KOŽA AJKULE ŠTEDI GORIVO

02.10.2026

Kompanija 4Jet primenjuje princip kože ajkule na krila aviona, ugrađujući mikroskopske strukture u boju – čime se smanjuju emisije CO2 i potrošnja kerozina.

Da li ste ikada dodirnuli ajkulu? Sa taktilnog stanovišta, to je poprilično grubo iskustvo. Razlog leži u njenom oklopu od ljuspica, sastavljenom od mikroskopski žljebljenih ajkulinih ljuspi. Možda ne izgleda glamurozno, ali sa stanovišta dinamike fluida donosi jasne prednosti. Žljebovi stvaraju mikrostrukturu koja značajno smanjuje vrtloge vode koji troše energiju duž tela. To omogućava predatoru da seče kroz vodu brzinom većom od 70 kilometara na sat – manji otpor, manja potrošnja energije, veća brzina.

DIREKTNO U BOJI 

Mihil Top (Michiel Top) lično nikada nije dodirnuo kožu ajkule. Ali uskoro planira da obrađuje delove aviona sa sličnom strukturom. Zajedno sa devet kolega, radi kao razvojni inženjer proizvoda u kompaniji 4Jet, proizvođaču laserskih sistema, na projektu LEAF. Cilj je da se sama površina aviona pretvori u kožu ajkule. Ono što funkcioniše u vodi, funkcioniše i u vazduhu. I ovde mikrostrukture mogu smanjiti potrošnju energije – drugim rečima, kerozina. 

Pojedine avio-kompanije već koriste samolepljive folije sa takvim strukturama. I 4Jet razvija ove folije, ali vidi bolje dugoročno rešenje. Mihil Top objašnjava: „Direktno u boju ugrađujemo male žljebove u obliku slova V, poznate kao riblets. To nam omogućava da smanjimo otpor trenja za do deset procenata. To čini oko 50 procenata ukupnog otpora aviona. Drugim rečima, ako strukturišemo ceo avion, možemo postići uštedu goriva od tri do četiri procenta na svakom pojedinačnom letu.“ Avion je u proseku u upotrebi oko 20 godina i obično zahteva ponovno farbanje svakih sedam godina. Tokom njegovog veka trajanja, uštede u gorivu i emisijama CO2 su stoga značajne. 

MALI RIBLETI U TRAKAMA 

Zašto onda koristiti folije koje dodaju težinu i na kraju postaju otpad? Zato što do sada nije postojao način da se nekoliko stotina kvadratnih metara avionske boje opremi funkcionalno optimizovanom mikrostrukturom u razumnom vremenskom okviru. To se ne može uraditi. Ili se tako bar činilo. 

4JET_KRILO

LEAF tim u kompaniji 4Jet na to gleda drugačije: Ne može se uraditi? Razmislite ponovo. LEAF je skraćenica za Laser Enhanced Air Flow (laserski unapređen vazdušni tok). Projekat traje već deset godina i sledi ambicioznu ideju. Proces koristi fizički fenomen laserske interferencije za strukturiranje površina. 

Koristeći poseban optički sklop, 4Jet deli laserski zrak, a zatim ga ponovo spaja tako da se zraci preklapaju i međusobno deluju. Ta interakcija stvara karakterističan obrazac promenljivih intenziteta, što omogućava izmenu površina na mikroskopskom nivou. 

U kompaniji 4Jet, Lukas Maj (Lukas May) je zadužen za LEAF sistem. On objašnjava: „Generišemo teksturu ribleta koji su 100 mikrometara široki i 50 mikrometara duboki. Ovu izuzetno finu mikrostrukturu ravnomerno nanosimo na krilo aviona površine od oko 400 kvadratnih metara.“ 

Boja se, dakle, ne obrađuje tačku po tačku, već u širim potezima: laserom sistem strukturira trake širine od oko 15 do 20 centimetara. Unutar ovih takozvanih traka (lanes) nastaje potpuno homogena struktura ribleta. 

Na prelazima postoje odstupanja u opsegu od nekoliko milimetara, ali su ona, gledano na celoj površini, funkcionalno zanemarljiva, kaže Maj: „U suprotnom bismo morali da strukturiramo jedan riblet dvaput, a to nosi rizik od prodiranja preduboko u materijal. Zato igramo na sigurno. I dalje možemo efikasno postaviti gotovo 2.000 ribleta jedan pored drugog, a zatim dolazi šav koji nije baš savršen.“ U poređenju sa konvencionalnim laserskim strukturiranjem, relativno velika dubina fokusa od oko 20 milimetara obezbeđuje pouzdanu obradu čak i na blago neravnim površinama aviona – brzinom do jednog kvadratnog metra u minuti. 

CO2 LASER PROTIV POTROŠNJE CO2 

Da bi ovaj pristup funkcionisao na velikim avionima u hangaru, potreban je fleksibilan sistem koji će voditi laser preko trupa aviona. 4Jet je u tu svrhu razvio portalni sistem. Njegove dimenzije su ogromne: demonstracioni uređaj u pogonu kompanije u Alsdorfu visok je deset metara i širok 20 metara – projektovan da obrađuje krila aviona Airbus A330 ili Boeing 777. 

Sistem se sastoji od pokretnog mehanizma, lasera, ogledala, interferencione optike, kao i senzora i softvera. Izvor zraka je CO2 laser TruFlow 5000, koji najbolje ispunjava fizičke zahteve procesa. 

Mihil Top objašnjava: „Talasna dužina je ključna. Avionska boja veoma dobro apsorbuje CO2 laser, što omogućava precizno strukturiranje koje čuva materijal.“ Istovremeno, laser mora imati visoku koherentnost kako bi potreban interferencioni obrazac, nastao preklapanjem zracima, ostao stabilan. U tu svrhu je kompanija TRUMPF prilagodila TruFlow za upotrebu u 4Jetu, uključujući spektralno sužavanje zraka pomoću posebne rešetke. „Sa CO2 laserom, međutim, ne možemo koristiti optičko vlakno“, dodaje Maj. 

Zbog veličine portala, put zraka do površine aviona je dug. Posebno razvijen sistem ogledala usmerava ga do cilja. „Sam sistem se uvrće, zbog čega koristimo aktivno praćenje. To su pokretna ogledala koja se neprekidno podešavaju.“ Uprkos svojoj veličini, sistem je mobilan. Bezbednosni laserski skener otkriva tačnu poziciju kako aviona, tako i samog sistema. 

U principu, struktura ribleta mogla bi se primeniti na ceo avion. U praksi, međutim, 4Jet se fokusira na aerodinamički kritična područja. Proračuni pokazuju da je efekat najveći na krilima – gde vazdušno trenje igra najveću ulogu. Potencijalni kupci, poput avio-kompanija, oduševljeni su ovim procesom, kaže Top. Ali može proći neko vreme pre nego što LEAF tim prevuče njihove avione kožom ajkule. „Trenutno tražimo partnere u avio-industriji koji žele da zajedno sa nama ponude ovu uslugu“, objašnjava Maj. Potrebna je i sertifikacija od strane nadležnih vazduhoplovnih vlasti. A to zahteva vreme. Maj i Top ostaju uvereni: „Znamo da će biti potrebno još tri do četiri godine pre nego što ovo poleti komercijalno. Ali smo pokazali da naš proces funkcioniše. Sada smo spremni za sledeći korak.“ 

kontakt:michiel.top@4jet.de