‘Antivries-lasers’ voor vliegtuigvleugels

Laurien Onderwater

2020-03-12 16:09:22

antivries vliegtuig vleugels

Door de vleugels van vliegtuigen te behandelen met een speciale lasertechniek zou ijs er sneller van af vallen.

Met zelfs een beetje ijs op de vleugels kan een vliegtuig niet vertrekken. Een laagje bevroren water vermindert de nauwkeurigheid van belangrijke sensoren en de aerodynamica van het toestel. Dat laatste komt het brandstofverbruik ook niet ten goede. En dus wordt er massaal naar agressieve ontdooimiddels gegrepen. Bovendien moeten passagiers wachten tot het vliegtuig weer ijsvrij is en dat betekent vertraging.

Er wordt her en der al gewerkt aan methodes die minder antivries vereisen. Sommige vliegtuigen bevatten bijvoorbeeld verwarmingselementen in delen van de romp, of ze gebruiken opstellingen die hete lucht van de motoren naar die gebieden leiden. Maar voor het aandrijven van die systemen is extra brandstof nodig en dat kost geld. Deze Duitse onderzoekers komen met een speciale lasertechniek die de vleugels van vliegtuigen moet ontdoen van ijs.

Lees ook:

Antivries

Het lasersysteem dat het onderzoeksteam ontwikkelde, is bedoeld om de behoefte aan antivries verder te minimaliseren en misschien zelfs helemaal overbodig te maken. Duitse wetenschappers van het Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology en de Dreseden University of Technology werkten hiervoor samen met Airbus.

De methode maakt gebruik van een bestaande techniek, Direct Laser Interference Pattering (DLIP) geheten. DLIP houdt in dat een enkele laserstraal in twee of meer ‘subbundels’ wordt gesplitst. Wanneer die stralen tegelijkertijd op een oppervlak worden gefocust, creëren hun overlappende lichtgolven interferentiepatronen. Die patronen worden op hun beurt gebruikt om driedimensionale microstructuren in het oppervlak te etsen. Per minuut kan er tot één vierkante meter materiaal worden behandeld.

antivries
Het geëtste 3D-patroon in een experimentele vleugel. Door de lotusbloemstructuur hecht ijs moeilijker aan het oppervlak. ©Fraunhofer Institute

Geëtst

In een experiment etsten de onderzoekers een 3D-patroon in een aluminium vleugelstructuur. Deze stelden ze vervolgens bloot aan temperaturen onder de -10 graden Celsius, verschillende luchtvochtigheidsniveaus en windsnelheden variërend van 65 tot 120 meter per seconde. Door de geëtste lotusbloemstructuur (zie foto hierboven) had het ijs weinig grip op de vleugel en viel het er, na een bepaalde drempel te hebben bereikt, vanzelf af.

In een tweede experiment werden twee vleugels met daarin een 60 watt-verwarmingselement met elkaar vergeleken. De ene vleugel was wel behandeld met de lasertechniek, de ander niet. In het eerste geval was de aluminium vlerk binnen 5 seconden ijsvrij. Het kostte 70 seconden om de vleugel die niet was behandeld van ijs te ontdoen.

De onderzoekers zijn nu van plan de technologie toe te passen op een Airbus A350-toestel.

Bronnen: Fraunhofer Institute, New Atlas, Gizmodo

Beeld: 123RF

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK










Meer Nieuws

tijdelijk Gratis verzending

We begrijpen dat je niet staat te springen om nu naar de supermarkt te gaan om een exemplaar van KIJK uit de schappen te grissen. Bestel onze edities online en met kortingscode GRATIS betaal je géén verzendkosten.