Her lager Airbus en askesky for å teste norsk teknologi

Det en gang så treffende begrepet «askefast» rekker aldri å skrives inn i ordbøkene.

Norsk teknologi skal sørge for å gjøre det mulig å opprettholde en tilnærmet normal flytrafikk selv etter et stort vulkanutbrudd.

Askedeteksjonssystemet heter Avoid (Airborne Volcanic Object Imaging Detector) og er utviklet av Nicarnica Aviation AS som er et datterselskap av Norsk institutt for luftforskning (Nilu).

Nicarnica Aviation sier selv at de gjort et teknisk gjennombrudd etter at deres sporingssystem nylig gjennomførte tester i en kunstig askesky over Frankrike.

Slapp ut et tonn aske

I fjor inngikk selskapet et samarbeid med det britiske lavkostselskapet Easyjet og flyprodusenten Airbus. Prosjektet har også støtte fra Norges forskningsråd.

Nå har Airbus vært på Island og hentet et tonn vulkanaske for å gjenskape forholdene som lammet store deler av europeisk luftfart i ti dager for snart fire år siden, altså Eyjafjallajökull-utbruddet.

Testen ble gjennomført 30. oktober over Biscayabukta.

Les også: Så mye betyr én ekstra tomme for baken

2,8 kilometer i diameter

Asken ble sluppet fra et av Airbus' nye transportfly A400M Atlas i en høyde på 9-11 000 fot. Slik skapte de en sky som var 600-800 fot dyp (183-244 m) med en diameter på 2,8 km. Skyen var synlig med det blotte øye kun en liten stund.

Testplattformen er et firemotors A340-300 med påmonterte Avoid-sensorer på skroget, som også ble benyttet til de første flytestene i juli 2012.

Flyet ble fløyet rett mot askeskyen, og de passive infrarøde kameraene oppdaget den på 60 kilometers hold, samt ga en korrekt angivelse av askekonsentrasjonen i lufta (100-1000 μg/m³).

I tillegg deltok et lite Diamond DA42, som med sine to stempelmotorer tryggere kan utsettes for vulkansk aske, i testen. DA42-flyet fra Fachhochschule Düsseldorf fløy gjennom skyen og foretok målinger som ble sammenholdt med sensordataene fra Avoid.

Les også: Her flyr en førerløs F-16

Grafikken viser hvordan testen 30. oktober foregikk. Foto: Nicarnica Aviation

Bedre situasjonsforståelse

Deteksjonssystemet baserer seg på en algoritme for å finne aske i IR-spektre, som australieren Fred Prata utviklet for over 20 år siden. Prata er i dag teknologidirektør i Nicarnica Aviation.

I dag er den viktigste informasjonskilden for askeutbredelse satellittmålinger. Men denne informasjonen kan både komme for sent og være utilstrekkelig for flyoperasjoner.

Det skyldes at satellittene kun bidrar med et flatebilde ovenfra og ikke ser hva slags partikkelkonsentrasjon det er i de ulike luftlagene.

Med Avoid om bord kan flygerne få et mye mer finmasket bilde av askeskyene og kunne vurdere om det er trygt å fly gjennom eller om de må manøvrere utenom.

Rekkevidden på inntil 100 kilometer gir en varslingstid på fem til ti minutter (cruisehastighet er 14-15 km/min).

På bakken vil informasjon fra Avoid brukes til å bygge presise modeller på hvor vulkanskyen befinner seg. Dette vil kunne åpne store deler av luftrom som ellers ville ha vært stengt for trafikk under et vulkanutbrudd.

Her er den vulkanske asken om bord i A400M-flyet. Foto: Airbus

Les mer i denne artikkelen: Slik kan vulkanvarsling forbedres

Kan skade jetturbiner

Den potensielle trusselen vulkaner utgjør for jetfly har selvsagt vært godt kjent for luftfartsindustrien lenge.

Det som gjør vulkanaske skummelt for jetmotorer er at silikatpartiklene kan smelte i brennkammeret, glasere innsiden i turbinen og føre til gradvis dårligere ytelse og i verste fall full stopp på motoren.

Asken kan tette igjen både drivstoffdysene og ventilasjonsåpningene og føre til så høye temperaturer at turbinbladene smelter.

Askepartiklene er harde, noe som i seg selv kan være ødeleggende for turbinkomponentene, og er dessuten svovelholdig og kan dermed korrodere motordelene.

Dessuten er det flere eksempler på at det å fly gjennom vulkanaske er ensbetydende med å sandblåse flyskrogene og ødelegge sikten ut fra cockpit.

Integrert i cockpit

Nicarnica Aviations kjører to parallelle utviklingsløp med Airbus og Easyjet.

Flyprodusenten ønsker et system som integreres i cockpit sammen med alle andre systemer.

Integrasjonsbiten, den tekniske utførelsen av et visningslag plassert på toppen av kartet, eventuelt andre måter informasjonen skal presenteres på for flygeren, samt godkjenning og EASA-sertifisering, er områder samarbeidet med Airbus fortsetter på.

Easyjet har sagt at de ønsker å installere systemet på et par fly allerede neste år, men dette er vel å merke ikke integrert, men som et støttesystem. Da vil det være snakk om å erstatte eksisterende kameraer på flyene med to Aviod-kameraer med litt tilpasninger.

Les også: Dette flyet kan fly New York-London på under én time

Iskrystaller og klarluftsturbulens

Selv om mye av ressursene går til å ferdigstille systemet for askevarsling, ser Nicarnica Aviation allerede nå på muligheten for å utvide funksjonaliteten til å kunne detektere andre ting enn aske.

To elementer peker seg ut: Iskrystaller i øvre luftlag og klarluftsturbulens.

– Flygerne klarer ikke å se de små iskrystallene som kan gi slitasje på vinduer, motorer og skrog. Også klarluftsturbulens er i dag er umulig å se før du er midt oppe i den. Begge deler mener vi klart at vi skal kunne detektere med vårt system. Og med en slik utvidet funksjonalitet, kan vi begynne å drømme om levere teknologi til alle passasjerfly, at dette blir like vanlig som værradar. Men her er det lang tidshorisont, understreker Ove Bratsberg.

Aviod-kameraene er på testflyet montert på skroget, men skal selvsagt integreres på det ferdige systemet. Foto: DOUMENJOU Alexandre - Exm

Viktig ingeniørhjelp

Nicarnica Aviation-direktøren har nettopp gjennomført en stor pressekonferanse i Toulouse sammen med Airbus og Easyjet onsdag når Teknisk Ukeblad snakker med ham.

Engineering-sjef Charles Champion i Airbus har nettopp uttalt at den dette er teknologi som i framtida kan hindre store driftsavbrudd i luftfarten som følge av vulkansk aske. Det er for øvrig anslått at Eyjafjallajökull-utbruddet påførte luftfartsbransjen et samlet tap på 2,6 milliarder dollar.

– Det store eierskapet Airbus viser til Avoid setter vi utrolig stor pris på. De har brukt et ingeniørkorps med meget høy kompetanse på Avoid, og uten dette hadde vi ikke kommet så langt som vi har gjort. Det er de som er luftfartseksperter, ikke oss, understreker Bratsberg.

Den endelige sensorpakka som med tid og stunder blir installert i for eksempel passasjerflyene fra Airbus vil imidlertid neppe ha Nicarnica-navnet på seg. I stedet satser selskapet på å bli teknologileverandør til én eller flere av de store underleverandørene i luftfartsindustrien.

– Vi fører dialog med flere, uten at jeg kan nevne navn, opplyser han.

Dette DA42-flyet fløy gjennom askeskyen for å bekrefte at Aviod-målingene var korrekte. Foto: MASCLET Philippe - MasterFilms

Les også:

Traff blink med laserstyrt bombe fra 25.000 fot

Slik skal fremtidens jagerflygere trene

Nytt superskip til den amerikanske marinen