Diese Technologie, die in Zusammenarbeit mit wichtigen Akteuren wie der JAXA und Nikon entwickelt wurde, ist vom Hydrodynamismus der Haie inspiriert. Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend, mit einer signifikanten Reduzierung des Luftwiderstands.
Analyse der Schätzung des Widerstandsreduktionseffekts durch Riblets unter Verwendung eines Flugzeugs, das dem Boeing 787-9 entspricht (s+-Verteilung und Oberflächenrationalisierungen)
s+: dimensionslose Zahl zur Bewertung der Widerstandsreduktionsrate des Riblets
Die Haifischhaut, ein natürliches Modell der Effizienz
Haie verdanken ihre Geschwindigkeit ihren Hautdentikeln, winzigen zahnförmigen Schuppen. Diese Strukturen erzeugen Mikrowirbel, die den Widerstand verringern und es dem Wasser ermöglichen, leichter zu gleiten.
Die von Japan Airlines entwickelte Farbe reproduziert diese Muster im Nanomaßstab. Auf 30 % der Oberfläche eines Boeing 787-9 aufgetragen, hat sie bereits eine Reduzierung der Reibungswiderstände um 5 % in Tests gezeigt.
Signifikante Kraftstoffeinsparungen
Auf einer Langstrecke wie Tokio-Frankfurt könnte diese Innovation 119 Tonnen Kraftstoff pro Jahr und Flugzeug einsparen. Dies entspricht einer Reduzierung von 381 Tonnen CO₂-Emissionen pro Jahr.
Japan Airlines überwacht nun die Haltbarkeit dieser Farbe unter extremen Flugbedingungen, insbesondere Temperaturschwankungen und Druckzyklen. Wenn die Ergebnisse überzeugend sind, könnte die behandelte Oberfläche erweitert werden.
Eine Alternative zu Klebefolien
Im Gegensatz zu "Haifischhaut"-Folien, die bereits von anderen Fluggesellschaften getestet wurden, wird diese Farbe direkt auf die bestehende Beschichtung aufgetragen. Sie erhöht nicht das Gewicht des Flugzeugs und eliminiert das Risiko des Ablösens im Flug.
Dieser innovative Ansatz könnte sich als nachhaltige Lösung zur Verbesserung der Energieeffizienz bestehender Flugzeuge durchsetzen, ohne größere strukturelle Änderungen zu erfordern.
Um mehr zu erfahren: Was ist der Luftwiderstand?
Der Luftwiderstand ist eine aerodynamische Kraft, die der Bewegung eines Objekts, wie eines Flugzeugs, in einem Fluid, wie Luft, entgegenwirkt. Er wird durch Reibungswiderstand und Turbulenzen verursacht, die durch die Form und Oberfläche des sich bewegenden Objekts erzeugt werden.
Im Kontext der Luftfahrt ist der Luftwiderstand ein Schlüsselfaktor, der den Kraftstoffverbrauch beeinflusst. Je höher er ist, desto mehr Energie muss das Flugzeug aufwenden, um seine Geschwindigkeit zu halten, was die CO₂-Emissionen erhöht.
Um den Luftwiderstand zu verringern, erforschen Ingenieure Lösungen wie die Optimierung der Flugzeugform oder den Einsatz spezieller Beschichtungen. Durch die Minimierung des Luftwiderstands werden Flugzeuge energieeffizienter, was ihren Umweltauswirkungen verringert und gleichzeitig ihre Gesamtleistung verbessert.