Projekt Coat-Ips koncentruje się na opracowaniu energooszczędnej powłoki grzewczej, która ma zwiększyć bezpieczeństwo lotnictwa w warunkach oblodzenia. Nad rozwiązaniem pracują OMAR Coatings, centrum technologiczne tworzyw sztucznych AIMPLAS oraz Narodowy Instytut Techniki Lotniczej INTA. System ma postać powłoki nanoszonej jak farba i może być naprawiany bezpośrednio w miejscu uszkodzenia. Projekt odpowiada na problem tworzenia się lodu podczas lotu, który nadal pozostaje jednym z najpoważniejszych wyzwań dla bezpieczeństwa i sprawności operacyjnej statków powietrznych. Zgodnie z przedstawionymi informacjami cienka warstwa lodu na skrzydłach może obniżyć siłę nośną nawet o 30 proc. oraz zwiększyć opór aerodynamiczny o 40 proc., co pogarsza osiągi samolotu. Dodatkowo statki powietrzne są narażone na warunki sprzyjające oblodzeniu przez około 15 proc. okresu eksploatacji, co przekłada się na zużycie paliwa, stabilność oraz wymagania serwisowe.
W odpowiedzi na te ograniczenia partnerzy projektu opracowali system ochrony przeciwoblodzeniowej oparty na powłoce wykorzystującej nagrzewanie Joule’a. Została ona sformułowana jako farba techniczna o niskim zużyciu energii, zdolna do pracy zarówno w trybie zapobiegania oblodzeniu, jak i odladzania. Ma to umożliwić szybką i efektywną reakcję na warunki sprzyjające powstawaniu lodu. Jak wyjaśnił Blai López, badacz z obszaru powłok, klejów i procesów przetwórczych w AIMPLAS - W sektorze zmierzającym w kierunku bardziej efektywnej i zrównoważonej mobilności niezbędne jest opracowywanie rozwiązań, które ograniczają wpływ energetyczny bez uszczerbku dla bezpieczeństwa. Według informacji podanych przez uczestników projektu obecnie stosowane systemy przeciwoblodzeniowe, takie jak gorące powietrze z silnika, pneumatyczne osłony oraz technologie elektrotermiczne, mają istotne ograniczenia, między innymi wysokie zużycie energii, wzrost masy, trudności w sterowaniu, ryzyko przegrzewania oraz ograniczoną skuteczność w określonych warunkach.
Powłoka nanoszona bezpośrednio na powierzchnię
Przedstawiciele projektu wskazują, że nowa powłoka może być nanoszona bezpośrednio na powierzchnię statku powietrznego i łatwo dostosowuje się do obszarów o złożonej geometrii. Blai López podkreślił, że - Rozwiązanie, które przedstawiamy, stanowi istotną innowację w obszarze lotnictwa, ponieważ umożliwia bezpośrednią aplikację na powierzchnię statku powietrznego i łatwo dopasowuje się do stref o skomplikowanych kształtach.
Oprócz efektywności energetycznej powłoka ma oferować także kompatybilność z powszechnie stosowanymi farbami lotniczymi. Jej kolejną cechą jest mała masa, ponieważ rozwiązanie nie wymaga systemów pomocniczych ani transformatorów. Istotnym elementem jest również możliwość naprawy, która pozwala usuwać uszkodzenia bezpośrednio w miejscu ich wystąpienia, bez konieczności demontażu i wymiany całego systemu.
Według informacji przekazanych przez partnerów projektu efektem prac ma być zoptymalizowana formulacja oraz system przeznaczony specjalnie do zastosowań lotniczych, który został poddany walidacji pod kątem użycia na statkach powietrznych. Rozwiązanie może być szczególnie interesujące dla producentów struktur, wytwórców pojazdów bezzałogowych oraz firm działających w sektorze powłok.
Podział kompetencji w projekcie
W rozwój Coat-Ips zaangażowane są trzy podmioty, które odpowiadają za kolejne etapy prac, od opracowania formulacji po walidację w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. AIMPLAS wnosi do projektu pierwotne opracowanie formulacji grzewczej oraz doświadczenie w zaawansowanych technologiach polimerowych, stanowiące podstawę całego systemu.
OMAR Coatings odpowiada za przeniesienie formulacji na poziom rozwoju przemysłowego. Prace tej firmy obejmują optymalizację powłoki oraz procesu jej nanoszenia, tak aby zapewnić skalowalność rozwiązania i możliwość wykorzystania go jako systemu napraw wykonywanych na miejscu.
INTA wnosi wiedzę z zakresu lotnictwa, określa wymagania techniczne dla produktu oraz prowadzi badania charakteryzacyjne i walidacyjne w środowiskach reprezentatywnych dla końcowych warunków użytkowania. Jak podano, wcześniejsza współpraca AIMPLAS i INTA ułatwia również optymalne zaprojektowanie systemu grzewczego oraz ocenę jego działania w rzeczywistych warunkach operacyjnych.
Blai López podsumował, że - Coat-Ips stanowi bezpośrednią odpowiedź na zapotrzebowanie sektora lotniczego na lżejsze, bardziej efektywne i zrównoważone technologie, które umożliwiają ograniczenie zużycia paliwa i poprawę bezpieczeństwa lotu.
Projekt Coat-Ips jest finansowany przez hiszpańskie Ministerstwo Nauki, Innowacji i Uniwersytetów w ramach naboru Partnerstwo publiczno-prywatne 2024 prowadzonego przez Państwową Agencję Badawczą (AEI) oraz współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.
