6 Aufkommende Luft- und Raumfahrttechnologien, die Sie kennenlernen möchten

In den letzten Jahren hat die Luft- und Raumfahrtindustrie unzählige Innovationen realisiert, von denen viele am Horizont stehen.

Hier sind sechs neue Technologien für die Luft- und Raumfahrt, die Sie kennenlernen sollten:

1. Null-Kraftstoff-Flugzeuge

Die Idee eines Null-Kraftstoff-Flugzeugs hat in letzter Zeit sowohl im zivilen als auch im kommerziellen Bereich viel Zugkraft gewonnen. Das Konzept kann in der Landwirtschaft, der Luftbildfotografie, der 3D-Kartierung, dem Tierschutz und der Bereitstellung von Internetzugang an abgelegenen Orten eingesetzt werden. Aber wie funktioniert es?

Laut Avimanyu Basu, einem leitenden Analysten bei Technavio für Luft- und Raumfahrtforschung:

Flugzeuge ohne Treibstoff verwenden Photovoltaikmodule, um die Sonnenenergie zu nutzen und den Triebwerken den notwendigen Schub zu geben. Der Solar Impulse 2, ein solarbetriebener Prototyp, hatte nano-carbonfaserverstärkte Strukturbauteile, um das Gesamtgewicht der Karosserie zu reduzieren“.

Der jüngste Anstieg des Interesses hat die globale Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie unter Druck gesetzt, eine langfristige Entwicklungsstrategie für das Null-Kraftstoff-Flugzeugkonzept zu entwickeln und das Marktwachstum voranzutreiben.

2. Überwachung des strukturellen Zustands

Fortschrittliche Gesundheitsmanagementsysteme – wie Überwachung, Prognose und Selbstheilung – werden entwickelt, um unsere Fähigkeit zur Analyse und Bestimmung des Status eines Flugzeugs zu verbessern. Diese Technologie wurde bereits von Boeing und Airbus eingesetzt und war zuvor an Bord eines Air France-Jets, das 2009 abstürzte, um die Zentrale über elektrische Probleme zu informieren.

3. Fortschrittliche Raumfahrtantriebstechnologien

Eine neue, plasmabasierte Raketenantriebstechnologie namens VASIMR®-Rakete (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) wird von der NASA zusammen mit dem Department of Energy und dem Oak Ridge National Laboratory seit einigen Jahren entwickelt. Es wird erwartet, dass diese neue Technologie den Treibstoffverbrauch senken und in Zukunft langfristige Raumfahrtmissionen ermöglichen wird.

Obwohl sowohl die NASA als auch der Ingenieur, der das VASIMR-Antriebssystem entwickelt, in letzter Zeit in die Kritik geraten sind, wurden neue Durchbrüche erzielt, die auf eine bevorstehende Auszahlung hindeuten.

Photovoltaikmodule entfetter

4. Fortschrittliche Materialien

Die Fortschritte in der Materialwissenschaft deuten auf enorme Vorteile für die Flugzeughersteller hin. Neue Materialien wie Graphen und Kohlenstoff-Nanoröhrchen tragen dazu bei, Flugzeugflügel effizienter zu machen, indem sie Gewicht und Kraftstoffverbrauch reduzieren.

Mit diesen neuen Materialien haben Wissenschaftler des MIT und der NASA einen “morphing” Flügel entwickelt, der auch zu effizienteren Fertigungsprozessen führen könnte, da ein System von winzigen, leichten Untereinheiten, die von kleinen, spezialisierten Robotern montiert werden können, zur Verfügung steht.

5. Intelligente Automatisierung und Blockchain

Die Herstellung von Flugzeugteilen ist ein hochspezialisierter und komplizierter Prozess. Neue Technologien und Prozesse machen es jedoch schneller und einfacher. Nehmen wir zum Beispiel den Airbus “Fabrik der Zukunft“. Techniker sind in der Lage, die Metalloberfläche mit einem Tablett oder Smart Glass zu scannen und festzustellen, welche Schraubengröße verwendet werden muss und wie viel Drehmoment erforderlich ist. Basierend auf diesen Informationen führt ein Roboterarm die Arbeit aus.

Auch Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsunternehmen beginnen, den digitalen Bereich zu erforschen. Technologien wie Blockchain tragen dazu bei, die Transparenz zu verbessern und Transaktionen zwischen Lieferkettenpartnern zu automatisieren.

6. 3D-Druck

Unternehmen, die Schwierigkeiten hatten, die Produktionstermine einzuhalten, haben in den letzten Jahren auf den 3D-Druck als Lösung gesetzt. Nehmen wir zum Beispiel Airbus. Das Unternehmen hat mit dem 3D-Druck begonnen, um über 1.000 verschiedene Teile für seine A350 herzustellen. Es wird erwartet, dass dieser Trend weiter wächst.

Ersatzteile, die regelmäßig ausgetauscht werden müssen, wie z.B. Türgriffe, sind die ersten Ziele. Anschließend werden auch die Werkzeuge gedruckt, mit denen Flugzeugteile erstellt werden. Dadurch werden Zeit, Kosten und Gewicht reduziert.

Hebemethoden

  • Leichter als Luft – Aerostate
  • Schwerer als die Luft – Aerodynen
  • Fester Flügel
  • Drehflügler

Andere Aufzugsmethoden

  • Hebekörper
  • Angetriebener Lift
  • Flettner-Flugzeug
  • Ornithopter

Die Zukunft ist da

Innovative Technologien und Herstellungsverfahren werden auf scheinbar konstanter Basis entwickelt, und kleine und mittlere Hersteller profitieren davon, wenn Luft- und Raumfahrtunternehmen nach Nischenlieferanten suchen, um ihre Lieferkette zu erweitern. Um die Schönheit des Flugzeugs zu erhalten, sollte es von Zeit zu Zeit gereinigt werden und die Turbine mit einem Entfetter versehen werden.

Es wird erwartet, dass in den nächsten fünf bis zehn Jahren immer mehr Joint Ventures und Outsourcing stattfinden werden, da diese Schwellenländer beginnen, im globalen Wettbewerb zu bestehen.