Materiales innovadores para una altitud de 20 km
Una aeronave, que opera en la estratosfera, es capaz de cubrir un área subyacente de hasta 400 km de diámetro con tareas de transmisión de telecomunicaciones o de datos. De esta manera la aeronave cumple con las contribuciones económicas, ecológicas y técnicas a la creciente demanda mundial de transferencia de información y datos.
En particular, las áreas de tecnología de telecomunicaciones poco pobladas o previamente no desarrolladas pueden ser áreas de aplicación actuales. La TAO Trans Atmospheric Operations GmbH desarrolla y construye desde hace varios años para esta aplicación una plataforma de altitud similar a la de un dirigible (véase HAP para las telecomunicaciones).
Debido a la baja densidad del aire a una altitud de 20 km y la consiguiente disminución de la flotabilidad necesaria para volar, el avión debe ser extremadamente ligero. Además, el material del casco del TAO Sky Dragon tiene que satisfacer parámetros aún más importantes:
- Antiestático
- Compensación de las variaciones de temperatura durante el día
- Robustez contra el envejecimiento de los rayos UV
En un proyecto de investigación aprobado por el Ministerio Federal Alemán de Asuntos Económicos y Energía se investigarán los siguientes parámetros junto con el socio de investigación ITV:
- Modificación del material del casco, la estructura y el concepto de funcionamiento, para que sea posible un tratamiento antiestático de la estructura de la membrana.
- La temperatura de los gases dentro de la aeronave varía durante el día (y la noche) y cambia con la temperatura ambiente. Por lo tanto, es de particular interés limitar las variaciones de temperatura durante el día. Esto puede lograrse mediante la adecuada elección de las propiedades ópticas de la superficie de las membranas. El segundo objetivo de esta investigación es, por lo tanto, adaptar las propiedades ópticas de la superficie a un concepto de gestión de la temperatura para reducir las variaciones de temperatura.
- El envejecimiento atmosférico de las membranas de los dirigibles causa cambios irreversibles en las propiedades materiales. Además del efecto de estrés mecánico debido al funcionamiento en la estratosfera, en particular el aumento de la irradiación en la gama de UV, el aumento de la concentración de ozono y las fluctuaciones de temperatura en el material, aumenta la degradación, mientras que, por el contrario, las temperaturas ambientales más bajas y el efecto de la sequía están frenando la degradación. Por consiguiente, el tercer objetivo de este proyecto de investigación es el envejecimiento de los materiales, en particular la determinación y medición de la disminución de la resistencia y la estanqueidad del material y la ralentización del proceso de envejecimiento.
Los resultados de la investigación se pondrán en práctica cerca de la aplicación.
