Literatura académica sobre el tema "Aviation Durable"

The aviation industry calls the most frequently recurring factors that lead to incidents ‘the Dirty Dozen.’ The ‘Dirty Dozen’ includes, for example, stress, distractions and interruptions, team norms etc. The article adapts the concept of the Dirty Dozen from aviation to explore resilience in operating theatres. Taking a Safety II perspective, the article introduces the ‘Durable Dozen’: 12 regulatory, organisational, team and individual behaviours that enable theatre teams to resolve safety threats.

La pandémie de Covid-19 a créé une crise sans précédent pour le transport aérien mondial, menant de nombreux observateurs à penser que l’aviation ne retrouverait jamais la croissance des années passées, et qu’elle pourrait même connaître un certain déclin. C’était oublier que le transport aérien est devenu un bien irremplaçable de nos sociétés modernes, transportant des biens et reliant les personnes, les cultures et les territoires, autant de facteurs de développement et de progrès. Ainsi, à la suite de mesures sanitaires strictes, le transport aérien a pu retrouver progressivement son niveau de 2019, avec une croissance qui semble désormais repartir à un rythme de l’ordre de 3,6 % par an. Cette forte demande met sous tension les chaînes de production d’Airbus et de ses sous-traitants, affaiblis par la crise. Mais le principal enjeu est d’assurer une croissance durable du transport aérien, compatible avec les objectifs de l’Accord de Paris sur le climat. C’est le défi que s’est donné Airbus avec l’ambition d’être le pionnier d’une aviation totalement décarbonée grâce à des avions de plus en plus performants en termes d’émissions, à des technologies de rupture, comme l’avion à hydrogène, et au recours massif aux carburants durables. Et ce, pour une aviation durable, mais aussi un monde plus sûr et plus uni.

Être une source d’inspiration est profondément ancré dans l’ADN d’Airbus, et aujourd’hui notre objectif est d’être le pionnier de l’aérospatiale durable, pour un monde sûr et solidaire. Depuis plus de cinquante ans, nous valorisons l’innovation pour réduire l’empreinte environnementale de nos produits et de nos activités. Un effort considérable a été fait pour promouvoir le renouvellement des flottes au sein des compagnies aériennes vers des avions de nouvelle génération plus performants, économes en carburant et respectueux de l’environnement. Nous nous attachons à développer et porter à maturité les technologies nécessaires à la décarbonation, notamment avec des évolutions en matière thermopropulsive des moteurs, ou plus révolutionnaire comme l’utilisation de l’hydrogène ; des essais en vol seront bientôt effectués sur l’un de nos avions d’essai. Un autre levier important est l’utilisation grandissante des carburants d’aviation durables pour atteindre les objectifs de réduction des émissions carbone du transport aérien d’ici à 2030. Un partenariat stratégique a d’ailleurs été récemment signé entre Airbus et TotalEnergies afin d’accélérer leur déploiement ; ce carburant fourni par TotalEnergies devrait permettre de réduire jusqu’à 90 % les émissions de CO 2 sur l’ensemble du cycle de vie, en comparaison de leur équivalent fossile. Enfin, « être pionnier dans l’aéronautique durable » signifie, pour nous, assumer notre responsabilité en tant que leader reconnu de notre industrie, pour créer une valeur à long terme pour nos parties prenantes et pour la société. Notre ambition comprend des engagements forts pour réduire nos impacts environnementaux et notre empreinte écologique, en adoptant une perspective de cycle de vie. Cette responsabilité environnementale commence dès la phase de conception, se poursuit durant le processus de fabrication et après la livraison, ainsi que dans le quotidien de chaque salarié, dans nos opérations industrielles et celle de notre chaîne d’approvisionnement. Toutes ces évolutions technologiques majeures et cette transformation de notre entreprise font d’Airbus un acteur majeur dans la société, avec des défis passionnants et stimulants à relever.

Aircraft maintenance is considered as one of the major expenditures of aircraft operating costs. Notwithstanding that the new aircrafts, engines, and aircraft hard time parts became more durable and maintainable, the maintenance cost is still too high as against other costs like fuel and operational crews. Moreover, aircraft maintenance should be carried out with a high level of safety and security standards. All aircraft maintenance operations are subject to regulations by regulatory authorities. Such authorities can be attributed to European Union Aviation Safety Agency (EASA), Federal Aviation Administration (FAA) and National Civil Aviation Authorities (NAA). The last two decades have become a turning point in the transition from the paper form of the introduction of accounting for aircraft maintenance technical operations into electronic systems, despite all the difficulties associated with these procedures. Such difficulties are not limited to regulatory authorities, personnel training and investment which is case-sensitive for small companies. Similar to all other sectors of logistics and transportation, digitalization can be one of the key engines of change in aviation, especially in the aviation maintenance; thus, the study of digitalization effects on aircraft maintenance processes at present is an important factor for improving the maintenance processes and reducing the cost of aircraft maintenance. The objective of this research is to define the ability of aircraft maintenance and repair organizations to transform their processes. To that end, a data collection method in the form of a survey was implemented within Maintenance, Repair and Overhaul Organizations (MRO) and among aircraft maintenance engineers. The survey results demonstrate that the aircraft maintenance industry is not yet fully prepared for moving into digitalization in aircraft maintenance processes. However, at the same time, the study indicates the readiness of the personnel involved in the industry to improve themselves and their skills. The industry should invest in the improvement of safety and quality of tasks subject to digitalization by means of development of reliable software/hardware, and provide suitable training for safety and quality personnel.

In this paper, within the framework of the concept of “Industry 4.0”, the need to introduce the concept of “Mobile Technology Platform” for industries with small seriality and rapid deployment, the products of which are: special-purpose products (including aviation), spare parts for durable goods to ensure their prompt maintenance and repair as part of after-sales service.

This article discusses the prospects for the application of microarc oxidation (MAO) technology in the aviation and automotive industries. The MAO process allows the creation of durable, wear-resistant and corrosion-resistant coatings on the surface of metal parts, which significantly increases their durability and performance characteristics. Technological aspects of MAO are discussed, including surface preparation features, selection of electrolytes and control of process parameters. Examples of successful application of MAO in the production of aviation and automotive components are given. Also, directions for further research and development of the technology are explored, including the creation of new materials, combined coatings and the study of the durability of coatings under real operating conditions. The article emphasizes the importance of MAO as a promising technology for improving the reliability and efficiency of vehicles and equipment.

Icing and ice accretion cause severe problems in different industrial sectors, e.g., in aircrafts, aviation traffic, ships, solar panels, and wind turbines. This can lead to enormous economic losses and serious safety issues. Surface engineering can tackle these problems by designing surface structures to work as icephobic coatings and, this way, act as passive anti-icing solutions. In this research, slippery liquid-infused porous structures were fabricated using flame- and cold-spraying to produce polymer (LDPE and PEEK) coatings, and impregnated with a silicone lubricant. Microstructural details, surface properties, wetting behavior, and cyclic icing–deicing behavior were evaluated via ice adhesion measurements, which show the potential performance of SLIPS designs. All these SLIPS showed low or medium-low ice adhesion after the first icing-deicing cycle and the best candidate showed stable performance even after several icing-deicing cycles.

Si le transport aérien n’est responsable que d’environ 2,5 % des émissions de CO 2 d’origine humaine, le sujet doit néanmoins être traité pour que le transport aérien reste accessible au plus grand nombre, en toute sécurité. Les industriels de l’aéronautique, fédérés par le GIFAS, sont engagés dans la voie de la réduction de cet impact environnemental pour atteindre la neutralité carbone en 2050. Les acteurs du secteur, industriels, compagnies aériennes et aéroports, ont décidé de relever ensemble le défi de la décarbonation, en étant le premier secteur à avoir pris au niveau mondial des engagements précis et ambitieux en ce sens. La décarbonation constitue ainsi une nouvelle révolution dans l’histoire de l’aviation, et s’appuie sur différents leviers complémentaires dans le temps, détaillés ici. C’est la capacité d’innovation du secteur qui permettra à l’aviation de se décarboner et d’être un moyen de transport sûr, accessible à tous, et durable.

Abstract Brakes are one of the most important safety systems in moving vehicles and machines. In vehicles such as cars or motorcycles brakes are used for stopping, controlling speed, and sometimes changing direction of travel. In aircraft, the main function of brakes is to reduce landing speed. As landing is one of the most dangerous maneuvers in aircraft operation, brakes must be efficient and reliable in order to ensure safety of the crew, passengers, and cargo. The most efficient brakes nowadays are friction brakes where velocity is controlled by friction of a pair of specially designed materials, which ensure stable and high friction coefficient over the course of the required braking process. The process itself is the dissipation of energy during aircraft movement which generates very high temperatures in friction materials during the time of the braking process. The materials and the whole brakes have to be temperature resistant, and we must ensure braking parameters are stable during the whole process. The same principle relates to the endurance/fatigue of the brake assemblies which must be durable enough to survive as high number of braking cycles as possible without any failure, which can result in fatal consequences. Every friction pair and every newly designed brake assembly must be laboratory tested for efficiency and endurance/fatigue in order to be used in an aircraft or vehicle. In this paper, we present the basic set of laboratory tests in the scope of friction materials and brake assemblies. Results of the tests are used as confirmations/proofs of proper and safe operation of the brakes for use in vehicles, especially in aircraft but also in land-based vehicles.

In this paper the results of storage modulus (E’), loss modulus (E’’) and damping parameter tan (δ)=E''/E' of epoxy resins Epidian 57 and L285 with curing agents Z1 and LH285, respectively are presented. In addition to this the stress-strain and thermal expansion characteristics of Epidian 53, 57 and L285 were obtained experimentally in order to compare Dynamic Mechanical Analysis (DMA) results. Temperature range of DMA investigations using Netzsch (Germany) DMA 242C analyzer was from-120 °C to +110 °C at the heating rate of 1 K/min with frequency of {0.1, 1, 10} Hz, respectively. Netzsch DIL 402C dilatometer was used to study the thermal expansion of the tested samples within temperature range from 30 °C to 80 °C at 1 K/min of heating and cooling rates, respectively and Huang TA computer servo control material testing machine HT-2402 was applied to determine the stress-strain characteristics. Measurements of sample elongation ΔL and physical α* were performed twice in heating and cooling cycles. The glass transition temperature Tg determined from maximum of tan (δ) curve at f = 1Hz was equal to 76.7 °C for E57 and 87.2 °C for L285. It has been observed durable deformed shape of L285 sample with deflection in the middle about 5 mm just after finishing the DMA first run of heating which significantly affected DMA results during the second run of heating

L’origine anthropique du changement climatique est désormais sans équivoque, et son atténuation nécessite une réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre. Bien que le secteur aérien soit un émetteur relativement modeste, il représente environ 2,6% des émissions de CO2 et est responsable d’autres effets, dits non-CO2, significatifs et globalement réchauffants. Plusieurs leviers de décarbonation sont disponibles pour inverser l’augmentation des émissions, notamment l’amélioration de l’efficacité des avions et des opérations, ainsi que le remplacement du kérosène fossile par des alternatives moins émettrices sur l’ensemble de leur cycle de vie. Les avantages et les inconvénients de ces différentes options, ainsi que leurs interactions, peuvent être explorés par des scénarios de transition. Bien qu’utilisés par plusieurs acteurs institutionnels, industriels ou académiques, ces scénarios manquent souvent d’une méthodologie détaillée et transparente, d’une couverture disciplinaire suffisante pour permettre des choix stratégiques éclairés, ou sont difficilement adaptables à des cas d’étude différents de leur contexte initial. Cette thèse propose trois axes permettant de répondre en partie à chacun de ces défis. Elle s’inscrit dans le cadre du développement continu d’AeroMAPS, un simulateur de scénarios prospectifs spécifique à la décarbonation du transport aérien. Premièrement, comme les opportunités de décarbonation varient d’une région à l’autre (ressources naturelles et financières, niveaux de trafic...), l’adaptabilité des scénarios de transition à ces différentes échelles est un défi clé. Cette thèse contribue à y répondre en présentant une méthode permettant d’estimer les flux de trafic aérien et les émissions de CO2 associées, de manière open-source, reproductible et segmentable. Ces données sont utilisées par AeroMAPS pour générer des scénarios à des échelles réduites, comme celle d’un continent ou d’un pays. Elles sont également utilisées dans cette thèse pour étudier l’utilisation du transport aérien à travers le monde, révélant des inégalités marquées. Ensuite, ce travail enrichit la modélisation des scénarios de transition en adaptant et en intégrant différents modèles de coûts. En particulier, l’évolution des coûts de l’énergie pour le secteur aérien est étudiée en adaptant et en intégrant différents modèles repris de la littérature spécialisée. Ceux-ci permettent d’estimer les prix de vente minimaux des carburants alternatifs bas-carbone étudiés pour l’aviation. L’impact global des différents leviers de décarbonation sur les coûts des compagnies aériennes est modélisé en intégrant un modèle représentant leurs coûts d’exploitation. Ce modèle est aussi utilisé dansces travaux pour étudier l’impact techno-économique d’architectures avions redéfinies dans un contexte environnemental contraint. Enfin, l’efficacité économique des différents leviers de décarbonation est examinée via deux approches. D’une part, celle-ci peut être évaluée grâce à des métriques de coûts d’abattement du carbone combinées à des courbes de coûts marginaux d’abattement sectoriels, que ces travaux ont adaptées et développées pour les scénarios de transition. Cela permet notamment de comparer les coûts de la décarbonation du transport aérien avec différentes valeurs carbone de référence. D’autre part, la mise en place d’une approche permettant de minimiser les coûts des scénarios de transition permet d’aborder la question de manière plus complète, via une approche de coût-efficacité. Une application est proposée pour redéfinir les mandats d’incorporation de carburant alternatifs prévus pour l’aviation européenne par la législation ReFuelEU, sous différentes contraintes de budget carbone et de disponibilité des ressources énergétiques
The anthropogenic origin of climate change is now unequivocal, and its mitigation requires drastic reductions in greenhouse gas emissions. Although aviation is a relatively moderate emitter, it still accounts for about 2.6% of CO2 emissions and is responsible for significantnon-CO2, globally warming effects. Several decarbonisation levers are available to reverse the upward emissions trend, including further improvements in aircraft and operational efficiency and the replacement of fossil kerosene with low-carbon alternatives. The advantages and disadvantages of these different options, as well as their interactions, can be explored in prospective transition scenarios. Although they are used by several institutional, industrial or academic stakeholders, they often lack either a detailed and transparent methodology, sufficient disciplinary coverage to make informed strategic choices, or limited adaptability to different cases of application. This thesis proposes three areas of improvement to address these issues, as part of the continuing development of AeroMAPS, a prospective scenario simulator specific to air transport decarbonisation. First, as decarbonisation opportunities vary from region to region (natural and financial resources, traffic levels...), the adaptability of transition scenarios to these different scales is a key issue. This thesis contributes to addressing this issue by presenting a method for estimating air traffic and CO2 emission flows in an open source, reproducible and partitionable manner. These data are used in AeroMAPS to generate scenarios at reduced scales, such as a continent or a country. They are also used to study the air transport use around the world, revealing strong inequalities. Then, this work enriches the modelling of transition scenarios by adapting and integrating different cost models into the same framework. In particular, models from the literature for estimating the minimum selling prices of various alternative low-carbon fuels are used to study the evolution of energy costs for the aviation sector. Similarly, operational cost models are implemented to model the overall impact of different decarbonisation levers on airline costs. These models are also used to study the technical and economic impact of aircraft architectures in a constrained environmental context. Lastly, the economic efficiency of the different decarbonisation levers is examined using two approaches. On the one hand, it can be assessed using carbon abatement cost metrics and sectoral marginal abatement cost curves adapted and developed for the context of transition scenarios. In particular, this makes it possible to compare the costs of decarbonising air transport with different reference carbon values. On the other hand, a more comprehensive cost-effectiveness approach is presented through cost optimisation of transition scenarios. An application is proposed to challenge the fuel blending mandates of the ReFuelEU legislation for European aviation for different carbon budget and energy resource constraints

Dans le contexte du secteur de l’aviation, qui pose des défis importants en raison de la complexité et des normes strictes en matière de carburant, notre proposition de recherche revêt une pertinence particulière. Nous visons à développer une approche intégrée qui valorise pleinement la biomasse lignocellulosique en carburéacteurs, contribuant ainsi au développement durable de la société. La biomasse lignocellulosique est une ressource renouvelable qui peut être utilisée comme matière première pour produire des matériaux et des produits chimiques de grande valeur, tels que le kérosène. Ce type de valorisation de la biomasse comprend de nombreuses étapes de transformation, pour lesquelles la cinétique et le risque thermique de la réaction chimique ne sont pas forcément connus. Ce travail se concentre sur un composé spécifique : le lévulinate de butyle (BL). Ce composé peut être obtenu à partir de la biomasse lignocellulosique et peut être transformé en gamma-valérolactone (GVL) par hydrogénation. Le GVL est une molécule de plateforme vitale qui peut servir de matière première pour produire des substituts aux combustibles fossiles comme l’essence, le diesel et les carburéacteurs. Les principaux objectifs de cette recherche sont les suivants : 1) Développer un modèle cinétique robuste et fiable pour l’hydrogénation BL afin de produire du GVL. Ici, nous cherchons à développer expérimentalement un modèle cinétique dans différents modes de fonctionnement thermiques, c’est-à-dire isotherme, isopéribolique et adiabatique. Ce type de modèle permet non seulement de prédire la cinétique et le débit de chaleur correspondant, mais aussi d’évaluer le risque thermique lié à la réaction chimique. Les expériences de développement de ce modèle cinétique ont été réalisées dans le réacteur calorimétrique Mettler-Toledo RC1. 2) La valorisation complète de la biomasse lignocellulosique vise l’échelle industrielle. Par conséquent, la production continue de GVL à partir de BL doit être évaluée. En ce sens, nous avons étudié la stabilité thermique de la production continue de GVL à partir de BL dans un réacteur CSTR (réacteur à cuve agitée continue). 3) L’un des aspects intrigants de notre recherche est l’utilisation potentielle du lévulinate de butyle (BL) comme additif pour carburants. Nous avons mené une évaluation approfondie de l’adéquation du BL en tant qu’additif de kérosène, dans le but de comprendre comment son ajout affecte le rendement de combustion et les limites de fonctionnement dans une chambre de combustion de turbine à gaz. Les résultats obtenus concernant le modèle cinétique ont montré que les modèles non compétitifs de Langmuir-Hinshelwood prédisent les données expérimentales de concentration et de température pour l’hydrogénation des BL avec une bonne précision. L’analyse du risque thermique, liée à l’hydrogénation BL, a montré que l’énergie libérée lors de la réaction est relativement faible, ΔH_{hyd} = -35.28 kJ/mol +/- 1.00 kJ/mol, et par la suite l’étude de stabilité thermique a montré que pour des valeurs de Ua > 1500 W/m³/K dans un réacteur continu, le risque d’instabilités thermiques est faible. L’évaluation du BL en tant qu’additif de kérosène a montré que l’ajout de 20 % de BL dans le kérosène ne modifie pas de manière significative les propriétés physiques, ni l’efficacité de la combustion, ni les limites de fonctionnement dans les conditions de fonctionnement prises en compte lors de l’évaluation de la combustion
In the context of the aviation sector, which poses significant challenges due to the complexity and stringent standards of fuel, our research proposal gains particular relevance. We aim to develop an integrated approach that fully valorizes lignocellulosic biomass into jet fuels, thereby contributing to the sustainable development of society. Lignocellulosic biomass is a renewable resource that can be used as feedstock to produce high-value materials and chemicals, such as jet fuel. This type of biomass valorization includes many transformation steps, for which the kinetics and the thermal risk of the chemical reaction are not necessarily known. This work focuses on a specific compound: butyl levulinate (BL). This compound can be obtained from lignocellulosic biomass and can be transformed into gamma-valerolactone (GVL) via hydrogenation. The GVL is a vital platform molecule that can serve as a feedstock to produce substitutes for fossil fuels like gasoline, diesel, and jet fuels. The main objectives of this research are: 1) To develop a robust and reliable kinetic model for BL hydrogenation to produce GVL. Here, we seek to develop a kinetic model experimentally in different thermal modes of operation, i.e., isothermal, isoperibolic, and adiabatic. This model type not only predicts kinetics and the corresponding heat-flow rate but also allows the assessment of the thermal risk related to the chemical reaction. The experiments for developing this kinetic model were performed in the calorimeter reactor Mettler-Toledo RC1. 2) The complete valorization of lignocellulosic biomass targets the industrial scale. Therefore, the continuous production of GVL from BL should be assessed. In that sense, we studied the thermal stability of the continuous production of GVL from BL in a CSTR reactor (continuous stirred tank reactor). 3) One of the intriguing aspects of our research is the potential use of butyl levulinate (BL) as a fuels additive. We have conducted a thorough assessment of the suitability of BL as a kerosene additive, aiming to understand how its addition affects the combustion efficiency and operating limits in a gas turbine combustion chamber. The results obtained concerning the kinetic model showed that the Non-Competitive Langmuir-Hinshelwood models predict the experimental data of concentration and temperature for BL hydrogenation with good accuracy. The thermal risk analysis, linked to BL hydrogenation, showed that the energy released during the reaction is relatively low, ΔH_{hyd} = -35.28 kJ/mol +/- 1.00 kJ/mol, and subsequently the thermal stability study showed that for values of Ua > 1500 W/m³/K in a continuous reactor, the risk of thermal instabilities is low. The evaluation of BL as a kerosene additive showed that adding up to 20% of BL into Kerosene does not significantly change the physical properties, neither the combustion efficiency nor the operating limits in the operating conditions considered during the combustion assessment
En el contexto del sector de la aviación, que plantea importantes retos debido a la complejidad y a los estrictos estándares de combustible, nuestra propuesta de investigación cobra especial relevancia. Nuestro objetivo es desarrollar un enfoque integrado que valorice plenamente labiomasa lignocelulósica en combustibles para aviones, contribuyendo así al desarrollo sostenible de la sociedad. La biomasa lignocelulósica es un recurso renovable que se puede utilizar como materia prima para producir materiales y productos químicos de alto valor, como el combustible para aviones. Este tipo de valorización de la biomasa incluye muchas etapas de transformación, para las cuales no necesariamente se conoce la cinética y el riesgo térmico de la reacción química. Este trabajo se centra en un compuesto específico: el levulinato de butilo (BL). Este compuesto se puede obtener a partir de biomasa lignocelulósica y se puede transformar en gamma-valerolactona (GVL) mediante hidrogenación. El GVL es una molécula plataforma vital que puede servir como materia prima para producir sustitutos de combustibles fósiles como la gasolina, el diésel y los combustibles para aviones. Los principales objetivos de esta investigación son: 1. Desarrollar un modelo cinético robusto y fiable para la hidrogenación de BL para producir GVL. Aquí, buscamos desarrollar un modelo cinético experimentalmente en diferentesmodos de operación térmica, es decir, isotérmico, isoperibólico y adiabático. Este tipo de modelo no solo predice la cinética y el flujo de calor correspondiente, sino que también permite evaluar el riesgo térmico relacionado con la reacción química. Los experimentos para el desarrollo de este modelo cinético se realizaron en el reactor calorímetro Mettler-Toledo RC1. 2. La valorización completa de la biomasa lignocelulósica se dirige a la escala industrial. Por lo tanto, debe evaluarse la producción continua de GVL a partir de BL. En ese sentido, estudiamos la estabilidad térmica de la producción continua de GVL a partir de BL en un reactor CSTR (reactor continuo de tanque agitado). 3. Uno de los aspectos intrigantes de nuestra investigación es el potencial uso del levulinato de butilo (BL) como aditivo de combustibles. Hemos llevado a cabo una evaluación exhaustiva de la idoneidad del BL como aditivo de queroseno, con el objetivo de comprender cómo su adición afecta la eficiencia de la combustión y los límites de funcionamiento en una cámara de combustión de turbina de gas. Los resultados obtenidos en relación con el modelo cinético mostraron que los modelos no competitivos de Langmuir-Hinshelwood predicen los datos experimentales de concentración y temperatura para la hidrogenación de BL con buena precisión. El análisis de riesgo térmico, vinculado a la hidrogenación BL, mostró que la energía liberada durante la reacción es relativamente baja, ΔH_{hyd} = -35.28 kJ/mol +/- 1.00 kJ/mol, y posteriormente el estudio de estabilidad térmica mostró que para valores de Ua > 1500 W/m ³/K en un reactor continuo, el riesgo de inestabilidades térmicas es bajo. La evaluación del BL como aditivo de queroseno mostró que la adición de hasta un 20% de BL al queroseno no cambia significativamente las propiedades físicas, ni la eficiencia de la combustión ni los límites de funcionamiento en las condiciones de funcionamiento consideradas durante la evaluación de la combustión

Glass and carbon fiber-reinforced plastics have become increasingly popular in engineering applications as relatively new materials, and it is expected that this trend will continue. E-glass laminates have become more common in aviation components such as wings, fuselages, and stabilizers as stronger, more durable, and tougher resins such as epoxies have evolved. A sudden breakdown of an engineering component like aircraft usually results in a significant financial loss, as well as posing a risk to human life. Vibration-based detection is one type of global damage identification method. Changes in physical qualities like damping, mass, and stiffness bring noticeable changes in the modal parameters in vibration-based damage detection approaches. This chapter demonstrates how vibration-based analysis can be used to forecast the severity and position of delamination in composites. The position and area of delamination in composite beams are determined using a supervised feed-forward multilayer back-propagation artificial neural network (ANN) in the MATLAB neural network toolbox.

O crescimento do consumo de Sustainable Aviation Fuels (SAF) ao redor do planeta cria a demanda por laboratórios acreditados que certifiquem a qualidade dos combustíveis produzidos através das rotas homologados pela ASTM, visando garantir um padrão internacional de qualidade e segurança para o transporte aéreo. Nesse cenário, surgiu a proposta de criação do Primeiro Laboratório de Certificação de SAF do Brasil. Com o aporte de recursos de diversos parceiros, o Laboratório de Ensaios de Combustíveis (LEC) da UFMG tem o objetivo de implementar e acreditar 100% dos testes previstos na legislação. Para isso, foi realizado um levantamento dos ensaios, equipamentos e seguiu-se uma série de etapas para a acreditação dos mesmos junto ao Inmetro. Até o momento, o LEC acreditou 44% dos testes e planeja finalizar o processo em 2024. Alguns desafios foram encontrados durante o percurso, como o atraso das obras de readequação do layout do laboratório devido à pandemia do Coronavírus. O laboratório vem participando do programa interlaboratorial da ASTM (EUA) e tem realizado análises de querosene fóssil para empresas aéreas, distribuidoras, aeroportos e pesquisadores do Brasil.

Composite rotorcraft structures offer many benefits to today's warfighter. In addition to being lightweight to improve aircraft performance, structures fabricated from composites are exceptionally durable and damage tolerant. Boeing, the US Army's Aviation and Missile Research, Development and Engineering Center (AMRDEC), and the US Army's Aviation Development Directorate - Aviation Applied Technology Directorate (ADD-AATD) have proven the benefits of the Composite Aft Fuselage technology through ballistic and structural testing, culminating in the first successful live fire test and follow-on structural fatigue test of a composite tailboom for military rotorcraft. The durability and damage tolerance will be further demonstrated through an enhanced platform fatigue test, including the introduction of damage and composite field repairs. Documented herein are the background, load derivation, test setup, and results to date of two structural fatigue tests demonstrating the exceptional durability and damage tolerance of the Composite Aft Fuselage Technology through exercise of the composite tailboom.

The US Army's Aviation Development Directorate (ADD) has successfully collaborated with its industry partners to reduce system parasitic weight for aviation platforms through multifunctional structures technology development. In short, this can be generalized as achieving weight savings by replacing the combination of aircraft structure and an independent, add-on mission enabler with a singular system that performs the functions of both structure and mission enabler. This extensive multifunctional technology development for aviation structural applications has yielded significant weight savings over parasitic designs. Technologies demonstrating this structural multifunctionality for weight reduction include integrally armored helicopter floor, lightweight integrally armored helicopter floor, lightning-protected structure, structural antenna aperture, helicopter empennage antenna structure, combat tempered aft fuselage, blast attenuating aircraft structure, and highly durable floor armor for rotorcraft. The significance of weight savings that can be enabled via multifunctional structures technology development is clear. One case study exercise indicates a platform-level mission enabler weight savings of 17.8%. This significance of weight savings is analogous to other studies showing synergistic benefits from technology integration at the technology and system (platform) level.

Abstract In subzero conditions, atmospheric ice naturally accretes on surfaces in outdoor environments. This accretion can compromise the operational performance of several industrial applications, such as wind turbines, power lines, aviation, and maritime transport. To effectively prevent icing problems, the development of durable icephobic coating solutions is strongly needed. Here, the durability of lubricated icephobic coatings was studied under repeated icing/deicing cycles. Lubricated coatings were produced in one-step by flame spraying with hybrid feedstock injection. The coating icephobicity was investigated by accreting ice from supercooled microdroplets using an icing wind tunnel. The ice adhesion strength was evaluated by a centrifugal ice adhesion tester. The icing performance was investigated over four icing/deicing cycles. Surface properties of coatings, such as morphology, topography, chemical composition and wettability, were analyzed before and after the cycles. The results showed an increase in ice adhesion over the cycles, while a stable icephobic behaviour was retained for one selected coating. Moreover, consecutive ice detachment caused a surface roughness increase. This promotes the formation of mechanical interlocking with ice, thus justifying the increased ice adhesion. Finally, the coating hydrophobicity mainly decreased as a consequence of the damaged surface topography. In summary, lubricated coatings retained a good icephobic level after the cycles, thus demonstrating their potential for icephobic applications.

The Autonomous Sustainment Technologies for Rotorcraft Operations-Structures (ASTRO-S) project between U. S. Army Combat Capability Missile Center, Aviation Development Directorate-Eustis (FCDD-AMV-E) and Sikorsky developed and validated a range of technologies to enable reduced airframe maintenance burden, increase operational availability, and provide key enabling technologies relative to Army's transition to the new paradigm of Maintenance Free Operational Periods (MFOP) for the rotorcraft of the future. Methods were developed for autonomous characterization of major damage and residual strength expressed as a Structural Health Index (SHI) for advanced durable and damage tolerant composite aerospace structural assemblies with redundant load paths, enabling targeted inspections and strength-based fly / watch / repair decisions. A number of sensing technologies including fiber-optic strain measurement and piezo-based structural health assessment, along with a number of innovative advanced algorithms that intelligently use changes in monitored structural responses, were implemented in a comprehensive architecture to detect, localize, and assess the severity of structural damage. Extensive testing on full-scale, multiload-path composite structures to assess feasibility and effectiveness of the developed technologies, as well as understand application and transition challenges, has convincingly shown that damage detection, localization, and severity assessment in an autonomous fashion is feasible. Further, it was shown that the concept of a trendable SHI to assess residual strength, is viable, although additional full-scale test cases are needed to further validate and mature the approach. Overall, these key findings affirm suitability of the technical approach and associated algorithms for reducing maintenance burden by triggering rather than scheduling inspections and potentially deferring repairs in high op-tempo environments. These structural health management technologies will be key enablers supporting Army's future rotorcraft when operating in an untethered multi-domain battle space.