클린 스카이

Clean Sky
클린 스카이 공동 사업
CSJU
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공동 작업 개요
형성된2008; 14년 전(2008)
본부에비뉴 드 라 토이슨 도르 56-60, 4층
1060년 브뤼셀
벨기에
50°50′06″N 4°21′17″E/50.835070°N 4.354600°E/ 50.835070; 4.354600좌표: 50°50′06″N 4°21′17″E / 50.835070°N 4.354600°E / 50.835070; 4.354600
좌우명이노베이션 도약
연간예산16억 유로(클린 스카이), 40억 유로(클린 스카이 2)
공동사업임원
  • 액셀 크레인 전무
주요문서
웹사이트cleansky.eu

청정 하늘 공동 사업(CSJU)은 유럽위원회와 유럽 항공 산업 간의 민관 협력으로, 훨씬 조용하고 환경 친화적인 항공기를 제공하기 위한 연구 활동을 조정하고 자금을 조달한다.[1][2] CSJU는 청정 하늘 프로그램(CS)과 청정 하늘 2 프로그램(CS2)을 관리하며, 유럽 최고의 항공 연구 기구가 된다.

개요

항공학은 수백만의 사람들의 삶을 혁신하고 바꿀 수 있는 능력으로 유명하다.또한 하드웨어와 시스템이 복잡하기 때문에 업계의 연구 개발 주기(어느 아이디어를 처음부터 시장으로 가져오는 데 걸리는 시간)가 일반적으로 20년에서 30년 사이에 매우 길다.기술 진보를 견인하기 위해 필요한 대규모 투자와 관련된 위험은 매우 높다.이와 병행하여, 산업의 환경적 영향은 현재 전 세계 인공 탄소 배출의 3%를 차지하고 있으며 현대 사회가 사람, 국가, 지역 간의 더 나은 연결을 요구함에 따라 향후 몇 년 동안 크게 증가할 것으로 예상된다.CSJU는 업계의 연구 활동을 조정함으로써 민간 부문의 관리 가능한 리스크를 넘어서지 않는 새로운 기술을 개발한다. 그렇지 않으면 달성할 수 없는 혁신을 개발 및 도입하는 데 필요한 자금을 제공한다.

이와 같이, CSJU는 업계의 2020년 환경 목표를 실현하는 데 주역이 될 항공 연구 자문 위원회(ACARE)가 되기 위한 것이다.이러한 목표는 다음과 같다.

  • 이산화탄소(CO2) 배출 50% 감소
  • 모노-질소산화물(NOx) 배출 80% 감소
  • 비행 항공기의 소음 50% 감소.
  • 항공기 및 관련 제품의 라이프사이클에 따른 환경 영향 완화 (1)

조직

업계와 위원회의 대표들로 구성된 CSJU 이사회는 연구와 혁신이 필수적인 전략적 분야를 식별한다.그런 다음 업계의 변화하는 요구에 따라 '제안 요청'이 시작된다.중소기업(SME), 산업리더, 대학, 전문연구기관 등이 구체적인 연구활동 계획과 신기술 개발을 위해 필요한 자금 지원 개요로 상담에 응한다.자원의 효율적인 배분을 보장하기 위해, 신청서는 CSJU에 최고의 잠재력을 가진 제안에 대해 조언하는 독립된 외부 전문가 패널에 의해 평가된다.우승한 제안들은 CSJU로부터 자금과 다른 지원을 받는다.2008년부터 2016년까지 진행되는 초기 클린 스카이 프로그램은 16억 유로의 예산을 가지고 있다.이 중 절반은 유럽 위원회의 Framework Package 7 Research and Innovation Program에 의해 제공되었고, 나머지 절반은 업계 리더들의 재정 및 현물 기여에 의해 제공되었다.

연구 영역

연구와 혁신이 필수적인 전략 분야는 통합기술시위대(ITD)라고 불린다.이들 중 6명이 있으며, 각각 두 명의 업계 리더가 공동 주도로 프로그램 전체 기간 동안 전념하고 있다.

그린 지역 항공기

GRA(Green Regional Aircraft) : 에어버스와 알레니아가 공동 주도를 한다.이 ITD는 소형 저체중 항공기에 초점을 맞춘다.

스마트 고정 날개 항공기

Smart Fixed Wing Aircraft(SFWA): 에어버스와 SAAB가 공동 주도한다.이 ITD는 대형 항공기 및 비즈니스 제트기를 포괄하는 날개 기술과 구성에 초점을 맞춘다.

그린 로터크래프트

그린 로터크래프트(GRC): 아구스타웨스트랜드와 에어버스 헬리콥터가 공동 선두.이 ITD는 혁신적인 로터 블레이드, 디젤 엔진 기술 및 유독한 유압 유체의 제거를 위한 첨단 전기 시스템에 초점을 맞추고 있다.

지속 가능한 친환경 엔진

지속 가능 및 녹색 엔진(SAGE): 롤스로이스와 사프란이 공동 주도한다.이 ITD는 오픈 로터와 인터쿨러와 같은 새로운 구성에 초점을 맞추고 있다.

그린 오퍼레이션 시스템

녹색 운영을 위한 시스템(SGO): Liebherr와 Thales가 공동 주도한다.이 ITD는 전기 항공기 장비, 시스템 아키텍처, 열 관리 및 보다 친환경적인 궤적을 위한 기능에 초점을 맞춘다.

에코 디자인

Eco-Design (ED): 다쏘 항공과 프라운호퍼 게셀샤프트가 공동 주도한다.이 ITD는 재료와 에너지 사용을 최적화하여 항공기의 설계, 생산, 철수 및 재활용에 따른 환경적 영향을 완화하는데 초점을 맞추고 있다.

6개의 ITD를 보완하는 것은 기술 평가자(TE)이다.일단 새로운 기술이 개발되고 시험 모델이나 항공기로 통합되면, TE는 실험 활동과 시험 비행을 수행하고 그 결과를 신기술이 탑재되지 않은 항공기와 비교함으로써 환경 개선을 평가한다.연료 절약, 소음 배출 등의 차이는 기술의 성공 정도라고 할 수 있다.

업적

A340 블레이드 시승기

사프란 주도의 오픈 로터 시연은 8년간 6500만 유로의 자금을 지원받아 2008년 프로그램 내에서 시작되었는데, 2015년에 시승기가 조립되었고, 2017년 5월에 이스트레스의 노천 시험 장비에서 지상 시험을 실시하여 연료 소비량과 관련2 CO 배출량을 현재의 CFM56 터보팬에 비해 30% 줄이려는 것을 목표로 하였다.[3]

유럽의 돌파구 층류 항공기 시승기(BLade)는 2017년 9월부터 A340에서 비행시험 실험 층류 날개 구간을 대상으로 한 에어버스 프로젝트다.[4]

클린 스카이(Clean Sky)의 지원을 받아 개발된 하드웨어의 다른 예는 다음과 같다.

  • 오픈 로터 블레이드: 블레이드는 2025-2030년에 서비스를 시작할 싱글 에어제트에 동력을 공급하기 위한 엔진용이다.
  • 콧물 시승기:이 시승기는 지역 A/C가 하이 리프트 성능을 강화한 1.1 선도업체다.드루프 노즈 시승기는 완전 모핑(morping) 기능, 탄소 나노튜브(Canbon nanotube) 기반 얼음 보호 시스템, 변형률 측정용 OF(Optical fibres), 온도 센서, SMA(Shape-memory 합금) 기반 내부 패치 액츄에이터, 능동 흐름 제어를 위한 SJ(Synthic Jets) 등이 가능한 기술 플랫폼으로 생각된다.
  • 고압축 엔진 모델: 고전적인 터빈 엔진에 대한 지속 가능한 대안을 제공하기 위한 신기술로 연료 소비량과 배출량을 모두 줄인다.
  • 스마트 플랩 복합 부하 소개 리브:수지 트랜스퍼 몰딩 제조 기술로 개발된 DAV 비즈니스 제트 애플리케이션용 스마트 플랩의 풀 스케일 복합 부하 소개 리브.플랩의 주요 구조 부분을 포함하는 이 하중 도입 리브는 저비용, 저중량, 저복합성 복합 플랩의 가능성을 보여준다.
  • HEMAS 액추에이터:안전 클러치를 포함한 내결함성 전기 기계식 메인 로터 액추에이터HEMAS 시스템은 유압 없이 더 많은 전기 헬리콥터 아키텍처를 가능하게 한다.
  • 연료 인젝터:클린 스카이 SAGE 6 희박 연소 프로그램용 롤스로이스 기술의 초기 연료 인젝터.[5]
  • H1 Part 6: 티타늄 팬 휠:적층 제조 SLM 기술로 제조된 공기 냉각 유닛의 신세대 경량 친환경 팬 휠로 기존의 방법론(바 가공)에 대한 대체 경로를 제공한다.
  • Morping 플랩 2-bay 프로토타입: 윙 플랩 세그먼트의 캠버-모핑이 가능한 스마트 구조
  • 1차 비행 중 아이싱 탐지 시스템:항공기의 공기역학적 표면에 얼음이 쌓이는 데 도움이 될 수 있는 대기 조건의 존재를 안전하게 감지한다.
  • 전자식 전원 모듈: 전기 항공기를 위한 유연한 전원 관리를 지원하는 모듈식 스마트 파워 컨버터.
  • 전기 에너지 관리 전략 구현을 위한 고주파 전압 절삭 기능으로 강화된 솔리드 스테이트 파워 컨트롤러:5분 용량 과부하 제거로 전체 발전기 중량을 최대 10%까지 줄일 수 있다.
  • 전자열 얼음 보호 및 음향 감쇠 기능이 통합된 GKN 스쿱 흡입구: 전자열 얼음 보호 및 음향 감쇠 기술이 통합된 ECS 공기 흡입구.2011년 GKN 아이싱 윈드 터널에서 테스트를 받았다.
  • 아놀루스 주입구:복합 아눌루스 필러는 팬 블레이드 사이에 위치하며 공기 흐름을 유도하여 최적의 팬 블레이드 효율성을 보장한다.
  • 녹색 PU 시트 쿠션(헤드레스트):3부 시트 쿠션 시스템의 머리 받침대.22% 바이오 기반의 유연한 폴리우레탄 폼에 난연제가 없다.
  • 원활한 모핑 선행 에지 시승기:모핑 선행 가장자리를 매끄럽게 변형할 수 있는 작동 시스템의 설계.
  • 액체 수지 주입 공정을 통해 제조되고 가열 공구로 경화되는 Naceelle 복합 구성 요소:가열 공구에 액상 수지 주입을 사용하여 에폭시 수지 및 탄소 섬유로 만든 나셀 합성 부품.

클린 스카이 2

초기 클린 스카이 프로그램의 성공에 따라 2014년(2) 위원회의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램의 일환으로 후속 프로그램인 클린 스카이 2가 [6]출시되었다.클린 스카이 2는 최초 클린 스카이 프로그램보다 더 야심적인 ACARE가 설정한 비행 경로 2050 목표에 대한 위원회의 주요 기여자가 되는 것을 목표로 한다.

이러한 목표는 다음과 같다.

  • 이산화탄소(CO2) 배출량 75% 감소
  • 단질소산화물(NOX) 90% 감소
  • 비행 항공기의 소음 65% 감소.
  • 재활용 가능한 항공기를 설계하고 제조함으로써 항공기 및 관련 제품의 라이프사이클에 미치는 환경 영향을 완화한다.(3)

클린 스카이 2는 유럽 항공학의 글로벌 리더십 유지에도 기여할 것이다.이처럼 클린스카이2는 더 많은 회원 가입과 더 많은 예산, 더 넓은 영역의 연구 활동이 필요할 것이다.

얼음 보호

프로그램 내에서 패시브 얼음 보호 시스템은 엔진 입구 및 나셀 모형에서 de:의 아이싱 풍동에서 시험된다.2020년 초까지 오스트리아의 레일 테크 아스널은 증발기의 금속 다공성 "윅"에서 기화에 의해 발생하는 모세관 힘을 사용하여 우주 애플리케이션과 같이 콘덴서로 움직이는 부품이 없는 열 전달을 제공하여 무게와 에너지 요구사항을 줄인다.[7]

고속로터크래프트

클린 스카이 2 내에서 EU는 두 개의 고속 회전자 크래프트, 즉 에어버스 RACER 복합 헬리콥터와 레오나르도 차세대 시민 틸트로터(NGCTR)를 후원한다.[8]

하이브리드 전기

2016년에는 프랑스 오네라, 독일 DLR, 네덜란드 TU Delft/NLR이 계약되어 2035년부터 기존 여객기 설계를 대체하기 위한 35개의 급진적 구성을 평가하여 에어버스 A320 요건인 150명, 마하 0.78 크루즈, 1200nmi(2,200km)의 범위를 충족시켰다.TU Delft와 NLR은 2019년 1월 AIA SciTech 컨퍼런스에서 분산형 하이브리드 전기 추진(DHEP) 연구 Under Novair 프로젝트를 발표했으며, 다음 세 가지 구성을 추가로 선택했다.[9]

달성 가능하지만 자동차 또는 산업용 응용 분야를 넘어서는 500Wh/[9]kg 배터리 팩을 가정하면 추진 질량이 HS2의 경우 600%, HS3의 경우 730%로 치솟아 다른 모든 질량을 구동하고 HS3의 경우 34%, HS2의 경우 51%의 에너지를 소비하게 되는 반면 HS1은 10%의 에너지 소비량을 보였다.

클린 스카이 3

2050년까지 항공 운송의 CO2 배출량의 80%를 줄이려면 클린 스카이 3의 역계획이 필요할 것이다: 항공기의 기대수명 때문에 필요한 기술은 2030-35년에 서비스를 개시해야 하고 2025-27년에 시연되어야 한다.2021-27 EU 예산은 2019년 말까지 표결을 거쳐 2020년에 세부적으로 배분해야 하며, 기껏해야 2021년 1월 1일부터 시작되는 클린 스카이 3(Clean Sky3)를 Horizon 유럽 연구 및 혁신 프로그램에 포함시켜야 한다.[10]

연구 영역

  • 대형 여객기, 지역 항공기 및 고속 로터크래프트를 위한 3가지 혁신적인 항공기 시승 플랫폼(IADP), 전체 항공기/차량 수준에서 비행 시위대 개발 및 테스트
  • 주요 통합 시스템 수준에서 시위대를 사용하여 기체, 엔진 및 시스템을 살펴보는 통합 기술 데모자(ITD) 3명
  • 특정 애플리케이션에 대해 서로 다른 ITD와 IADP에 대한 지식을 통합하고 공유 프로젝트 및 결과를 통해 서로 다른 플랫폼 간에 시너지를 활용할 수 있는 두 가지 횡방향 활동(Small Air Transport, Eco-Design)
  • 기술 평가자(TE), IADP 및 ITD에서 개발된 기술의 환경 및 사회적 영향을 모니터링하고 평가한다.

참조

  1. ^ "Europe push for greener aviation". 5 February 2008 – via news.bbc.co.uk.
  2. ^ Gilbert, Natasha (5 February 2008). "New initiative gives green aircraft research a boost" – via www.theguardian.com.
  3. ^ "Safran celebrates successful start of Open Rotor demonstrator tests on new open-air test rig in southern France" (Press release). Safran. October 3, 2017.
  4. ^ Michael Gubisch (4 Sep 2017). "Airbus readies laminar-winged A340 for test flights". Flightglobal.
  5. ^ "Lean burn demonstrator". www.rolls-royce.com. Archived from the original on 2015-09-05. Retrieved 2015-08-30.
  6. ^ "Clean Sky 2 cleared for take-off with €4.05B budget - Science-Business". www.sciencebusiness.net.
  7. ^ Graham Warwick (Nov 12, 2018). "The Week in Technology, Nov. 12-19, 2018". Aviation Week & Space Technology.
  8. ^ Dominic Perry (21 Nov 2018). "Italy combines capabilities for future tiltrotor". Flight Global.
  9. ^ a b Graham Warwick (Jan 22, 2019). "Research Suggests A320 Is Difficult For Distributed Hybrid-Electric". Aviation Week & Space Technology.
  10. ^ Thierry Dubois (Apr 23, 2019). "EU Players Begin Devising Clean Sky 3 Research Program". Aviation Week & Space Technology.

외부 링크