HERWINGT 项目

29/09/2023

    采用新型绿色技术开展混合动力支线飞机机翼一体化集成设计

    项目开始日期: 2023年

    项目结束日期: 2026年

    参与单位: Airbus、Ikerlan、Aimen Technology Centre、EASN Technology Innovation Services、Hellenic Aerospace Industry、Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS、Leonardo、mTorres、Rail Tec Arsenal、CEA、CIRA Italian Aerospace Research Centre、Politecnico Milano 1863、University of Patras、TU Delft、Aciturri、FIDAMC、IAI、DLR(德国航空航天中心,Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt)、Ain、LGAI Technological Center(Applus+ Laboratories)、ALESTIS Aerospace、Siemens、INTA、ATR、Fokker GKN Aerospace 以及 Collins Aerospace。

    背景

    正如我们在近期创新项目中提到的那样,当前的气候紧急状况正使航空业排放问题受到越来越广泛的关注。如今,比以往任何时候都更有必要提高并制定新的可持续发展标准,以实现更加清洁的天空,并为联合国可持续发展目标的实现铺平道路。

    这一转型需要创新解决方案,例如:

    • 面向区域和短途航线的混合电动解决方案。
    • 超高效率航空器设计,以支持可持续航空燃料(Sustainable Aviation Fuel,SAF)的应用。

    欧盟地平线欧洲计划旗下清洁航空专项的研发目标是打造一款支线客机,该机搭载混合动力推进系统,可完全使用百分百兼容替代燃料或氢能作为动力燃料。该机型有望实现航空器碳排放最高降幅 90%。这款飞机计划于 2028 年完成首飞,并在 2035 年投入商用。

    项目目标

    具体而言,HERWINGT 项目各合作方正联合研发创新型机翼方案,该机翼将装配于混合动力支线飞机(HER 机型);这款飞机最大载客量 100 座,航程 500 至 1000 公里。

    机翼设计的难点在于:针对防除冰、燃油存储以及动力推进系统,集成各类全新技术方案。

    拟定的各项技术方案须达成下述目标

    • 研发适配混动支线飞机(HERA)的创新型机翼构型
    • 通过机翼优化设计,实现燃油消耗量降低 15%
    • 相较现役最先进机型机翼,结构减重不低于 20%
    • 分析温室气体(GHG)减排潜力
    • 提升气动性能
    • 优化结构效率
    • 改善气动弹性性能
    • 提升结构一体化设计水平
    • 采用先进结构健康监测技术
    • 提升机翼机载系统工作效率
    • 优化系统与机体结构集成设计
    • 优化装配工艺精度
    • 引入绿色制造工艺

    此外,所有拟定技术方案均需紧扣二氧化碳减排的总体目标

    最后,HERWINGT 项目承诺完成以下交付成果:

    • 零部件、子系统及整机机翼系统的数字孪生与全生命周期评估,成果适配数字化架构及基准机型技术要求。
    • 全尺寸机翼样机首飞验证落地路线图。
    • 匹配本项目研发内容、适用于混动支线飞机(HERA)的鉴定与认证方案。

    我们的参与

    Applus+ Laboratories专家团队负责制定并开展零部件与分部件的力学试验,依托相关试验完成本项目试制样机的性能验证。

    凭借在结构件及航空材料检测领域的成熟技术积淀,我方不仅能够拟定试验操作规程,还可配套先进的测试传感测控方案,落地试验实施工作。

    关于清洁航空项目

    清洁航空联合项目是欧盟旗舰级科研创新计划,旨在推动航空业转型升级,迈向可持续、气候中和的未来。
    该项目汇聚公私领域顶尖人才与技术资源,研发前沿尖端技术,助力 2030 年代航空器性能实现跨越式革新,为欧盟实现 2050 年气候中和的战略目标夯实发展路径。

    项目联动全欧航空产业主体、创新型中小企业、科研院所及高校等多元合作方,依托庞大产业生态,成为前沿思路与突破性创新的核心枢纽。

    作为欧盟公私合营项目,清洁航空计划不断突破航空科学的研发边界,通过创新技术大幅削减航空产业对地球环境的负面影响,保障后世长久享受航空出行带来的社会与经济效益。

    本项目由清洁航空联合专项及其成员单位支持,受欧盟资助,资助协议编号:101102003。
    文中所阐述观点仅代表作者本人,不一定代表欧盟或清洁航空联合专项的立场。欧盟与清洁航空联合专项均不对相关观点承担任何责任。

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