LTU forskar för miljövänligare flygmotorer

Marcus Sandberg, operativt ansvarig för LTU: s
forskningsprojekt METOPIA. Foto Leif Nyberg

Metopia heter ett forskningsprojekt vid Luleå tekniska universitet som är inriktat mot flygbranschen. I förra veckan anslogs 4,4 miljoner kronor till projektet. Med hjälp av simulering och modellering kan man analysera hela motorkoncept med inriktning mot att utveckla "grönare" flygmotorer.

Avdelningen för funktionella produkter vid Luleå tekniska universitet står bakom projektet, som är fortsättning på en förstudie som LTU gjort, i samarbete med Volvo Aero. Den handlar om att skapa en motormodell för att kunna tillverka optimala komponenter till flygplansmotorer.

- Det är väldigt kul att vi får en kvalitetsstämpel på vad vi gjort i första projektet och att vi nu kan gå in mer detaljerat, säger forskaren Marcus Sandberg, operativt ansvarig för Metopia.

METOPIA (Metodik för Optimering, Integration och Automatisering) som är ett forskningsprojekt inom det nationella flygtekniska forskningsprogrammet, finansieras av Vinnova och Volvo Aero. Vad det handlar om är att skapa en slags kunskapsbrygga mellan företag, som tillverkar kompletta flygmotorer, som Rolls Royce och General Electrics, och företag som konstruerar delar till motorn, som Volvo Aero. Informationen däremellan är inte alltid enhetlig och det gör att den som ska tillverka en del till motorn, inte kan utveckla den på bästa sätt för hela motorn. Det i sin tur har betydelse för om man kan minska vikten på motorn vilket har inverkan på miljön.

- Det har ju direkt påverkan på hur mycket bränsle som förbrukas och hur mycket koldioxid som släpps ut och det som driver på utveckling ditåt är flygets vision att ha halverat sina utsläpp till 2020, säger Marcus Sandberg.

I fortsättningsprojetet, som stöds av en forskargrupp vid LTU och en forskare vid University of Michigan, görs beräkningar med hjälp av ett datoriserat ritningsprogram (CAD). I det kan man göra en tredimensionell ritning av en flygmotor, där motorn representeras av ett rutnät. Med hjälp av det kan man beräkna en liten bit och se hur hela konstruktionen förändras till det bättre eller till det sämre. Arbetet görs i nära samarbete med Volvo Aero med beräkningar av olika faktorer som t ex hur mycket kraft en motor tål, hur mycket luft som flödar genom den, hur mycket den väger och hur mycket den kostar.

- Just de här beräkningarna vill vi i projektet koppla ihop så att de sker på ett enhetligt och effektivt sätt, så att man utgår från en och samma definition av motorn, säger han.

Beräkningarna görs med hjälp av modellering och simulering. Tidigare när datorerna inte var så snabba som idag, gjordes få kostsamma tester med en riktig motor och med begränsad möjlighet att påverka motorns vikt. I LTU: s projekt kan man bygga upp en modell av hela flygmotorn.

- Här har vi möjlighet att testa många fler scenarion och dessutom möjlighet att testa många fler konstruktioner, automatiserad konstruktion och integration mellan beräkningsmodellerna, säger Marcus Sandberg.

Målet är att forskningen i framtiden, förutom till flygindustrin, även ska kunna överföras till andra tillämpningsområden.