TorPropel – Toroidalpropeller für effiziente und nachhaltige Luftfahrt
Entwicklung von Toroidalpropellern unter Verwendung fortschrittlicher Kohlefaserverbundwerkstoffe und robotergestützter Fertigung zur Verbesserung von Leistung, Nachhaltigkeit und Lärmreduzierung..
Projektpartner
University of Ioannina, ICOMAT, Evektor, Limmat Scientific, Aristotle University of Thessaloniki, GMI Aero, Brunel University London
Laufzeit
02.01.2025 – 31.01.2028
Weitere Links
Offizielle Projektseite der Europäischen Kommission: cordis.europa.eu/project/id/101187800/de
Fördergeber
EU
Motivation
Das TorPropel-Projekt zielt darauf ab, den Antrieb von Flugzeugen zu verändern, indem toroidale Propellerdesigns unter Verwendung fortschrittlicher Kohlenstoffverbundwerkstoffe und robotergestützter Fertigungsverfahren weiterentwickelt werden. Diese Technologie verspricht, die Leistung einer breiten Palette von Flugzeugen zu verbessern, von kleinen Elektroflugzeugen und senkrechtstartende und -landende Flugzeuge bis hin zu UAVs und neuen verteilten Antriebssystemen. Aufbauend auf dem preisgekrönten Toroidalpropeller des MIT Lincoln Laboratory, der in kleinen Tests eine verbesserte Schubeffizienz und Geräuschreduzierung zeigte, zielt TorPropel darauf ab, dieses Design für größere Flugzeugzellen zu skalieren. Das Projekt befasst sich mit Optimierungs-, Herstellungs- und Sicherheitsproblemen, um letztendlich die Leistung, Haltbarkeit, das Gewicht und die Nachhaltigkeit des Propellers zu verbessern und den Weg für einen leiseren und umweltfreundlicheren Flugverkehr zu ebnen.
Vorgehen
Das TorPropel-Projekt folgt einer strukturierten Methodik, um TRL4 durch systematische Tests zu erreichen. Ausgehend von der aerodynamischen Optimierung mittels numerischer Strömungsmechanik-Simulation (CFD), zur Verbesserung der Schubeffizienz und Lärmreduzierung, folgt die Optimierung der Laminatstruktur zur Leistungssteigerung. Es werden fortschrittliche Epoxid-Vitrimer-Verbundwerkstoffe entwickelt, die sich durch hohe mechanische Eigenschaften, Wärmebeständigkeit und Wiederverwertbarkeit auszeichnen. Die robotergestützte Fertigung, insbesondere das Rapid Tow Shearing (RTS), gewährleistet eine präzise Faserplatzierung und strukturelle Integrität. Ein System zur Überwachung des Strukturzustands (SHM) verfolgt die Bedingungen in Echtzeit und ermöglicht eine vorausschauende Wartung. Nach der Herstellung werden die Propeller einer Leistungsvalidierung unterzogen, während eine Lebenszyklusanalyse (LCA) die Umweltauswirkungen bewertet, um den Nachhaltigkeitszielen gerecht zu werden.
Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projektes „TorPropel“, die von der Europäischen Union unter der Schiene „Horizon Europe“ gewährt wurde. (Förderkennzeichen: 101187800). Dieses Projekt wird mit Mitteln aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont Europa der Europäischen Union gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung trägt allein der Verfasser; die Europäische Kommission haftet nicht für die weitere Verwendung der darin enthaltenen Angaben.
Ansprechpartner
Noor Rehman, M.Sc.; Dipl.-Ing. Thomas Wettemann