Boeing ecoDemonstrator testa paredes laterais de fibra de carbono reciclado, atualizações acústicas para motores aéreos e muito mais

A Boeing (Chicago, Illinois, EUA) criou o programa ecoDemonstrator em 2010 para promover novos desenvolvimentos para melhorar a segurança e eficiência e minimizar sua pegada ambiental. Desde então, a Boeing e seus parceiros da indústria aceleraram a inovação ao tirar tecnologias promissoras do laboratório e testá-las no ar. O programa foi expandido para avaliar novos recursos, serviços e abordagens que podem melhorar todo o ecossistema da aviação, incluindo tecnologias que reduzem o uso de combustível, emissões e ruído, e incorporam materiais mais sustentáveis. Os aviões Boeing recém-entregues e aqueles que já voam na frota global da aviação comercial incluem uma série de tecnologias que foram avaliadas e comprovadas no programa ecoDemonstrator, como winglets mais aerodinamicamente eficientes no 737 MAX.

Oito aviões serviram como bancos de teste de vôo para o programa ecoDemonstrator. Estes incluíram um NextGeneration Boeing 737, 757, 777-200, 777 Freighter, 787 Dreamliners e um Embraer E170. Um 737-9 em parceria com a Alaska Airlines está servindo como plataforma de teste para 2021.

Combustível de aviação sustentável (SAF) é outra área de foco, com potencial para reduzir o CO do ciclo de vida ₂ emissões em até 80% - dependendo da fonte usada para fazer isso. Cada avião de teste voa com uma mistura de combustível de jato sustentável e regular. Esses voos demonstram a viabilidade da SAF e fornecem dados para o setor. O programa de 2018 fez história ao conduzir o primeiro vôo comercial comercial do mundo em 100% SAF.

O 2019 ecoDemonstrator 777-200 testou novos geradores de vórtice, que são pequenas palhetas verticais na asa que melhoram a eficiência aerodinâmica de um avião durante a decolagem e o pouso. Ligas com memória de forma desenvolvidas em colaboração com a NASA permitem que os geradores de vórtice se retraiam para a asa durante o cruzeiro quando não são necessários, melhorando a eficiência do combustível e reduzindo as emissões de carbono.

O programa 2021 em um 737-9 da Alaska Airlines está testando cerca de 20 tecnologias. A Boeing e o Alasca estão trabalhando com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional para expandir suas medições de emissões de gases de efeito estufa, o que ajudará a melhorar a modelagem climática e as previsões de longo prazo. Um revestimento acústico dentro da nacela do motor está sendo avaliado por sua capacidade de reduzir o ruído nos motores a jato atuais e informar os projetos para modelos de bypass ultra-alto de próxima geração.

Guy Norris fornece imagens e detalhes adicionais em um artigo de outubro de 2021 para a Aviation Week:

“O programa também testou conceitos de revestimento acústico no duto do ventilador traseiro de um dos motores CFM Leap 1B da aeronave, para avaliar possíveis reduções de ruído nos motores atuais, bem como informar os projetos para os próximos modelos de geração. Conduzidos em conjunto com o programa de redução contínua de energia, emissões e ruído (Cleen) da FAA, os testes se concentraram em portas de bloqueio reversor de empuxo tratadas, bem como em luvas acústicas especialmente desenvolvidas entre o corpo central do duto de bifurcação do ventilador traseiro e as paredes internas do empuxo reversor. ”

Outra iniciativa está testando as paredes laterais internas da cabine feitas de fibra composta de carbono reciclado, o que pode reduzir o ruído e os resíduos que vão para aterros sanitários. Novamente, Guy Norris adiciona insights adicionais:

“Como parte do esforço para reduzir o impacto ambiental do ciclo de vida, o interior da cabine é parcialmente configurado com painéis laterais feitos de material composto de carbono reciclado recuperado do local de produção de asas 777X em Everett, Washington. Os testes se concentraram nas propriedades acústicas dos painéis, que são considerados exemplos raros de reciclagem de componentes aeroespaciais de alto valor. Os ecoDemonstradores anteriores testaram designs avançados de paredes laterais ‘acusticamente ajustados’ para minimizar a vibração, bem como outras características da cabine feitas de materiais reciclados. ”

O material composto de fibra de carbono reciclado também foi usado no banheiro autodesinfetante da Boeing, um dos 53 projetos testados no ecoDemonstrator 2019 em um Boeing 777-200. O banheiro usa luz ultravioleta para matar 99,9% dos germes em cerca de três segundos após cada uso e usa o composto de fibra de carbono reciclado em um piso que absorve umidade.

Outra iniciativa de reciclagem foi testada como um dos 37 projetos no ecoDemonstrator 2018, um cargueiro 777 de propriedade da FedEx Express. Os subprodutos da fabricação foram reutilizados como materiais de alto valor para conexões, substituindo a liga de titânio (Ti64) com mais de 75% de conteúdo reciclado. Em 2015, o controle de fluxo ativo foi demonstrado em um 757. O objetivo era melhorar o fluxo de ar sobre o leme para melhorar potencialmente sua eficiência aerodinâmica em mais de 15% e permitir um design de cauda vertical menor no futuro (em cooperação com a NASA). Notavelmente, em 2012, a Boeing testou uma célula de combustível de hidrogênio regenerativa para energia elétrica de aeronaves em um 737-800 entregue à American Airlines.

Mais informações sobre o programa 2021 ecoDemonstrator e aviões de teste de vôo anteriores podem ser encontradas em boeing.com/ecodemonstrator