AIT-Forscher James Page gewinnt EREA Best Paper Award 2025

Auszeichnung für exzellente Forschung zu Aerodynamik und Vereisung – Ergebnis aus dem Clean-Sky-2-Projekt IMPACT

James Page vom AIT Austrian Institute of Technology wurde gemeinsam mit den Co-Autor:innen Isik Ozcer (Ansys), Alessandro Zanon und Michele De Gennaro (beide AIT) sowie Raul C. Llamas-Sandin (Airbus) mit dem EREA Best Paper Award 2025 ausgezeichnet. Prämiert wurde die Publikation „Aerodynamics and ice tolerance of the large passenger aircraft advanced rear end forward swept horizontal tailplane with leading edge extension“, erschienen in Aerospace Science and Technology (Band 161, Juni 2025). Die Arbeit basiert auf Forschungsaktivitäten im Rahmen des europäischen Clean-Sky-2-Projekts IMPACT (885052), das von Co-Autor Michele De Gennaro (AIT) koordiniert wurde.

INNOVATIVES LEITWERKSDESIGN FÜR SICHERE UND EFFIZIENTE VERKEHRSFLUGZEUGE

Im Mittelpunkt der ausgezeichneten Arbeit steht die aerodynamische und aerostrukturelle Optimierung eines innovativen Flugzeughecks eines Mittelstreckenflugzeugs der nächsten Generation. Der Fokus liegt dabei auf neuartigen, passiven Enteisungsschutzschichten und -vorrichtungen. Dazu kombinierte das Forschungsteam hochaufgelöste 3D-Simulationen der Eisbildung im Flug mit umfassenden, dreidimensionalen Computational-Fluid-Dynamics-Analysen, um die aerodynamische Leistung dieses Leitwerks unter vereisten Bedingungen zu untersuchen. Die Studie liefert neue Erkenntnisse darüber, wie die innovative Formgebung und die Schutzschichten die Strömungsmechanik, den Auftrieb und die Eis-Toleranz beeinflussen und welchen Beitrag diese Designmerkmale zur Stabilität und Effizienz zukünftiger Verkehrsflugzeuge leisten können. Gleichzeitig schlägt die Arbeit methodische Best Practices für numerische Simulationen vor und leistet damit auch einen Beitrag zur Weiterentwicklung von Icing-Analysen in der industriellen Anwendung.

AIT-EXPERTISE ZU AERODYNAMIK UND VEREISUNG

Die Arbeit steht in engem Zusammenhang mit der umfassenden AIT-Forschung zu In-flight Icing – einem sicherheitskritischen Aspekt der Luftfahrt, bei dem Wassertröpfchen im Flug an Tragflächen, Leitwerken oder Triebwerkseinlässen anfrieren und so Auftrieb, Steuerbarkeit und Energieeffizienz beeinträchtigen können. Das AIT Austrian Institute of Technology erforscht dieses Phänomen seit vielen Jahren mit einem umfassenden Portfolio aus Simulation, Technologieentwicklung und experimenteller Validierung für verschiedene Arten von Flugzeugen und Drehflüglern.

Dazu zählen physikalisch detailreiche 3D-Simulationen der Eisbildung, das Design elektrothermischer Enteisungssysteme sowie Messkampagnen im Vereisungswindkanal, unterstützt durch eigens entwickelte optische Messverfahren. Derzeit untersucht das Team, wie KI-gestützte Methoden (darunter physikbasierte neuronale Netze und datengetriebene Surrogatmodelle) genutzt werden können, um die Berechnung von Tröpfchenfeldern, Eisformen und aerodynamischen Effekten deutlich zu beschleunigen. Damit wird die Grundlage für zukünftige digitale Zulassungsverfahren für Lufttüchtigkeit und die weitere Optimierung von Niedrigenergie-Vereisungsschutzsystemen der nächsten Generation gelegt.

IMPACT: AERODYNAMISCHE UND ANTI-ICING-OPTIMIERTE LEITWERKSENTWICKLUNG

Das europäische Clean-Sky-2-Projekt IMPACT, aus dem die ausgezeichnete Arbeit hervorging, zielte darauf ab, das Heck von Kurz- und Mittelstreckenflugzeugen der nächsten Generation weiterzuentwickeln. Neben aerodynamischen und aerostrukturellen Optimierungen wurden passive Enteisungsschutzschichten und -vorrichtungen untersucht, in verschiedenen Konfigurationen integriert und im Vereisungswindkanal validiert. Die Ergebnisse zeigen, wie sich aerodynamische Effizienz, strukturelle Anforderungen und Vereisungsschutz und -toleranz künftig enger verzahnen lassen – ein Ansatz, der unmittelbar in die Analyse des neuen Leitwerksdesigns einfloss.

EREA – EXZELLENZVERBUND DER EUROPÄISCHEN LUFTFAHRTFORSCHUNG

Die European Research Establishments in Aeronautics (EREA) sind ein Zusammenschluss führender europäischer Forschungseinrichtungen im Bereich Luft- und Raumfahrt. Ziel des Verbunds ist es, wissenschaftliche Zusammenarbeit zu stärken, Technologien für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt voranzutreiben und gemeinsame Forschungsstrategien zu entwickeln.

Der EREA Best Paper Award wird jährlich vergeben und zeichnet herausragende wissenschaftliche Arbeiten aus den Mitgliedsinstituten aus. Bewertet werden wissenschaftliche Exzellenz, Innovationsgrad, internationale Kooperation und der Beitrag zu einer sichereren, effizienteren und umweltfreundlicheren Luftfahrt. Die Auszeichnung, die nun erstmalig an das AIT ging, gilt innerhalb Europas als wichtiger wissenschaftlicher Gradmesser im Bereich aeronautischer Forschung und würdigt Arbeiten, die sowohl technologisch als auch methodisch neue Maßstäbe setzen.

Univ.-Prof. Andreas Kugi, Scientific Director des AIT, betont die Bedeutung der Auszeichnung und der dahinterstehenden Forschungsarbeiten: „Der EREA Best Paper Award ist ein starkes Zeichen für die Qualität und Relevanz unserer Forschung im Bereich Aerodynamik und Vereisung. Das ausgezeichnete Paper zeigt, wie wissenschaftliche Exzellenz und internationale Kooperation dazu beitragen, die Sicherheit und Energieeffizienz zukünftiger Verkehrsflugzeuge entscheidend voranzubringen. Ich gratuliere James Page und allen beteiligten Kolleg:innen sehr herzlich zu dieser herausragenden Leistung.“

ZUM OPEN-ACCESS-PAPER: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1270963825000902?via%3Dihub

WEBSITE DER EREA: https://erea.org/

ÜBER DAS AIT: https://www.ait.ac.at/ueber-das-ait

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