Die Notwendigkeit, Forschung im Bereich der Vereisung zu betreiben, um die Sicherheit und Effizienz der vorgeschlagenen neuen Lösungen (TRL 3-5) zu gewährleisten, ist durch die zunehmende Häufigkeit von Wettergefahren, die durch den Klimawandel verursacht werden, die neue Generation von Flugzeugen mit geringem Kohlendioxidausstoß (CO2) und die damit verbundenen störenden Konfigurationen sowie die Strenge der neuen Politiken und Zertifizierungsvorschriften begründet.

Mittelfristig sollen die Projektergebnisse zu den folgenden Ergebnissen beitragen:

• Erarbeitung von wissenschaftlichem Fachwissen zur Entwicklung von Konformitätskriterien für die Zertifizierung von Vereisungssystemen;
• Gewinnung wissenschaftlicher Erkenntnisse, um neue Prototypen für die Eiserkennung und den Eisschutz entwickeln zu können.

Der Bereich der Flugzeugvereisung ist von besonderer Bedeutung, da er die Sicherheit des Fluges bei ungünstigen Wetterbedingungen betrifft, die im letzten Jahrzehnt immer extremer wurden.

Die Luftfahrtindustrie arbeitet an der Entwicklung einer sauberen und nachhaltigen Luftfahrt. Es besteht die Notwendigkeit, innovativ zu sein und gleichzeitig die Sicherheit zu gewährleisten.

Um die Entwicklung, Validierung und künftige Zertifizierung neuer Technologien für eine umweltfreundlichere Luftfahrt zu ermöglichen, sollte Forschung und Entwicklung in den folgenden drei Hauptbereichen initiiert werden (die Vorschläge sollten alle oder wesentliche Teile aller drei Bereiche betreffen):

1. F&I zur Vorbereitung der Entwicklung von Mitteln zur Einhaltung der Vorschriften für die Zertifizierung zukünftiger nachhaltiger Luftfahrtkonzepte einschließlich:

• Entwicklung von zuverlässigen numerischen Werkzeugen zur Validierung der Entwürfe gegen die Vereisungsumgebung des Anhangs C, O, P und Schnee, einschließlich der Anti-Icing-Flüssigkeiten am Boden;
• Entwicklung von Testmöglichkeiten für unterkühlte große Tropfen (SLD) wie Vereisungswindkanaltests oder Eistankwagen. Erstellung von offenen Datensätzen für Flugtests zur Validierung von Modellierung und Tunneltests;
• Entwicklung der europäischen Eiskristall-Testkapazität (für Triebwerk/Luft-Datensonde);
• Entwicklung von Testmöglichkeiten für fallenden/verwehten Schnee.

2. F&I zum Thema Vereisungsumgebung, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Vereisungsumgebungen der Zertifizierung zu bewerten^[1].

3. F&I im Zusammenhang mit neuen Technologien zur Erkennung und zum Schutz von Eis, einschließlich:

• Eiskristall- und SLD-Eiserkennungssysteme zur Optimierung des Eiskristallschutzes oder zur Unterstützung der Erkennung und Beendigung des SLD-Anhangs O oder eines Teils der Anhang-O-Bedingungen;
• Hocheffizienter/energiesparender Schutz: Eine sauberere Luftfahrt mit mehr Elektroflugzeugen wird den Bedarf an neuen Eisschutztechnologien vorantreiben: effektiver und mit weniger Energie, aktiven, passiven und hybriden Technologien (z.B. dauerhafte Beschichtungen mit geringer Eishaftung und einschließlich neuer Produkte für die Luftmobilität (z.B. Bedenken hinsichtlich der Vereisung von Propellern mit niedriger Geschwindigkeit);
• Ungleiche Mittel zur Messung von Luftdaten (Anstellwinkel (AOA)/Geschwindigkeit) und unempfindlich gegenüber Vereisungsgefahr. Die Messung der Luftgeschwindigkeit und der Fluglage ist für die Steuerung des Flugzeugs entscheidend. Luftdaten-/Navigationssonden sind außen angebracht und ungünstigen Bedingungen ausgesetzt. Unterschiedliche Mittel zur Bestimmung der Flugzeuggeschwindigkeit und -höhe würden Vorteile bieten und das Luftdatensystem noch robuster und fehlertoleranter gegenüber Umweltbedingungen (Vereisung oder Hagel) machen;
• Verbesserte Leistung von Flugzeugen und insbesondere die Überwachung des Eisschutzes durch eine verbesserte Abdeckung des Eisschutzsystems auf der Grundlage intelligenter Systeme, die eine große Anzahl von Flugzeugparametern überwachen können.

Dieses Forschungs- und Innovationsthema steht im Zusammenhang mit mehreren laufenden Regelsetzungsmaßnahmen der Europäischen Agentur für Flugsicherheit:

1. RES.0010 Eiskristall-Detektion
2. RES.0017 Vereisungsgefahr in Verbindung mit unterkühlten großen Tropfen (SLD)
3. RES.0014 Verbesserte Fehlererkennung und Diagnose durch Luftdaten
4. RMT.0196 Aktualisierung der Anforderungen an das Flugsimulations-Trainingsgerät
5. RMT.0118 Analyse der Auswirkung der Verschmutzung der Tragflächen am Boden auf die Startleistung

Bei der Durchführung dieses Projekts sollte eine enge Zusammenarbeit mit der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) und den nationalen Luftfahrtbehörden angestrebt werden.

[1] Hinweis: Das Projekt wird die Verwendung spezifischer Modelle für die Vorhersage von Vereisungsbedingungen bewerten (z.B. unter Berücksichtigung der Wolkenmikrophysik für die Bildung von Eiskristallen und unterkühlten Wassertröpfchen), die an Klimamodelle (z.B. Allgemeine Zirkulationsmodelle) gekoppelt werden können.