Geselecteerde projecten TSH Vliegtuigmaakindustrie

Dutch Turbulence Task Force

Dimple Aerospace B.V.

Turbulente wrijving is de grootste bron van brandstofverbruik in de luchtvaart. Het veroorzaakt de helft van de uitstoot van broeikasgassen door de luchtvaart. De Turbulence Task Force onderzoekt meer dan 15 technieken om die turbulente weerstand te verminderen. Daarnaast zal het project de ontwikkeling van de commercieel meest veelbelovende technieken versnellen.

Een groot deel van het oppervlak van moderne vliegtuigen kan turbulente wrijving niet goed verminderen. Tegelijk zijn de nieuwe energiedragers, zoals waterstof en batterijen, groter en zwaarder, waardoor er efficiëntere vliegtuigen nodig zijn. Dit geldt ook voor nieuwe vliegtuigplanvormen waar turbulente luchtweerstand een grote rol zal blijven spelen, zoals blended wing body concepten.

Nederland heeft een goede uitgangspositie om wereldleider te worden op het gebied van flow control in turbulente grenslagen, door gebruik te maken van de nationale windtunnelinfrastructuur en de expertise op het gebied van de productie van vliegtuigcomponenten.

ASSET: Advanced alloy Sustainainable Structure Enabling Technologies

Fokker Aerostructures B.V.

Voor elke bestaande of nieuwe luchtvaarttoepassing geldt: het moet lichter, kostenefficiënter en minder belastend voor het klimaat. Dit project draagt daar aan bij.

In de komende generatie commerciële “ultra-efficiënte” vliegtuigen zullen metalen een belangrijke rol blijven spelen, waardoor het belangrijk is om ook op dat gebied te blijven investeren in oplossingen die zo licht mogelijk zijn. Studies tonen aan dat metaal(lijm)toepassingen lichter kunnen bij dunwandige constructies met traditionele vormen, typisch voor rompen en staarten. Tegelijkertijd maken deze toepassingen een hoog volumepotentieel mogelijk tegen lage kosten. Metaallijmen is een technologie waarin het Nederlandse ecosysteem wereldwijd vooroploopt, waaronder GKN Fokker en NLR.

Om de potentie te kunnen realiseren, werkt dit project aan enkele randvoorwaarden, met name: geavanceerde legeringen, grotere delen, sterker gekromd, nauwkeuriger qua toleranties en meer optimalisatie mogelijkheden tegen lage kosten. Daarnaast worden stappen gezet in het kunnen combineren van verschillende materialen, om optimale combinaties van eigenschappen te creëren. Voor deze innovatiestap wordt gebruikgemaakt van nieuwe mogelijkheden op het gebied van simulatie, meet- en regeltechnieken en procestechnieken.

CATHINCA - Compressor voor Aandrijflijn-Technologie met H2 (waterstof), In aanloop Naar Clean Aviation

Stichting Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum

De luchtvaart verbindt mensen en economieën van over de hele wereld, maar heeft wel een impact op het klimaat. Het belangrijkste doel van dit project is dan ook dat de ontwikkelde technologie bijdraagt aan een uitstootvrije luchtvaart. Aeronamic en NLR ontwikkelen technologie voor luchtcompressoren voor brandstofcellen op waterstof, die geschikt zijn voor de luchtvaart en die de hoge prestaties kunnen leveren die nodig zijn voor deze toepassing.

Brandstofcellen op waterstof komen in verschillende architectuuropties voor. Ze verminderen de CO₂-uitstoot en ook andere vervuilende uitstoot zoals NOx en roet. Voor deze zeer schone optie zijn wel grote technologische ontwikkelingen nodig. Essentieel bij brandstofcellen voor luchtvaart is een compressor die de ingaande lucht op druk brengt.

In dit project wordt een architectuurstudie gedaan naar vliegtuigaandrijflijnen op basis van waterstofbrandstofcellen. De studie bestaat uit literatuuronderzoek, modellering en analyses van deze architecturen. Op basis van deze studie en aanvullend onderzoek wordt een technologie demonstrator ontworpen en gebouwd. De demonstrator wordt getest onder laboratoriumcondities. De testresultaten worden vergeleken met de simulatieresultaten en de simulatiemodellen worden verfijnd met de gevonden testresultaten.

RHIADA: Reliable Hybrid Intra Aircraft Data network Architectures

Stichting Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum

Om tot een duurzame luchtvaart te komen, is het belangrijk dat vliegtuigen zo licht mogelijk zijn. More Electric and Connected Aircraft (MECA) is één van de veelbelovende oplossingen hiervoor. Reliable Hybrid Intra Aircraft Data network Architectures (RHIADA) wil de luchtvaart duurzamer maken door technologieën te ontwikkelen die MECA mogelijk maken.

MECA veroorzaakt een enorme groei van het aantal elektrische systemen aan boord van vliegtuigen. Binnen het project Horizon 2020 ADENEAS werken de RHIADA-partners aan een gezamenlijk doel: gewichtsbesparing in een Electrical Wiring and Interconnection System (EWIS) aan boord van vliegtuigen. Dat doen de partners door - waar mogelijk - draadloze technologieën toe te passen in plaats van de klassieke bekabeling.

Het doel van RHIADA is het verkennen, aannemen en verder ontwikkelen van commercial-off-the-shelf (COTS) 3GPPP/IEEE datanetwerk technologieën en standaarden, om de prestaties en betaalbaarheid van draadloze communicatie aan boord van vliegtuigen (WAIC – wireless avionics intra-communications) te verbeteren en ontwikkelingen te versnellen. Zo werken de projecten samen aan een disruptieve elektrische bekabeling die betaalbaarder, lichter, flexibeler en minder complex is, waarbij de impact op de vliegveiligheid minimaal of zelfs positief zal zijn. De versnellingen in ontwikkeling van deze datanetwerken moeten kunnen laten zien dat deze technologie kan zorgen voor minder uitstoot.

RICHTING: Radicale weerstands- en gewichtsreductie door morphing en microstructuren

Technische Universiteit Delft L&R

Nederland heeft als doelstelling om tegen 2030 de emissies van de luchtvaart significant te verminderen. Tegen 2050 moet de luchtvaartsector in Nederland helemaal niets meer uitstoten. Het RICHTING-project draagt hieraan bij door de vliegtuigconstructie lichter te maken, de luchtweerstand van de vleugel te verminderen en de vliegtuigconfiguratie zelf beter te maken.

Het RICHTING-project heeft als doel om 34% brandstof te besparen ten opzichte van een state-of-the-art conventioneel propellervliegtuig en tot wel 50% als de RICHTING-technologieën en -methoden worden toegepast op een innovatieve vliegtuigconfiguratie zoals de Flying V.

Het resultaat van het RICHTING-project zijn speciale meettechnieken voor flexibele constructies in de windtunnel. Daarnaast ook de morphing- en microstructuurtechnologieën die gevalideerd zijn en hun nut hebben bewezen. Beide technologieën hebben te maken met materialen en constructies, onderwerpen waar Nederland traditioneel erg sterk in is. Het RICHTING-project helpt deze koppositie te behouden.

Development of manufacturing method for LH2 tank domes

3D Metal Forming

Het doel van het project is ontwerp- en fabricagemethoden te ontwikkelen voor metalen componenten van vloeibare waterstoftanks als onderdeel van commerciële vliegtuigen, om zo waterstofgedreven vliegtuigen mogelijk te maken die niets uitstoten.

De beoogde oplossing zal een combinatie zijn van technologieën, zoals wrijvingsroerlassen, versteviging van de las door High Energy Hydro Forming (HEHF, explosief omvormen), warmtebehandelingen voor en na omvormen, conventioneel persen en verspanen. Er wordt materiaalonderzoek gedaan naar de effecten van de verschillende fabricagestappen op de microstructuur en de materiaaleigenschappen, waarbij de focus ligt op het gebied van de las. Het toepassen van wrijvingsroerlassen zal de belangrijkste uitdaging zijn van dit project en er zal onderzoek worden uitgevoerd om te begrijpen hoe de microstructuur verandert bij alle fabricagemethoden.

Met de resultaten van het materiaalonderzoek kan een productieproces worden ontwikkeld om de componenten voor de metalen vloeibare waterstoftanks te maken. Er zullen schaalmodellen worden geproduceerd, gevolgd door prototypen op ware grootte. Op deze manier zal het complete productieproces met bijbehorende fabricagemethoden worden ontwikkeld tot TRL4-niveau.