Programa ecoDemonstrator da Boeing Testa Fibra de Carbono Reciclada, Melhorias Acústicas de Motor e Mais

Programa ecoDemonstrator da Boeing Testa Fibra de Carbono Reciclada, Melhorias Acústicas de Motor e Mais

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

Plataformas de Teste

Oito aviões serviram como bancadas de teste voadoras para o programa ecoDemonstrator. Estes incluíram Boeing 737 Next-Generation, 757, 777-200, 777 Freighter, 787 Dreamliners e um Embraer E170. Um 737-9 em parceria com Alaska Airlines serve como plataforma de teste para 2021.

Combustível Sustentável de Aviação

Combustível sustentável de aviação (SAF) é outra área de foco, com potencial para reduzir emissões de CO₂ de ciclo de vida em até 80% — dependendo da fonte usada para produzi-lo. Cada avião de teste voa com uma mistura de combustível de aviação sustentável e regular. Estes voos demonstram a viabilidade do SAF e fornecem dados para a indústria. O programa de 2018 fez história ao conduzir o primeiro voo de avião comercial do mundo voado com 100% SAF.

Tecnologias Testadas em 2019 e 2021

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

O programa de 2021 em um 737-9 da Alaska Airlines testa cerca de 20 tecnologias. Boeing e Alaska trabalham com a National Oceanic and Atmospheric Administration para expandir suas medições de emissões de gases de efeito estufa, o que ajudará a melhorar modelagem climática e previsão de longo prazo. Um revestimento acústico dentro da nacelle do motor está sendo avaliado por sua capacidade de reduzir ruído em motores a jato atuais e informar designs para modelos ultra-high bypass de próxima geração.

Guy Norris fornece imagens e detalhes adicionais em artigo de outubro de 2021 para Aviation Week: "O programa também testou conceitos de revestimento acústico no duto de fan traseiro de um dos motores CFM Leap 1B da aeronave, para avaliar potenciais reduções de ruído em motores atuais assim como informar designs para modelos de próxima geração. Conduzido em conjunto com o programa Continuous Lower Energy, Emissions and Noise (Cleen) da FAA, os testes focaram em portas de bloco de reversor de empuxo tratadas, bem como luvas acústicas especialmente desenvolvidas entre o centerbody do duto de bifurcação do fan traseiro e as paredes internas do reversor de empuxo."

Materiais Reciclados no Interior

Outra iniciativa testa painéis laterais de cabine feitos de fibra de carbono compósita reciclada, que podem reduzir ruído e resíduos indo para aterros. Novamente, Guy Norris adiciona insights:

"Como parte do impulso para reduzir impacto ambiental de ciclo de vida, o interior da cabine é parcialmente configurado com painéis laterais feitos de material compósita de carbono-carbono reciclado recuperado do local de produção da asa 777X em Everett, Washington. Testes focaram nas propriedades acústicas dos painéis, considerados exemplos raros de reciclagem para componentes aeroespaciais de alto valor. EcoDemonstrators anteriores testaram tanto designs de painéis laterais 'acusticamente sintonizados' avançados para minimizar vibração quanto outros recursos de cabine feitos de materiais reciclados."

Material compósito de fibra de carbono reciclado também foi usado no lavatório auto-desinfetante da Boeing, um de 53 projetos testados no ecoDemonstrator de 2019 em um 777-200 de propriedade da Boeing. O lavatório usa luz ultravioleta para matar 99,9% dos germes em cerca de três segundos após cada uso, e usou o compósito de fibra de carbono reciclado em piso absorvente de umidade.

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

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