De polytechnische universiteit van Milaan, de Politecnico di Milano, ontwierp samen met CEIIA nieuwe en innovatieve vleugels voor Leonardo's NGCTR-TD nieuwe generatie civiele tiltrotor.
Dankzij het Europese consortium heeft het FORMOSA-project een nieuwe oplossing ontwikkeld voor de mobiele oppervlakken van de vleugel die het brandstofverbruik verlaagt en de prestaties tijdens de vlucht verbetert. Het FORMOSA-project is nu ten einde. Het werd gelanceerd in 2020 om de vleugelbedieningsoppervlakken van de NextGen Civil TiltRotor (NGCTR-TD) geproduceerd door Leonardo opnieuw te ontwerpen.
De nieuwe configuratie bleek in staat om de zogbelasting op de vleugels in helikoptermodus te verminderen met 9% in vergelijking met het oorspronkelijke ontwerp, waardoor het brandstofverbruik tijdens verticale start- en landingsmanoeuvres kon worden verminderd. Bovendien werd een aanzienlijke verbetering van de rolprestaties bereikt tijdens vluchten in vliegtuigmodus, dankzij een 25% kortere time-to-bank, de tijd die nodig is om de gewenste draaihoek te bereiken.
Wat is een tiltrotor?
Een tiltrotor is een hybride 'helikopter & vliegtuig' dat de kenmerken van een helikopter combineert met die van een vliegtuig. De architectuur van tiltrotors heeft twee rotoren, geplaatst aan de vleugeltips, die kunnen draaien waardoor de tiltrotor verticaal kan opstijgen en landen. Van zodra de startmanoeuvre is voltooid kunnen de rotoren naar voren gericht worden en veranderen in propellers. Daardoor wordt de stuwkracht voor de vlucht geproduceerd, zoals in een klassiek propellervliegtuig. Om de tiltrotor te kunnen manoeuvreren, is het noodzakelijk stuurvlakken (flaps) te ontwerpen die geschikt zijn voor de verschillende vliegfasen.
De NextGen Civil TiltRotor is een technologiedemonstrator ontworpen door Leonardo als onderdeel van het Europese Clean Sky 2-programma en gemaakt om onder meer te voldoen aan de groeiende behoefte aan luchtmobiliteit in dichtbevolkte stedelijke gebieden. Het biedt de mogelijkheid om verticaal op te stijgen en te landen zoals een helikopter, samen met de hoge snelheid en het vermogen om over lange afstanden te vliegen die typerend zijn voor vliegtuigen.
Om de prestaties van de tiltrotor te verbeteren, promootte Leonardo de ontwikkeling van een unieke en innovatieve oplossing voor de bewegende oppervlakken van de vleugel. Daardoor kan de vleugel meerdere functies uitvoeren. Daardoor is het gewicht van het toestel lager en het besturingssysteem eenvoudiger waardoor de emissies geproduceerd tijdens het vliegen worden verminderd.
De nieuwe configuratie gepresenteerd door het FORMOSA-consortium ging de uitdaging aan en realiseerde een speciale vleugel (zie video hieronder) met effectievere bewegende oppervlakken die worden bestuurd door een nieuw bedieningssysteem, dat zal worden getest op vluchten als onderdeel van Clean Sky 2. De nieuwe berekeningsmethoden maakten het mogelijk om de luchtstroom, die wordt beïnvloed door de aerodynamische interferentie van de rotoren, op de vleugel correct te bepalen niet alleen tijdens stationaire vluchtfasen, maar ook en vooral tijdens manoeuvreerfasen. Deze door FORMOSA ontwikkelde technologie opent de mogelijkheid van verdere optimalisaties.
Het FORMOSA (FunctiOnal aiRcraft MOveable SurfAces) consortium bestaat uit een groep jonge onderzoekers van Politecnico di Milano en een team van ingenieurs van het Portugese bedrijf CEIIA (Centre of Engineering and Product Development). Het project, gecoördineerd door prof. Vincenzo Muscarello, werd gefinancierd met €500.000 door het project Clean Sky 2 (een partnerschap tussen de Europese Commissie en de Europese luchtvaartindustrie), waarvan een van de doelstellingen is om een nieuwe generatie toestellen te bouwen die minder vervuilend zijn.
Video:
