EU-samarbetet Clean Aviation ska leda flygindustrin mot klimatneutralitet

Sedan 2008 har GKN Aerospace varit en viktig del av EU-samarbetena Clean Sky och Clean Aviation som ska säkra den europeiska flygindustrins konkurrenskraft och accelerera utvecklingen av hållbara teknologier för nästa generations flygplan och motorer. Genom åren har programmen både bidragit till flera banbrytande innovationer och till utvecklingen av en effektiv samverkan mellan industri, akademi och institut inom Europa.
– Om flygbranschen ska uppnå målen om klimatneutralitet år 2050 är samarbetsprogram som Clean Aviation av yttersta vikt, säger Richard Avellan, som arbetar med externa forskningsprogram på GKN Aerospace i Trollhättan.

I 17 år har EU och ledande aktörer inom den europeiska flygindustrin samverkat inom programmen Clean Sky och Clean Aviation¹ för att leda branschen mot en mer hållbar framtid genom att minska utsläpp av växthusgaser, förbättra energieffektiviteten och accelerera övergången till miljövänligare teknologier. Målet är att bidra till att göra flygindustrin klimatneutral till 2050 och säkra den långsiktiga konkurrenskraften för den europeiska flygindustrin^2,3. Som ett globalt aerospaceföretag i teknikens framkant är GKN Aerospace en viktig deltagare i flera av programmets delprojekt som bedrivs inom Europa. Inom många av projekten samverkar ett stort antal aktörer med ansvar för olika områden.

– Utvecklingen av flygplan och flygmotorer är en mycket komplex och tekniskt utmanande process som kräver stora investeringar och långsiktighet. Ingen kan göra det ensam. Det krävs strategiska samarbeten där vi drar nytta av varandras unika resurser, testanläggningar och kompetens. Clean Aviation är ett bra exempel på hur mycket effektivare vi kan arbeta genom den här typen av bred samverkan mellan industri, akademi och institut. Sedan finns det flera fördelar för de aktörer som deltar, säger Richard Avellan och lägger till:
– För GKN Aerospace är det ett effektivt sätt att höja vår egen kompetens och förmåga, samtidigt som vi positionerar oss som en naturlig leverantör och samarbetspartner i framtida flygmotorprogram. Inom programmet bygger vi en strategisk samverkan med stora europeiska motorföretag, till exempel Safran, Rolls-Royce och MTU.

Clean Aviation OFELIA och SWITCH⁴
Genom åren har Clean Sky och Clean Aviation bidragit till utvecklingen av ett flertal banbrytande teknologier som har validerats i demonstratorer i testanläggningar runt om i Europa. Under den första delen av programmet, som då gick under namnet Clean Sky, inleddes bland annat utvecklingen av Open Rotor-konceptet. Tekniken innebär att fläktbladen roterar fritt i luften, i stället för omslutna av ett motorhölje som i en konventionell turbofläkt, vilket möjliggör stora luftflöden och betydande energieffektivisering. GKN Aerospace var med och utvecklade flera delar i en demonstrationsmotor som sedan provkördes i en testrigg i Frankrike 2017⁵.
– Varje program har byggt vidare på lärdomar och framstegen från de tidigare utvecklingsprojekten. Som exempel är Open Rotor-konceptet i dag en del av en helt ny motorarkitektur som vi arbetar vidare med inom ett projekt som kallas OFELIA och som leds av Safran i Frankrike med GE Aerospace som en viktig partner. Där ansvarar vi för flera viktiga motorstrukturer i motorn som utsätts för höga laster och temperaturer. Vi får också möjlighet att validera våra additiva tillverkningsmetoder, säger Richard Avellan och fortsätter:
– Ambitionen är att utvecklingen inom OFELIA ska leda till flygmotorer som ska driva passagerarflygplan för kort- och medeldistans motsvarande dagens Airbus A320-storlek och som ska minska utsläppen av koldioxid med 20 procent.

GKN Aerospace är också med i projektet SWITCH som utvecklar en ny, innovativ motorarkitektur med vatteninsprutning, avancerad värmeväxlarteknik och integrerade elmaskiner med målet att minska både utsläppen av koldioxid och kväveoxider. Projektet leds av MTU i Tyskland med bland annat Pratt & Whitney som viktig partner.

– Här får vi möjligheten att, tillsammans med våra partners i Sverige och i Europa, utveckla innovativa lösningar tillsammans för att öka flygmotorers verkningsgrad ytterligare i framtiden. Det innebär bland annat utveckling och test av avancerade värmeväxlare och elmaskiner som är integrerade med våra strukturer i motorn, säger Richard Avellan.

Samverkan över gränser och forskningsdiscipliner

För att möjliggöra fossilfritt flygande år 2050 krävs arbete med utveckling och innovation på flera fronter och inom olika discipliner samtidigt. Utöver teknologiutveckling för effektivare flygplan och motorer behöver flygrutter och luftrummets nyttjande optimeras för minimal miljöpåverkan. Utveckling av fossilfria bränslen pågår också. Som exempel så kommer de motordemonstratorer som nu utvecklas inom Clean Aviation vara kompatibla med både biobränsle och vätgas.

– Vi närmar oss, men det är ett omfattande arbete. Övergången till att använda vätgas som bränsle kräver inte bara anpassade motorer; vi måste se över hela flygplanssystemet och infrastrukturen. Det innebär oerhört mycket innovation och där är nätverket inom Clean Aviation ovärderligt. Många nyskapande idéer föds när människor med ett gemensamt mål, men lite olika perspektiv och tankesätt, samverkar, utbyter erfarenheter och tänker tillsammans, säger Richard Avellan innan han avslutar:

– Trots att det fortfarande är ett tag kvar märks det att vi närmar oss 2050. Hela branschen har ett intensivt fokus på att uppnå klimatneutralitet och teknikutvecklingen inom Clean Aviation blir allt mer konkret.