Demonstratorprogram

På denna sida finns följande underrubriker:
● Vad är en demonstrator ?
● Demonstrera för att skapa teknologiövertag
● NRIA Flyg 2013 – Demonstratorförslag
● Genomförda/pågående civila demoprogram
FLUD (2006-2010)
GF Demo (2012-2016)
SWE-DEMO (2016-     )
● Genomförda/pågående militära demoprogram
ETAP
nEUROn
MIDCAS

VAD ÄR EN DEMONSTRATOR ?
En demonstrator är en plattform där tänkta egenskaper hos en teknik under framtagning kan provas och valideras. Plattformen kan bestå av olika delar befintlig och ny teknik, där verifieringen stöds av simuleringsteknik; huvudsaken är att önskade funktioner i nyutvecklad teknik kan bekräftas.

TRL avgör demonstratorns komplexitet. Först byggs teknologidemonstrationer i laborativ miljö, som lyfter teknikmognaden till TRL 4. Därpå utförs produktdemonstrationer i flera steg, från TRL 4 upp till TRL 6, i representativ miljö, där tekniken integrera i lösningar som efterliknar tänkt tillämpning. Därefter kan produktutveckling starta.

Demonstratorer inom området civila flygplan och flygmotorer utvecklas i stor utsträckning inom det europeiska demonstratorprogrammet Clean Sky, som fortsätter inom Horizon 2020 som Clean Sky 2.
Med stöd av programmen NFFP, FLUD och GF Demo (mera om dessa nedan) har svenska aktörer tagit ökad andel i internationella civila samarbeten. Programmen har varit helt avgörande för denna positionering.  De företag som i första hand samarbetar inom Clean Sky är Volvo Aero, Saab, Airbus, Rolls-Royce, Snecma och MTU. Utanför EU finns även möjliga bilaterala demonstratorprojekt med de amerikanska flygplans- och flygmotorföretagen Boeing, General Electric samt Pratt & Whitney. ATM-demo sker inom det Europeiska SESAR-projektet, som även inkluderar en utvecklingsfas.

DEMONSTRERA FÖR ATT SKAPA TEKNOLOGIÖVERTAG
Framtidens flygutveckling sker i internationella samarbeten, där nationella aktörer konkurrerar om kontrakt på delsystem. Sverige måste ta plats. Ett helt nödvändigt steg på vägen för att svensk flygteknologi och –innovation ska kunna bli efterfrågad är att vi i dag fokuserar på våra styrkeområden och att vi inom dessa paketerar framtagna teknologier i lämpliga demonstratorer.

Det är via dessa demonstratorer som Sverige kan realisera sina ambitioner att ta plats i framtidens flygsystemutveckling – och därigenom vinna affärer och generera exportintäkter och skapa jobb.

NRIA Flyg 2013 föreslår satsning på fem demonstratorer – två nya och tre uppstartade – som tillsammans ska hjälpa oss att nå våra mål och därigenom förnya svenska styrkeområden och ge oss rätt förutsättningar till internationell position med en utökad produktportfölj. Demonstratorerna är prioriterade utifrån dagens kunskap och mognadsnivåer. De förenar civila och militära behov och nyttor, och kan sättas samman i framtida demonstratorkoncept, på olika mognadsnivåer. I detta arbete är det viktigt att samordna och förstå synergier både mellan aktörer inom det egna teknologiområdet och mellan flyg och andra områden. För varje föreslagen demonstrator har lämpliga aktörer för samverkan listats.

Demo-figur NRIA p12
Den forskning vi utför i dag ska resultera i innovation. Därför måste den ta plats i framtidens produkter. Vi måste redan nu identifiera möjliga marknadsmöjligheter för svenska aktörer. För att komma i fråga för dessa möjligheter måste vi positionera oss i internationella demonstratorprogram, såväl civila som militära. Föreslagna demonstratorer är nödvändiga steg på vägen till denna positionering.

NRIA FLYG 2013 – DEMONSTRATORFÖRSLAG
För att skapa teknologiövertag för Sverige rekommenderar vi att nationell flygteknologiutveckling fokuseras till sex prioriterade forskningsområden. Arbetet inom dessa områden föreslås konkretiseras i fem demonstratorer, där vi verifierar vår nationella position och därigenom tar önskade delar i internationella samarbeten. De fem demonstratorerna är:
1/ Helhetsförmåga och konceptstudier
2/ Integrerad struktur – flygplanvinge
3/ Integrerad framdrivning
4/ Framdrivning – fläktmodul
5/ Flygtrafikledning (ATM) – integrerat koncept

1/ Helhetsförmåga och konceptstudier
Demo Helhetsförmåga NRIA p13
Ny obemannad demonstrator i delskala för att kostnadseffektivt demonstrera realiserbarhet, signatur, farkostutformning för lång uthållighet, aerodynamisk effektivitet, autonomi och styrlagar för nya koncept. Tillämpningar finns inom det militära området och säkerhetsområdet. Demonstratorn utnyttjar resultat från ett antal teknologidemonstratorer, bland annat inom områdena:
• Framdrivning – lågsignaturintegration: Markdemonstrator för realiserbarhet av de unika tekniker som krävs för lågsignaturintegration av motor inklusive luftintag och motorutlopp. Teknologierna kommer också att kunna demonstreras vidare i internationella samarbeten. Samverkan: GKN, Saab, FOI, Chalmers.
• Beslutsstöd/autonomi: Markdemonstrator i simulatormiljö för att mogna teknik och funktioner för operatörens beslutsfattande , samt en flygande demonstration i Gripen av ett antal nya interaktionsprinciper i kabin och samverkan med obemannat flyg. Samverkan: Saab, LiU.
• Sensorer/kommunikation: Markdemonstrator för integrering av antenner till en multifunktionslösning med låg signatur. Samverkan: Saab, Chalmers, FOI.

2/ Integrerad framdrivning
Demo Integrerad framdrivning NRIA p14


Mognadshöjning av befintlig markdemonstrator och positionering i flygande demonstrator av innovativt motorkoncept, exempelvis open rotor där Sverige har en ledande förmåga att ta förstärkt position, exempelvis inom lättviktskonstruktion av motorstrukturer, både komposit- och hybridstrukturer. Dessutom start av nytt delprojekt. Denna demonstrator bygger vidare på det arbete som genomförts inom de civila programmen Grön Flygteknisk Motordemonstration och Clean Sky, och är starkt kopplad till Clean Sky 2 och de innovativa flygande plattformar som planeras där. Avsikten med demonstratorn är att vidareutveckla förmågor att konstruera och tillverka komplexa integrerade roterande och statiska lättviktsstrukturer i själva motorn, men också de lastvägar med tillhörande produkter som integrerar motorn med flygplanskroppen. Demonstratorn utnyttjar resultat från ett antal teknikdemonstratorer, bland annat inom områdena:
• Roterande strukturer: GKN:s lättviktsteknologi med svetsade fabrikationer är en attraktiv väg till lätta roterande strukturer. Utveckling av lasersvetsning till en nivå med minimala defekter, nya metoder för oförstörande provning, samt probabilistiska livslängdsmetoder är därför nyckelteknologier för denna typ av komponent. Samverkan: GKN, HV, PTC Innovatum, Chalmers, SWEREA IVF, Midroc, Permanova, Brogren Industries, Tooltec.
• Högtemperaturstrukturer: Riggdemonstrator för realiserbarhet av de unika tekniker som krävs för en bärande högtemperaturstruktur. Ett innovativt fabricerat (lasersvetsat) koncept kommer att utvecklas, som är uppbyggt av en optimerad kombination höghastighetsfrästa smiden, plåtmaterial och gjutgods i ett nyutvecklat högtemperaturmaterial. Dessutom kommer en ny unik värmesköld utvecklas för att hantera höga temperaturer, kylning, värmeöverföring och deformation.  Samverkan: GKN, Chalmers, HV, PTC Innovatum, SWEREA IVF, IUC Oskarsström, Brogren Industries, Permanova.
• Avancerad kylning av flygmotorer: Riggdemonstrator för realiserbarhetav de unika tekniker somkrävs för att utveckla en effektivareflygmotor genom att användakoncept med kyld kylluft, mellankylning,kylt utloppsstativ ellervärmeåtervinning. Tekniken kanockså reducera infraröd strålningfrån motorn. Samverkan: GKN,Chalmers, HV, PTC Innovatum, SWEREA IVF, Arcam, IUC Oskarsström, Permanova.
• Radikala koncept: Helt nytt koncept med sikte på 2050 där motorintegration blir en nyckelteknologi. Här talar vi om flygande vinge med integrerade motorer och distribuerad framdrivning. Samverkan: GKN, Saab, Chalmers, KTH.

3/ Framdrivning – fläktmodul
Demo Fläktmodul NRIA p15
Ny riggdemonstrator för realiserbarhet av de unika tekniker som krävs för att utveckla en nästa generations fläktmodul med tillhörande avancerat komposithybridmaterial till både roterande och strukturella komponenter. Utveckling av nya material kommer att ske som klarar högre temperaturer med tillhörande nya konstruktions- och produktionslösningar. Teknologierna kommer också att kunna demonstreras i internationella civila och militära samarbeten. Samverkan: GKN, SWEREA Sicomp, Chalmers, LTU, HV, PTC Innovatum.

4/ Integrerad struktur – flygplansvinge
Demo Integrerad struktur flygplanvinge NRIA p15
Mognadshöjning av befintlig demonstrator för avancerad struktur där Sverige har en ledande förmåga, inom exempelvis laminärströmning, komposit- och hybridstruktur. Här utvecklas och demonstreras material-, konstruktions- och tillverkningsteknik på en vingstruktur för civila applikationer. Starka synergier finns med motsvarande områden för militärt flyg (dual use). Denna demonstrator bygger vidare på det arbete inom högt integrerad kompositstruktur som genomförts inom de civila programmen Grönt Flygtekniskt Demonstratorprogram och Clean Sky.  Koppling till internationella program: MIT-Necst, EU-Saristu, Top Nano, EDA ALOMAS, JTI Clean Sky, framtida demonstrator inom EDA. Samverkan: Saab, SWEREA Sicomp, ACAB, Compraser, LiU, KTH, FOI, Elitkomposit, Biteam, Exova med flera.

5/ Flygtrafikledning (ATM) – integrerat koncept
Demo ATM NRIA p15
Mognadshöjning av befintlig mark- och luftdemonstrator med möjlighet att demonstrera nya koncept, ny teknik och nya metoder integrerat, det vill säga hela ATMsystemet inklusive flygledningscentral, torn (bemannade och obemannade), kommunikationssystem, flygfarkoster (bemannade och obemannade), presentationssystem ombord med mera. Innefattar möjlighet till snabb utveckling (rapid prototyping) och både simulering och live/ shadow-mode och koppling till levande/operativa data/system.  Koppling till internationella program: SESAR.  Samverkan: Saab, LFV, Avtech med flera.

 

GENOMFÖRDA OCH PÅGÅENDE CIVILA DEMOPROGRAM 

FLUD – FLygtekniskt Utvecklings- & Demonstrationsprogram
Med stöd från VINNOVA genomfördes 2006-2010 demoprogrammet FLUD – Flygtekniskt Utvecklings- & Demonstrationsprogram. Programmet bestod av två större projekt:
– Saab Demonstration Green Aircraft Systems, VINNOVA d.nr. 2007-01019
– Svenska demonstratorn för miljövänlig flygmotor (Volvo Aero), VINNOVA d.nr. 2007-00091
FLUD-programmet utvärderades 2010: FLUD utvärderingsrapport 2010

Som en fortsättning av detta initierades 2012 GF Demo programmet. Detaljer om detta återfinns på VINNOVA:s hemsida: http://www.vinnova.se/sv/Var-verksamhet/Gransoverskridande-samverkan/Samverkansprogram/Gront-flygtekniskt-demonstrationsprogram-/
och sammanfattas nedan.

GF Demo – Grönt flygtekniskt demonstrationsprogram
Programmet Grönt flygtekniskt demonstrationsprogram (GF Demo) vill stärka den svenska flygindustrins internationella konkurrenskraft. Det görs genom stöd till demonstrationsfasen, som är speciellt utsatt för flygindustrin. En demonstrator är en plattform där tänkta egenskaper hos framforskade idéer och teknik kan provas och valideras.

Programmet ska bidra till att demonstrerad grön teknologi snabbare kan införas i kommande civila flygplan och dess tillhörande system, till exempel lättviktsteknologi, energioptimerade system eller nya funktioner i trafikledningssystemet. Det ska stötta och möjliggöra starkt svenskt deltagande i internationella civila demonstrationsprogram, av typen Clean-Sky och SESAR. GF Programmet ska också medverka till att stora företag agerar motor för och drar med sig små och medelstora företag in i både programmets projekt men även vidare in i de internationella demonstrationsprogrammen.

Programmet är en fortsättning på Flygtekniskt utvecklings- och demonstrationsprogram (FLUD).
En sammanfattande presentation: INNOVAIR ÅM 140924 GFDemo pres

Utlysningar
Inom programmet har två utlysningar genomförts:  
GF_Demo Utlysning 1 2012-02-07 
för fyraåriga projekt.  
GF_Demo Utlysning 2 2013-06-27
 för små och medelstora företag och tvååriga projekt. 

Beviljade projekt (utlysning 1) – med länkad kort projektsammanfattning
2012-01031 SAAB AB GF_Demo 1 Saab Nästa generations kompositstrukturer för civila flygplan
2012-01027 GKN AEROSPACE SWEDEN AB: GF_Demo-1-GKN-Grön-Flygteknisk-Motordemonstration

Beviljade projekt (utlysning 2) – med länkad kort projektsammanfattning
2013-04667 SAAB AB:  GF_Demo 2 Saab Nästa generations kompositstrukturer för civila flygplan
2013-04666 GKN AEROSPACE SWEDEN AB: GF_Demo-2-GKN-Grön-Flygteknisk-Motordemonstration

Saab-projektet “Nästa generations kompositstrukturer för civila flygplan” har en egen hemsida: www.gfdemo.se

SWE-DEMO (2016-
Detta nya demonstratorprogram finansierar aktiviteter som stärker deltagandet i internationella demonstrationsprogram inom flygområdet.
Utlysningstext 2015 här: Utlysning SWE-DEMO-2015-06-11
Korta projektbeskrivningar för de två beviljade projekten:
GKN-projekt: swe-demo-projekt-gkn
Saab-projekt: swe-demo-projekt-saab
SWEDEMO presentationer 2016-09:
innovair-arskonferens-20-sept-2016-swedemo-saab_goran-bengtsson
innovair-arskonferens-20-sept-2016-swedemo-motor_robert-lundberg
SWEDEMO presentationer 2017-09:
Innovair-årskonferens-20-sept-2017_Weiland_SAAB SWE Demo projektet
Innovair-årskonferens-20-sept-2017_Lundberg_GKN SWE Demo projektet

GENOMFÖRDA OCH PÅGÅENDE MILITÄRA DEMOPROGRAM

European Technology Acquisition Programme – ETAP
The ETAP cooperative programme is the result of the six LoI nations’ desire to unite their efforts in fostering the development of technologies for Future Combat Air Systems. This Programme, called European Technology Acquisition Programme, was set up in its present form on 26 November 2001 when the related Memorandum of Understanding (MoU), signed by France, Germany, Italy, Spain, Sweden and United Kingdom, entered into effect.

Aiming to develop the technologies needed for Future Combat Air Systems (FCAS) post 2020, the Programme, which is funded project by project on an equitable basis among the interested participants, comprises a set of Technology Demonstration Projects (TDPs) sorted into eight technological domains, which are:
– Avionics
– Airframe
– Integrated Vehicle Systems
– Low Observables
– Mission guidance and control
– Weapons and Weapons Integration
– Support
– Propulsion

Thus far (2012), thirteen TDP:s have been launched. Programme decisions are taken unanimously by a Steering Committee comprising one representative from each participant, and a Programme Management Group is tasked with performing the dayto- day management of the programme, with also one representative per nation. For each project, a lead nation is appointed and this nation awards the contract on behalf of the other nations.

nEUROn
The aim of the nEUROn demonstrator is to provide the European design offices with a project allowing them to develop know-how and to maintain their technological capabilities in the coming years. This project goes far beyond the theoretical studies that have been conducted until now, as it plans the building and the flight demonstration of an unmanned aircraft. It is also a way to implement an innovative process in terms of management and organisation of a European cooperative programme.  Dassault Aviation company as prime contractor to manage the nEUROn programme. The Italian, Swedish, Spanish, Greek and Swiss governments acting together with their related industrial teams, Alenia, SAAB, EADS-CASA, Hellenic Aerospace Industry (HAI) and RUAG, have joined the French initiative.

The aim of the nEUROn programme is to demonstrate the maturity and the effectiveness of technical solutions, but not to perform military missions.

Neuron

The main technological challenges addressed during the design phase of the nEUROn are:
– the shapes of the air vehicle (aerodynamic, innovative composite structure, internal weapon bay)
– the technologies related to low observability issues
– the insertion of this type of aircraft within the test area
– the high-level algorithms necessary to the development of the automated processes
– as well as the place of the human factor within the mission loop
The last, but certainly not the least, important technology to be demonstrated is the capability to carry and deliver weapons from an internal bay.

Vid ICAS-kongressen i St Petersburg 7-12 september 2014 utdelades ICAS von Karman Award for International Cooperation in Aeronautics till det Europeiska demonstratorprojektet nEUROn. Projektet presenterades på ICAS 2014 i en General Lecture: ICAS 2014 General Lecture_nEUROn

MIDCAS – MID AIR COLLISION AVOIDANCE SYSTEM www.midcas.org
The aim of the MIDCAS program is to contribute to the UAS integration in civilian airspace by proposing a baseline of solutions for the “Unmanned Aircraft System Mid-air Collision Avoidance Function” acceptable by the manned aviation.

Currently, Mid-Air Collision avoidance is ensured by several safety layers handled by Air Traffic Management, Local Air Traffic Controller, embedded Collision Avoidance systems as ACAS and the “See & Avoid” capability of a human pilot. This capability shall respect ICAO “Rules of the Air”. MIDCAS goal is to propose this capability to UAS. So MIDCAS function has to:
– detect (or sense) the aircraft is the vicinity of the UAS equipped
– maintain Situational Awareness the human pilot in charge of the control of the Remote Aircraft
– if needed, propose or execute automatically adapted manoeuvres to restore safe situation between UAS and others aircraft.

 MIDCAS

 
MIDCAS ensures a continuous dialog with all players of the aviation community and organisms in charge of aerial safety in order to favor the acceptance of the proposed solution by this community.

MIDCAS is the biggest project funded by the European Defense Agency, supported by the Ministries of Defense (MODs) from five European countries and led by a consortium including 13 European companies. They hold a large portion of European knowledge on Sense & Avoid as well as on other technologies relevant for the project. Signed during Le Bourget Air Show in June 2009, MIDCAS project ends up in 2014.

See also MIDCAS progress report April 2015: MIDCAS demonstrates progress

 

© 2014 INNOVAIR. All Rights Reserved