Dalam Cluster of Excellence SE²A di Technische Universität Braunschweigpara peneliti sedang mengerjakan konsep aerodinamis untuk meningkatkan efisiensi dalam penerbangan. Penelitian saat ini berfokus pada panel hisap yang dicetak 3D yang berkontribusi pada stabilisasi yang ditargetkan dari lapisan batas pada sayap pesawat. Panel-panel ini memungkinkan untuk mempertahankan kondisi aliran laminar lebih lama dan dengan demikian secara signifikan mengurangi hambatan aliran.
Prinsipnya didasarkan pada struktur berlubang mikro di mana bagian dari aliran udara diekstraksi dekat dengan permukaan sayap. Langkah ini menunda transisi laminar-turbulen dari lapisan batas dan dengan demikian berkontribusi pada penghematan energi. Lapisan batas laminar menghasilkan gesekan hingga 90 persen lebih sedikit dibandingkan dengan lapisan turbulen, yang dapat memberikan kontribusi signifikan untuk mengurangi konsumsi bahan bakar pada pesawat komersial modern.
“Oleh karena itu, kontrol aliran laminar merupakan cara yang menjanjikan untuk mengurangi konsumsi bahan bakar secara signifikan dan juga emisi dari pesawat terbang komersial,” kata Jan Kube dari TU Braunschweig, yang bertanggung jawab untuk membuat panel knalpot yang dicetak dengan teknologi 3D.
Metode ini divalidasi di terowongan angin berkecepatan rendah Braunschweig, yang sangat cocok untuk investigasi lapisan batas karena tingkat turbulensinya yang rendah. Komponen utama dari pengujian saat ini adalah apa yang disebut sayap sabit – sebuah aerofoil dengan bentuk khas yang dikembangkan di Institute of Fluid Mechanics.
“Geometri khusus dari sayap yang berbentuk sabit memungkinkan kita untuk menyelidiki berbagai keadaan aerodinamis dan khususnya transisi di antara keadaan-keadaan tersebut,” kata Lajos Fohlmeister, yang bertanggung jawab mengembangkan sayap sabit dan melaksanakan uji terowongan angin.
Hendrik Traub: “Menemukan geometri perforasi yang sesuai merupakan bagian besar dari pekerjaan penelitian kami. Kemampuan untuk mencetak permukaan seperti itu sekarang memungkinkan untuk menghasilkan permukaan hisap melengkung tiga dimensi dengan cepat dan hemat biaya. Hal ini menarik untuk pesawat terbang layang, pesawat terbang ringan dan komersial serta untuk ilmu pengetahuan.”
Produksi mikroperforasi dengan diameter kurang dari 250 mikrometer memberikan tuntutan khusus pada manufaktur aditif. Hasil yang dicapai tidak hanya relevan untuk konstruksi pesawat terbang komersial, tetapi juga untuk pesawat terbang layang, pesawat terbang ringan, dan pengembangan lebih lanjut metode simulasi numerik.
