Nowe technologie

Transport lotniczy będzie nadal odgrywał ważną rolę w łączeniu miast i ludzi. Aby utrzymać się w czołówce, główne podmioty działające w sektorze lotniczym muszą nadal inwestować w innowacje materialne i nową architekturę silników. Zachowując ciągłość z europejskimi projektami SAGE 2 i SAGE 4 oraz Large Passenger Aircraft, ENGINE-UHPE w ramach programu „Clean Sky 2”, Avio Aero potwierdziła swoją strategiczną pozycję w Europie w zakresie rozwoju modułów przekładni napędowych i turbin dla innowacyjnych projektów silników. Programy te, wraz z innymi inicjatywami krajowymi i programem „Horizon 2020”, stanowią kluczowy element dojrzałości technologicznej nowych architektur dla nowej generacji systemów napędowych samolotów wąskokadłubowych. Avio Aero jest zaangażowana w badania nad innowacyjną architekturą silników przeznaczonych do samolotów wąskokadłubowych nowej generacji, czyli NGNB (Next Gen Narrow Body). W szczególności, w ramach projektu LPA opracowywane są kluczowe architektury i technologie związane z turbiną niskociśnieniową, natomiast w ramach projektu ENGINE Avio Aero opracowuje technologie i architektury przekładni oraz ich integrację z nowymi architekturami NGNB.

Pomimo znaczenia tego rosnącego rynku, producenci i operatorzy statków powietrznych skarżą się na brak innowacji technologicznych w silnikach turbośmigłowych. W tym kontekście odpowiedzią Avio Aero była kontynuacja jej wiodącej roli w ramach programu „Clean Sky 2” z projektem MAESTRO, mającym na celu zatwierdzenie szeregu ulepszeń technologicznych o wysokim stopniu innowacyjności technicznej. Celem jest ich włączenie do wirtualnego demonstratora do małych turbośmigłowców, ale także zapewnienie ich wdrożenia w silnikach opracowanych przez GE Aviation w Europie. Wśród nich znajduje się nowy silnik Catalyst - pierwszy, w którym zastosowano rewolucyjne innowacje osiągnięte w ramach tego europejskiego projektu. W tym samym segmencie projekt SICO skupia się na rozwoju innowacyjnego systemu sterowania. Celem jest zdobycie multidyscyplinarnej wiedzy w celu stworzenia systemu sterowania silnikami lotniczymi, charakteryzującego się wysokimi osiągami i niską emisją zanieczyszczeń.

Sektor lotniczy jest zaangażowany w ograniczanie emisji CO2 poprzez innowacje technologiczne. Celem jest zdecydowane przyczynienie się do stworzenia Europy neutralnej dla klimatu, zgodnie z Zielonym Ładem Komisji Europejskiej. Aby osiągnąć te cele, Avio Aero uczestniczy w wielu projektach badawczych skupiających się głównie na napędach hybrydowych. Wśród nich na uwagę zasługuje z pewnością projekt IRON (Innovative turbopROp configuratioN), obejmujący badanie tradycyjnej, jak również innowacyjnej konfiguracji silnika (Unducted Single Fan) przeznaczonej dla regionalnych zastosowań lotniczych, którego celem jest nowa konfiguracja z szeroko rozpowszechnionym hybrydowym systemem napędowym. Z kolei projekt IMOTHEP (Investigation and Maturation Of Technologies for Hybrid Electric Propulsion) ma na celu ocenę rzeczywistego potencjału, jaki oferuje hybrydowy napęd elektryczny (HEP, Hybrid Electric Propulsion); w ramach tego projektu prowadzone są dogłębne badania technologii elektrycznych dla hybrydowych samolotów elektrycznych w ścisłym powiązaniu z najbardziej zaawansowanymi konfiguracjami samolotów i najbardziej innowacyjnymi architekturami napędów.

Wkrótce światowa populacja będzie zamieszkiwać w większości obszary miejskie, co oznacza, że pojawi się silna potrzeba stworzenia innowacyjnych platform mobilności miejskiej. Jest to jeden z powodów, dla których Avio Aero, opierając się na dużym doświadczeniu w projektowaniu i produkcji przekładni śmigłowcowych, zdecydowała się rozpocząć współpracę partnerską w ramach RACER (projektu stworzonego przez Airbus Helicopter), opracowując główną przekładnię dla tej innowacyjnej konfiguracji śmigłowców. Jest to innowacyjny prototyp helikoptera szybkobieżnego zaprojektowany w celu zademonstrowania skuteczności innowacyjnej konfiguracji i umożliwienia lepszej mobilności „od drzwi do drzwi”, jak również ochrony środowiska, zdrowia i bezpieczeństwa ludzi. Śmigłowiec będzie latał również dzięki pozostałym dwóm przekładniom zaprojektowanym i zbudowanym przez Avio Aero: Lateral Gearbox, które łączą dwa boczne śmigła, oraz High Speed Input Stage, które są pierwszym etapem redukcji dwóch silników. To właśnie na tych podstawowych modułach Avio Aero skoncentrowała rozwój niektórych kluczowych technologii do przekładni śmigłowcowych przyszłości. Innowacyjne wysiłki Avio Aero skupiają się na wysokowydajnych materiałach do kół zębatych i łożysk, ale także na komponentach układu smarowania i chłodzenia produkowanych w produkcji addytywnej. Wspomniane komponenty, zaprojektowane przez projektantów Avio Aero wykorzystujących ogromny potencjał tej technologii, są drukowane w laboratorium TAL Politechniki w Turynie. I-GEAR (Intelligent Gearbox for Endurance Advanced Rotorcraft) jest również powiązany z tym projektem, a jego celem jest stworzenie systemu monitorowania stanu innowacyjnych kół zębatych i łożysk w przekładniach bocznych RACER.

Druk 3D ma duży wpływ na świat produkcji. Komponenty mogą być produkowane w bardziej złożonych architekturach, szybciej i z mniejszą ilością odpadów materiałowych, co skraca czas obróbki i wprowadzenia na rynek. A to tylko niektóre z korzyści. Avio Aero jest partnerem - we Włoszech i w Europie - w wielu projektach mających na celu uzyskanie najlepszych wyników z tej niezwykłej technologii: na przykład projekt SOPRANO ma na celu ulepszenie projektowania przyszłych niskoemisyjnych komór spalania i wzmocnienie kryteriów chłodzenia. Avio Aero jest również partnerem projektu SIAAD, Przemysł 4.0 (czwarta rewolucja przemysłowa) i STAMP. Nowe technologie leżą u podstaw silników lotniczych przyszłości, od specyficznego "projektowania dla produkcji addytywnej" do produkcji dużych komponentów.

W coraz bardziej skomunikowanym i dynamicznym społeczeństwie konieczne jest inwestowanie w technologie cyfrowe, aby procesy i narzędzia stały się w większym stopniu wzajemnie powiązane i szybsze. Avio Aero zdecydowała się zainwestować w ten sektor, dzięki projektom badawczym uruchomionym w ostatnich latach, takim jak czwarta rewolucja przemysłowa - Przemysł 4.0, w zakresie połączenia systemów fizycznych i cyfrowych, cyfrowej transformacji procesów projektowych, produkcji wirtualnej, kompleksowej analizy poprzez Big Data i adaptacji w czasie rzeczywistym. Inne projekty również przyczyniają się do cyfrowego rozwoju firmy: LEXIS ma na celu skrócenie czasu sprawności symulacji produktów lotniczych poprzez poprawę wydajności inżynieryjnej i jakości procesów projektowania z wykorzystaniem platform HPC, Cloud i Big Data. Przyszłość z pewnością staje się coraz bardziej cyfrowa.

Wielką innowacją w transporcie lotniczym jest to, że technologia addytywna, która umożliwia produkcję elementów silnika z wykorzystaniem druku 3D, może być również wykorzystana do naprawy elementów silnika samolotu. Działania badawcze Avio Aero Repair są prowadzone we wspólnym laboratorium Avio Aero i Politechniki w Bari „Apulia Repair Development Center” (RDC). Ośrodek ten skupia się na wykorzystaniu technologii addytywnej do rekonstrukcji uszkodzonych części, w szczególności dzięki technologii zimnego natrysku i depozycji laserowej. Avio Aero kontynuuje swoją działalność eksperymentalną w ramach projektu badawczego META, finansowanego przez region Apulia, i uzyskała doskonałe wyniki zarówno w technologii zimnego natrysku (Cold Spray) do naprawy komponentów, jak i w technologii Direct Metal Laser Deposition do wstępnych etapów naprawy łopatek turbin niskiego ciśnienia.