[عاشق A380]

The rough skin of sharks has long been known for the low friction of its myriad tiny, sharp-edged scales. Airbus tested aircraft in the 1990s which were partially covered with a foil that mimicked the animals' surface texture. But despite the promise of aerodynamic improvement, the technology has yet to pass the experimental stage.

Lack of durability has been one problem. Another is the fact that while a sharkskin texture can be applied to aircraft or ships, the underlying physics of surface drag is extremely complicated; if nothing else, a shark is far more slippery than a similarly-textured aircraft if only because it is subtly flexible.

However, evolution in paint technology has combined with rising fuel prices to revive interest in transferring the shark's slippery surface texture to aircraft.


Lufthansa Technik

Lufthansa Technik (LHT) is testing aircraft paint with a similarly grooved surface in a joint project under Europe's Clean Sky initiative, together with Airbus, Germany's Fraunhofer research institute and Hamburg-based coating manufacturer Mankiewicz.

US coatings specialist PPG is also working on drag reduction surfaces, using paint- and foil-based approaches. Mark Cancilla, global director of PPG's aerospace division, says patterned surfaces can lead to "very significant" reductions in the airframe's drag coefficient, thus lowering specific fuel consumption (SFC).

However, the problem has been to keep the aircraft skin clean without additional washing, so progress depends on developing dirt-repellent coatings. Cancilla says such drag-reduction surfaces could come on to the market during the next four years.

Ultra-smooth surfaces reduce friction at slow speed but at high speed the riblets are more effective, despite increasing an aircraft's surface area because they cut drag by reducing turbulence perpendicular to the airflow.

Fraunhofer's institute for manufacturing technology and advanced materials has devised a process it calls the "simultaneous stamp hardening method", whereby the nanometer-range grooves are embossed into the freshly applied wet paint using a silicon film with inverse riblets, which is later removed.

DRYING ON DEMAND

Application is a challenge. Any practical coating must stay soft long enough to allow the riblets to be impressed into its surface, but then harden rapidly to freeze the delicate texture. This has been achieved with a paint containing only a small amount of volatile solvents, formulated for curing within seconds under ultraviolet light.

Aside from repelling dirt, the coating must also maintain its surface texture during use by remaining resistant over a long time to the abrasion and erosion resulting from the physical impact of dust, sand or hail, or the chemical action of de-icing fluid. And, as with regular aircraft exterior paint, it must be flexible to endure the fuselage's expansion and contraction during flight cycles and withstand intense UV radiation without weathering.


Mankiewicz

Close up image of the riblet structure of anti-drag coating

Andreas Ossenkopf, head of Mankiewicz's aviation department, thinks the riblets need to remain intact for at least five years, compared with the eight-year lifespan of the modern base coat/clear coat paint systems typically used on aircraft, and on which the low-drag coating is based.
Unlike normal paint systems, the low-drag system's clear topcoat provides all environmental protection, while underlying layers merely provide colourisation and are formulated for fast drying times. In conventional systems, each colour layer fulfils all protective functions, leading to longer drying times - so the low-drag coating can compensate for its shorter lifespan not only by saving fuel but by speeding up the application process.

The new chemistries also allow for modification of the surface properties of the clear topcoat without regard to the formulation of the underlying colour coats. This flexibility could be exploited to create multifunctional surfaces.

LHT has been testing riblet paint on two of its parent carrier's Airbus A340s since mid-2011, in a trial scheduled to run until summer 2013. Eight 10 x 10cm (4 x 4in) test patches have been placed on the fuselage and wings of each aircraft to assess the coating's durability in regular flight operations.

Ensuring the stamp process can be applied on an industrial scale without prohibitive production costs and turnaround times is another major hurdle. Ossenkopf points out that the riblet paint has so far only been used in small sections in selected areas. While it will not be necessary to apply it to the entire fuselage and wings, he says the aerodynamically relevant sections still constitute a large area that will be "challenging" to cover.

LHT aims for a "highly automated [paint] application process" and might conduct subsequent trials with larger test patches. But the German maintenance, repair and overhaul provider says preliminary evaluations of the riblet paint show potential SFC savings of "more than 1%". If cost of the paint and application process can be kept low enough, even this small gain should prove attractive.

If the grooved lacquer finds application on tomorrow's airliners, however, airline marketing departments will have to gloss over a cosmetic hitch of the "green" coating. A rough surface may save fuel, but these slippery aircraft will have lost their shine.

Aircraft paint suppliers explore sharkskin coating

[wahby2009]

بواسطة كولون (ألمانيا): ماجد الخطيب | الشرق الأوسط – السبت، 16 فبراير


يمكن للتقنية العالية اليوم أن تحسم سباق الأجواء الدائر بين شركات صناعة الطيران الكبرى حول الهيمنة على سوق الطيران. وتركز هذه التقنيات، أكثر من أي وقت مضى، على تقليل استهلاك الوقود، وعلى خفض وزن الطائرة عموما، وتقليل الضجيج الصادر عن الطائرة، ومن ثم تقليل أسعار الطيران وزيادة سرعة الطائرة.
* محاكاة الطبيعة
* ضمن هذا التوجه، أعلنت شركة «إيرباص» عن بدء تجربة يجريها المهندسون لمحاكاة الطبيعة في صناعة بدن الطائرات. وذكرت مصادر الشركة أن التقنيين سيجربون رقائق صناعية، تحاكي جلد سمك القرش، يجري لصقها على طائرتين من طراز «إيرباص 340» و«إيرباص 300»، وتستمر التجارب حتى الصيف المقبل. ويفترض أن تقلل هذه التقنية احتكاك الطائرة بالهواء أثناء الطيران، وتقليل استهلاك وقود الكيروسين، وبالتالي تقليل أسعار الطيران على المستوى البعيد.
أطلق العلماء على المادة الصناعية، التي تحاكي جلد سمك القرش، اسم «الكساء المتعدد الوظائف». وشارك علماء من شركة «لوفتهانزا»، وشركة «إيرباص أوبيريشن» و«معهد فراونهوفر لتقنية الجو» في بريمن في تطويرها. واعتمد إنتاج «الكساء المتعدد الوظائف» على تقنية ابتكرها علماء فراونهوفر الألماني لإنتاج طلاء خال من المواد المتطايرة ولا يتأثر بالحرارة وعوامل ديناميكيا الهواء. وتم تصليب الطلاء بتسليط الأشعة فوق البنفسجية عليه بأطوال معينة، كما تم صنع الأخاديد فيه باستخدام تقنية نانوية جديدة.
* أسرار سمك القرش
* يعرف العلماء منذ 20 سنة أن سر سرعة سمك القرش في الماء، وبالتالي سر تعرضه إلى مقاومة ماء قليلة، يكمن في الجلد الصقيل، إلى حد ما، وإلى الأخاديد الدقيقة العرضية في الجلد إلى حد أكبر. ولهذا فقد حرص العلماء على محاكاة هذه الأخاديد تماما، واستغرق ذلك عدة سنوات. والجانب الاقتصادي (تقليل الكيروسين) ليس سبب تطوير التقنية الوحيد، لأن الحفاظ على البيئة، وخصوصا تقليل انطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون، وتقليل الضجيج الصادر عن الطائرات، وخصوصا عن الإقلاع والهبوط، وهو الجانب الثاني والأهم من أهداف إنتاج «الكساء المتعدد الوظائف».
ووزعت شركة «لوفتهانزا» للطيران صورة لمهندسين تقنيين وهما يلصقان قطعا من «الكساء المتعدد الوظائف»، من مساحة 10X 10 سم، على مواقع معينة من الطائرة. وسيركز المهندسون في هذه التجربة، التي ستتبعها تجارب أخرى، على لصق القطع الصغيرة من جلد سمك القرش الصناعي على أكثر مناطق الطائرة عرضة لمقاومة الهواء، أي في المقدمة وعلى الجناحين. ومن المتوقع أن يؤدي لصق هذا العدد البسيط من القطع إلى تقليل الكيروسين بنسبة 1 في المائة. ومن الممكن في التجارب القادمة، حيث سيجري لصق قطع أكبر وعلى مساحات أوسع، التوصل إلى تقليل استهلاك الكيروسين بنسبة 25 في المائة.
* خفض الضجيج
* ويتجاوب هدف خفض الضجيج مع خطط الحكومة الألمانية التي دعت شركات صناعة الطيران إلى خفض ضجيج الطائرات بنسبة 10 في المائة خلال 3 سنوات، علما بأن أول قانون لحماية المواطن من الضجيج صدر في السبعينات من القرن الماضي. ويمكن لضجيج الطائرات الضخمة الذي قد يرتفع إلى 100 ديسبل، أن يصيب الناس المقيمين بالقرب من المطارات بأمراض مختلفة بينها ثقل السمع وأمراض القلب والدورة الدموية والأرق وضعف التركيز.
جدير بالذكر، أن القوة البحرية الألمانية، وشركة «ديل ب.ج.ت ديفنس» Diehl BGT المتخصصة في صناعة الأسلحة. قلدتا بدن وجلد سمكة الباراكودا لصناعة طوربيد يجيد المناورة، وقليل الضوضاء، وبالتالي صعب الكشف عنه بأجهزة تقصي الضجيج، وذو قوة تفجير كبيرة.
وتنتمي «الباراكودا» إلى صنف سمك الكركي السهمية. وتنتشر هذه الأسماك في المحيط الأطلس وقرب سواحل اليابان وأستراليا، إضافة إلى مناطق أخرى. ووجد العلماء أن سرعة السمكة يكمن في شكل جسمها، ورأسها المدبب، وفي قدرتها على إطلاق فقاعة هوائية تحيد بجسمها وتقلل احتكاكها في الهواء. وهكذا صنع المهندسون طوربيدا يحاكي السمكة وينطلق بسرعة متخفيا داخل فقاعة هوائية. ونجحت هذه التقنية برفع سرعة الطوربيد إلى 800 كلم - ساعة، في حين أن سرعة أفضل الطوربيدات التقليدية لا تزيد على 130 كلم - ساعة.

https://www.aawsat.com/details.asp?se...9#.USD_Sh1A260

[AirlinerJet]

اقتباس: وتقليل الضجيج الصادر عن الطائرات، وخصوصا عن الإقلاع والهبوط،

[الكابتن الحالم]

هذا رد قوي على كل من يقلل من ابداعات ايرباص ومن يتهمها بتقليد غيرها من مصنعي الطائرات

سلمت على هذا الخبر الجميل يا كابتن .

[pilot wesam]

لاتزال الايرباص تبهر العالم بالاستمرار في وصولهم لكل جديد وتقنياات عاليه جداا . . . يعطيك الف عافيه ع النقل