S. Aney, M. Schestakow, L. Prikazchikova, B. Milow, D. Prikazchikov, J. Kaplunov, H. Voggenreiter, A. Rege

Aufgrund steigender Anforderungen steht das Design von Flugzeugkabinen vor revolutionären Herausforderungen. Die Integration innovativer Konzepte und nachhaltiger Materialien bietet einen wichtigen Lösungsansatz. Entsprechend müssen die Entwicklung und Demonstration neuer nachhaltiger multifunktionaler Materialien, die als thermische und akustische Isolation in Flugzeugkabinen wirken, beschleunigt werden. Hier können Aerogele eine wesentliche Rolle spielen. Cellulose-Aerogele sind hochporöse, nachhaltige Materialien mit einer sehr niedrigen Wärmeleitfähigkeit (bis zu 0,018 W/mK) und einer sehr guten mechanischen Eigenschaften. Zudem können Cellulose-Aerogele mit Silica-Aerogelen kombiniert werden, und so wird die Wärmeleitfähigkeit weiter verringert. Diese Materialien können weiter funktionalisiert werden, um Hydrophobie und hinreichende Feuerbeständigkeit zu erzielen und so die Anforderungen der Luftfahrt vollständig zu erfüllen. In diesem Beitrag wird eine analytische und rechnerische Studie vorgestellt von vereinfachten Flugzeugkabinenseitenwänden, welche auf einem dreischichtigen System, aus der Aluminiumdeckschicht und der Dämmschicht im Inneren (Kern), basieren. Die Leistungsfähigkeit von Cellulose-Silica-Aerogel wird mit der von Glaswolle im Rahmen einer Eigenfrequenzanalyse und Wärmetransportanalyse verglichen.

Due to increasing demands, aircraft cabin design faces revolutionary challenges. The integration of innovative concepts and sustainable materials offers a key solution. Accordingly, the development and demonstration of new sustainable, multifunctional materials that act as thermal and acoustic insulation in aircraft cabins must be accelerated. Aerogels can play a significant role here. Cellulose aerogels are highly porous, sustainable materials with very low thermal conductivity (down to 0.018 W/mK) and excellent mechanical properties. Furthermore, cellulose aerogels can be combined with silica aerogels, further reducing thermal conductivity. These materials can be further functionalized to achieve hydrophobicity and sufficient fire resistance, thus fully meeting aviation requirements. This paper presents an analytical and computational study of simplified aircraft cabin sidewalls based on a three-layer system consisting of an aluminum outer layer and an insulating layer in the core. The performance of cellulose silica aerogel is compared to that of glass wool within the framework of a natural frequency analysis and heat transport analysis.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2022, Dresden

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2023

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 7 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2023010614235098482093

10.25967/570245

Flugzeugkabinenseitenwände, Eigenfrequenzanalyse, Wärmedämmung, Cellulose-Silica-Hybrid-Aerogele

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Aney, S.; Schestakow, M.; et al. (2023): Cellulose-Aerogele als multifunktionale und nachhaltige Alternativen für Flugzeugkabinenelemente. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/570245. urn:nbn:de:101:1-2023010614235098482093.

06.01.2023