Lucht- en ruimtevaartindustrie innoveert naar een duurzamere toekomst

Door: Redactie - 21 juli 2021 |

COVID-19 heeft de luchtvaartindustrie zwaar geraakt. In 2020 is het aantal commerciële vluchten volgens de VN-burgerluchtvaartorganisatie ICAO met maar liefst 60% gedaald. Toch is het toekomstperspectief voor de lucht- en ruimtevaartindustrie sector rooskleurig door de groeiende wereldbevolking en welvaart, maar ook de herstellende wereldeconomie. Vliegtuigbouwers, toeleveranciers en innovatieve startups anticiperen alvast op de toekomstige marktpotentie met innovaties die de lucht- en ruimtevaartindustrie helpen te verduurzamen.

Sneller innoveren lucht- en ruimtevaartindustrie

Ondanks de tijdelijke disruptieve impact van COVID-19 op de vraag naar het vliegreizen zijn bekende fabrikanten en innovators momenteel druk bezig om de toekomst van de luchtvaart te creëren. Er zijn onder andere vliegtuigen op komst met een elektrische aandrijving, vliegtuigen die mogelijk (deels) op zonne-energie en waterstof kunnen vliegen, grote drones en zelfs auto’s die kunnen vliegen (eVTOL).

Tijdens het onlangs georganiseerde AirXperience 2021 event werd duidelijk dat er een grote behoefte is aan sneller innoveren. Volgens David Ziegler, Vice President Aerospace & Defense Industry van Dassault Systèmes, bieden digitale platformen uitkomst omdat ze beter integrale samenwerking faciliteren voor het sneller ontwerpen, engineeren, produceren, testen en certificeren van vliegtuigen.

Silo’s transformeren naar waardenetwerk

Alle onderdelen van toeleveranciers vertegenwoordigen nu zo’n 50 tot 60 procent van de waarde van vliegtuigen en -systemen. Door toenemende prijsdruk worden de fabrikanten en hun leveranciers voortdurend gedwongen de ketensamenwerking te verbeteren. Als dat onvoldoende oplevert gaan fabrikanten proberen om toeleveranciers met een hoge waarde over te nemen, of te ‘insourcen’.

Digitale platformen bieden een locatie- en tijdonafhankelijke omgeving die zowel de transparantie vergroot als het integraal samenwerken helpt te verbeteren. Tevens geven ze de betrokken partijen, afhankelijk van hun rollen en rechten, toegang tot alle beschikbare kennis, vaardigheden, talenten en realtime samenwerken. Zo kan de luchtvaartindustrie supply chain transformeren van serieel samenwerkende silo’s naar een beter inzichtelijk waardenetwerk, dat tijdig foutloze kwaliteit levert.

Virtuele tweeling technologie

Een andere belangrijke sleutel richting het verduurzamen van de luchtvaartindustrie is de virtuele of digitale tweeling. Een virtuele tweeling is een nauwkeurig 3D-model van een product, machine, voertuig, gebouw of complete leefomgeving, waarin data uit de fysieke wereld wordt gebruikt om verbeteringen te realiseren. Zowel met betrekking tot het ontwerp als de gebruikersexperience.

Virtuele tweelingen worden al jarenlang gebruikt om aerodynamischere vliegtuigen te ontwikkelen en motoren die minder brandstof verbruiken. Maar ook om de stoelen en andere interieuronderdelen te verbeteren. Sinds COVID-19 benutten luchthavenexploitanten de virtuele tweeling technologie zelfs voor het vergroten van hun flexibiliteit en scenario-analyses met simulaties om de virusverspreiding te reduceren.

Innovatie lucht- en ruimtevaartindustrie

Ook binnen de ruimtevaartsector wordt sneller geïnnoveerd. Daar verstoren particuliere bedrijven de markt voor verkenners en satellieten en nemen ze deel aan de race om geavanceerdere satellieten en herbruikbare draagraketten te produceren. Het aantal satellieten dat de komende 30 jaar om de aarde gaat draaien neemt tot enkele tienduizenden toe. Verder start dit jaar ook het ruimtetoerisme.

Digitale platformen integreren tevens de benodigde technologie, processen en mensen tijdens de hele ṕroductlevenscyclus voor het ontwikkelen van geavanceerde geïntegreerde ruimtevaartsystemen. Innovatieve startups en andere bedrijven in dit marktsegment kunnen daarmee de ontwikkelingstijd van raket- en satelliettechnologieën aanzienlijk verkorten en ‘right-first-time-kwaliteit realiseren.

Nederlandse bijdragen

Hoewel Nederland zelf geen grote lucht- en ruimtevaartindustrie heeft, leveren zowel studententeams als toeleveranciers belangrijke bijdragen voor duurzamere oplossingen. Zo heeft het AeroDelft team gewerkt aan een vliegtuig dat met vloeibare waterstof wordt aangedreven en dragen Delftse studenten bij aan de Flying-V, die door ontwerpverbeteringen aanzienlijk minder brandstof nodig heeft.

Een deel van de Nederlandse toeleveranciers in de luchtvaartsector werkt al een aantal jaren samen binnen de Netherlands Aerospace Group (NAG), om de sector te innoveren en te verduurzamen. Onlangs heeft deze groep de samenwerking verlengd met de Europese vliegtuigbouwer Airbus, voor het verder reduceren van de CO2-emissie met nieuwe aandrijvingen en andere innovaties.

Grensverleggende innovaties

Boom Supersonic is bezig om het volgende generatie supersonische vliegtuig te bouwen, genaamd Overture. Deze innovatie wordt ontwikkeld met het 3DEXPERIENCE-platform en de Reinvent the Sky-oplossing van Dassault en moet een snelheid van circa Mach 2 kunnen behalen. Onder andere United Airlines heeft alvast 15 Overture’s besteld met een optie op nog eens 35 exemplaren.

Voor de ruimtevaartsector ontwikkelt de internationale researchorganisatie Interstellar Lab met hetzelfde innovatieplatform zogeheten ‘closed-loop controlled environment habitats and biosperes’. Deze ‘BioPod’ modules genereren en recyclen voedsel, water en lucht, om bemande missies mogelijk te maken naar de maan en Mars, maar kunnen ook op aarde worden ingezet.