peau d’un requin. It is composed of a texture with a perceptible comb of tiny ribbed protuberances: the riblets. Dimensionné in patches for an easy and ciblée application, the film contains millions of ribs in the form of a prism, chacune d’environ 50 micromètres de haut. Appliqués à l’airplane de manière spécifique et alignés avec précision sur le flux d’air, les riblets permettent d’obtain de gains d’efficacité in réduisant le frottement et la traînée. Ils peuvent également améliorer la portance s’ils sont fixés sur les ailes.

Infographie expliquant le principe de l’AeroShark. © Lufthansa (modifié par Laurie Henry pour Trust My Science)

L’application d’AeroShark à un avion s’apparente à la cellule d’un revêtement de voiture (revêtement de personnalisation de carrosserie). Les ingénieurs sont sûrs que l’avion est nettoyé avant l’application des films, puisque quelques bulles d’air ne se forment pas en surface. Une fois le film appliqué, l’avion peut décoller comme d’habitude.

L’équipe affirme qu’il est facile à appliquer et extrêmement résistant aux rayons UV, à l’eau, aux yeux et aux changements importants de température et de pression sur les avions long-courriers. Jens-Uwe Mueller, directeur d’AeroShark, a affirmé dans un communiqué : « Notre technologie peut être appliquée quelle que soit la quantité d’effet similaire de l’avion ».

What planes pourront in être dotés?

SWISS a accepté l’application de la technologie Sharkskin (littéralement « peau de requin ») à l’ensemble de la flotte Boeing 777-300ER. Dès mi-2022, la compagnie aérienne commencera à collecter l’ensemble de la flotte, soit une douzaine d’avions. Lufthansa Technik couvre 950 mètres de film à la surface du fuselage et des nacelles moteurs.

Boeing 777 couvert par AeroShark. ©Lufthansa

Bien sûr, un airplane au sol (le temps de la mise en place du film) ne rapporte pas d’argent. Dans cette optique, SWISS applies the technologie aux avions déjà programs pour être hors service dans le cadre d’activités de maintenance, ou lors de escales longues.

Commentant la nouveauté, le Dr Johannes Bussmann, directeur général de Lufthansa Technik, a déclaré : « Dans le sillage des longs cycles de vie de notre industrie, nous ne sommes pas en mesure de compter avec succès les nouvelles générations d’avions pour améliorer notre environnement, plus nous devons également optimiser les flottes existantes vers la durabilité. AeroShark y contribue ainsi de manière significative, et il y a trois heureux que SWISS ouvre la voie ».

Battage médiatique ou réel impact écologique?

Selon Lufthansa Technik, l’application du film sur la flotte d’avions SWISS Boeing 777 a permis d’économiser plus de 4 800 tonnes de carburant a été publiée. Cela équivaut à une économie d’émissions de 15 200 tonnes, soit 1,1 %. En fait, il y a une augmentation de la quantité de CO2 qui sera générée dans environ 87 volumes de courriers entre Zürich (Suisse) et Mumbai (Inde).

The AVIATAR Fuel Analytics solution developed by Lufthansa Technik is used to measure the variations in fuel consumption before and after the modification, at 0.1% près, in tenant compte avec precision des facteurs externes, tels que les météorologiques conditions, le profil de vol et même les impacts mineurs sur le fuselage.

Premiers résultats pour le Boeing 747-400 avec une modification du fuselage, avec une réduction des frottements de 0,8% grâce à l’effet AeroShark, ce qui équivaut à une économie de carburant annuelle de 300 tonnes de kérosène. Cela correspond à une réduction des émissions de C02 de plus de 900 tonnes pour un an. Le choix du Boeing 747-400 dans le mais d’effectuer les premiers essais n’est pas anodin. En fait, c’est la plate-forme idéale pour démontrer que des économies importantes sont possibles avec des avions performants, mais aussi avec de nouveaux avions. C’est déjà un réel intérêt à moderniser les avions laissés en service, par volonté de dépenser en ressources, en températures, en énergie et en argent.

Lufthansa Technik a demandé l’agrément de l’AESA (l’Agence de la sécurité aérienne de l’Union européenne) pour le type de veste de l’avion qui souhaite appliquer la « peau de requin ». Elle l’a obtenu en 2019. Le consentement requis est demandé « attestation de type supplémentaire ». Pour l’essentiel, comme la société modifie l’avion, elle fait juste approuver les conceptions, les spécifications des matériaux et les opérations du film par les régulateurs de l’aviation avant qu’un avion ne soit autorisé à voler après la modification.

Lufthansa Technik et BASF ne veulent pas s’arrêter là. Les entreprises envisagent le développement d’une nouvelle technologie qui pourra être appliquée à l’avenir sur différents types d’avions et couvrir des surfaces encore plus grandes. La certification d’un ensemble de films riblet pour les huiles et les gouvernes est en cours. Cela permettra d’augmenter la réduction totale des frottements de 0,8 % (sur la base du fuselage) à 2,5 % sur la couverture externe de l’avion, triplant également en profite.

Selon Lufthansa Technik, the technology of “peau de requin” dans sa phase d’maximal expansion pourrait permettre de réduire les émissions de CO2 jusqu’à 3%, a bel espoir pour réduire notre empreinte carbone.

Source : Lufthansa Technik