JOICE

Projektziele:

• Bereitstellung umfassender numerischer und experimenteller Simulationsmethoden für die Entwicklung von Eisschutzsystemen unter CS-25 Appendix C, O und Schneevereisungsbedingungen

• Demonstration hoch energieeffizienter hybrider Eisschutzsysteme für UAV sowie kleine und mittlere Flugzeuge für den Flug unter Vereisungsbedingungen

• Entwicklung/Erweiterung einer umfassenden experimentellen 3D-Validierungsdatenbank für numerische Eisansatzsimulationswerkzeuge unter Appendix C, O und Schneevereisungsbedingungen

Im Projektfokus standen mit Drohnen und Kleinflugzeugen zwei Flugzeugtypen, für die der Flug unter Vereisungsbedingungen besonders sicherheitskritisch ist: Sogenanntes In-flight icing, das von Vereisung am Boden unterschieden werden muss, tritt auf, wenn ein Luftfahrzeug bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts durch eine Wolke fliegt, in der sich flüssige Wassertröpfchen befinden.

Ergebnisse:

Für die Erforschung und Entwicklung von alternativen, energiearmen Enteisungssystemen wurden existierende Technologien mit solchen, die in JOICE neu entwickelt wurden, zu „hybriden“ Systemen kombiniert. Zu den bereits existierenden Technologien zählt ein Vibrationssystem, das energiesparend Schwingungen erzeugt, wodurch das Eis an der Vorderseite von Flügeln absplittert. Ein neuer Forschungsansatz, speziell für den hinteren Tragflächenbereich, sind knapp unter der Tragflächenoberfläche angebrachte Heizfolien, die nur kurzfristig eingeschaltet werden. In JOICE wurde ein Gesamtsystem, bestehend aus einem Vibrationssystem für den vorderen Teil des Flügels und einem auf Heizfolien basierenden System für den hinteren Teil des Flügels entwickelt.

Zusätzlich wurden neu entwickelte eisabweisende Beschichtungen auf die Flügeloberfläche angebracht, um die Ablösung des Eises zu erleichtern. Schon in Hinblick auf die Zukunft des elektrischen Fliegens wurde von den Projektpartnern besonders auf Energieeffizienz geachtet, um etwa möglichst wenig Batteriekapazität für das Enteisen zu verbrauchen. Und speziell Drohnen sollen durch neue Enteisungssysteme allwettertauglich werden, beispielsweise, um Einsatzorganisationen Drohnenflüge auch im Winter zu ermöglichen.

Für die Weiterentwicklung der Simulation von Vereisung an Tragflächen wurden unter anderem von der Forschungsgruppe „Luftfahrzeugvereisung“ des Instituts Luftfahrt / Aviation der FH JOANNEUM sowie dem Partner AeroTex Daten gesammelt. Diese wurden im „Icing Wind Tunnel“, dem Klima-Wind-Kanal von Partner Rail Tec Arsenal (RTA) weiter überprüft. Zudem wurde vor Ort die Weiterentwicklung eines Propellerprüfstands vorangetrieben.