Lufthansa i BASF wprowadzają technologię skóry rekina optymalizując aerodynamikę części samolotu

Innowacyjna technologia powierzchni opracowana przez Lufthansa Technik i BASF zmniejsza zużycie paliwa i pomaga liniom lotniczym osiągnąć cele w zakresie zrównoważonego rozwoju
Im niższe tarcie samolotu w powietrzu, tym mniejsze zużycie paliwa. Wykorzystując naturę jako wzór do naśladowania, przemysł lotniczy od wielu lat intensywnie bada sposoby zmniejszenia oporu aerodynamicznego.

Teraz Lufthansa Technik i BASF osiągnęły przełom w ramach wspólnego projektu. AeroSHARK, folia powierzchniowa imitująca delikatną strukturę skóry rekina, ma być wprowadzana w całej flocie frachtowców Lufthansa Cargo, począwszy od roku 2022, przyczyniając się do większej wydajności ekonomicznej frachtowców i redukując emisje.

Struktura powierzchni składająca się z żeber o średnicy około 50 mikrometrów imituje właściwości skóry rekina, optymalizując aerodynamikę części samolotu związanych z przepływem. Oznacza to mniejsze ogólne zapotrzebowanie na paliwo. W przypadku frachtowców Boeing 777F Lufthansa Cargo Lufthansa Technik szacuje zmniejszenie oporu o ponad jeden procent. Dla całej floty dziesięciu samolotów oznacza to roczne oszczędności rzędu 3700 ton nafty i prawie 11700 ton emisji CO2, co odpowiada 48 indywidualnym lotom towarowym z Frankfurtu do Szanghaju.

— Odpowiedzialność za środowisko i społeczeństwo jest dla nas kluczowym tematem strategicznym — powiedziała Christina Foerster, członkini zarządu Deutsche Lufthansa AG, odpowiedzialna za zrównoważony rozwój. — Zawsze odgrywaliśmy wiodącą rolę we wprowadzaniu technologii przyjaznych dla środowiska. Zastosowanie w naszych samolotach nowej technologii imitującej skórę rekina pokazuje, co silni i wysoce innowacyjni partnerzy mogą wspólnie zrobić dla środowiska. Pomoże nam to w naszym celu, którym jest osiągnięcie do 2050 roku neutralności klimatycznej.

— Przemysł lotniczy stoi aktualnie przed podobnymi wyzwaniami co przemysł chemiczny: należy dokonywać ciągłych postępów w zakresie ochrony klimatu mimo wysokich wymagań energetycznych. Dzięki ścisłej współpracy i pomyślnemu połączeniu naszego know-how w zakresie projektowania powierzchni i aerodynamiki udało nam się wykonać duży krok naprzód. To doskonały przykład zrównoważonego rozwoju w praktyce, osiągniętego dzięki współpracy opartej na partnerstwie i innowacyjnym technologiom — powiedział dr Markus Kamieth, członek rady dyrektorów w BASF.

W ramach swojej współpracy z BASF Lufthansa Technik odpowiada za specyfikację materiałową, zatwierdzenie przez władze lotnicze oraz modyfikację samolotów w ramach regularnych przerw konserwacyjnych między lotami. Do eksploatacji wymagany jest certyfikat uzupełniający Supplemental Type Certificate (STC) dla frachtowców 777F, który firma otrzyma od Agencji Bezpieczeństwa Lotniczego Unii Europejskiej (EASA) z uwagi na swoje wieloletnie doświadczenie jako uznana organizacja działająca w obszarze projektów dla lotnictwa.

Dział Coatings firmy BASF opracowuje innowacyjne, funkcjonalne folie takie jak powierzchnie żeberkowate w jednostce Beyond Paint Solutions. Rozwiązanie spełniające surowe wymagania branży lotniczej wdrożono we współpracy z Lufthansa Technik. Powierzchnie zewnętrzne stosowane w lotnictwie są narażone na czynniki takie jak silne promieniowanie UV, a także wahania temperatury i ciśnienia na dużych wysokościach. Firma BASF skupiła się zatem na potrzebie ekstremalnej trwałości i odporności na warunki atmosferyczne. Dla kluczowych kryteriów stosowanych w lotnictwie, obejmujących łatwość zastosowania, obsługi i naprawy, opracowano niestandardową koncepcję.

Przemysł lotniczy od wielu lat bada możliwość wykorzystania technologii skóry rekina w samolotach, choć często miało to miejsce tylko na niewielką skalę. Po raz pierwszy pod koniec 2019 roku Lufthansa Technik i BASF wyposażyły prawie całą dolną połowę kadłuba Boeinga 747-400 Lufthansy w 500 metrów kwadratowych wspólnie opracowanej powierzchni imitującej skórę rekina, uzyskując dla tej modyfikacji certyfikat EASA. Następnie samolot ten (rejestracja D-ABTK) potwierdził potencjał oszczędnościowy technologii w czasie 1500 godzin planowanych przelotów długodystansowych. Stanowiło to jednoznaczny dowód na redukcję emisji o około 0,8% dzięki modyfikacji imitującej skórę rekina.

➡ Szacowane oszczędności w przypadku Boeinga 777F są nawet wyższe ze względu na jeszcze szersze obszary zastosowania, wynikające między innymi z braku rzędów okien we frachtowcu. Oszczędności potwierdzono za pomocą oprogramowania do analizy zużycia paliwa opracowanego przez Lufthansa Technik. Daje ono możliwość wiarygodnego wykazania skuteczności wielu różnych modyfikacji samolotów na podstawie kompleksowych danych.