Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

FP7

Z DAMPER — Ergebnis in Kürze

Project ID: 632492
Gefördert unter: FP7-JTI
Land: Spanien
Bereich: Grundlagenforschung

Schwingungskontrolle bei extremen Temperaturen

EU-finanzierte Ingenieure haben eine neue Schwingungsdämpfungstechnik entwickelt, die sich von anderen Verfahren unterscheidet und eine Aufrechterhaltung der Leistung in extremen Betriebsumgebungen ermöglicht.
Schwingungskontrolle bei extremen Temperaturen
Eine unzureichende Kontrolle der Schwingungsausbreitung kann zu kritischen Fehlern und letztlich zu vollständigen Beschädigungen von Flugzeugen führen. Die Kontrolle von Schwingungen, die von einem gegenläufigen Open-Rotor-Antrieb am Rumpf erzeugt werden, war das Ziel des Projekts Z DAMPER (Z-coupled full system for attenuation of vibrations).

Die einfachste Lösung besteht darin, die Elastizität der Verbindungen zwischen dem Rotor und dem Hauptteil des Flugzeugs zu verbessern. Dieser Ansatz zur Unterdrückung von Schwingungen ist allerdings auf durchschnittliche Temperaturen beschränkt und weist relativ hohe Erregerfrequenzen auf. Außerdem ist ein erheblicher Anstieg des Flugzeuggewichts beinhaltet.

Die Ingenieure von Z DAMPER entwickelten ein Prototypengerät, um mechanische Widerstände zur Kontrolle von Schwingungen in niedrigen und hohen Frequenzbereichen effizienter anzupassen. Eine Kopplung an den Widerstand war noch nie zuvor zum Zwecke der Schwingungsdämpfung genutzt worden.

Im Kern besteht das Gerät aus drei Elementen: einer langsame Stufe („slow stage“), die an den Schwingungsrotor angebracht ist, einem Stator, der am Rumpf befestigt ist und einer internen schnellen Stufe („fast stage“). Eine kontaktlose lineare Magnetgetriebe-Konfiguration stellt sicher, dass der mechanische Widerstand zwischen den langsamen und schnellen Stufen stimmt.

Bei der schnellen Stufe kann bis zu 10 Mal schneller nach oben geschaltet werden als bei der langsamen Stufe. Die Kraft hingegen, die durch die langsame Stufe ausgeübt wird, ist bis zu 10 Mal größer als die bei der schnellen Stufe. Diese Konfiguration ermöglicht eine Isolierung externer Schwingungen und deren interne Umwandlung in Hochgeschwindigkeits-Schwingungen, die anschließend gedämpft werden.

Die Technik von Z DAMPER bietet im Vergleich zu bestehenden Schwingungsdämpfungssystemen weitere Vorteile. Der nicht vorhandene Kontakt zwischen beweglichen Teilen minimiert den Verschleiß und somit ist kein Schmiermitteleinsatz erforderlich. Dementsprechend wird der Wartungsaufwand minimiert, während die Lebensdauer des Geräts die der mechanischen Pendants übertrifft.

Es handelt sich hierbei um die erste Schwingungsdämpfungstechnik, die hohe Temperaturen von bis zu 250 ºC und niedrige Temperaturen von bis zu -200 ºC erreicht und dabei hohe dynamische Kräften bewältigen kann. Die Technik kann außerdem angewandt werden, um die Effizienz anderer Dämpfungssysteme wie Wirbelstromdämpfer zu verbessern.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Schwingungsdämpfung, gegenläufiger Open-Rotor-Antrieb, Z DAMPER, mechanischer Widerstand, Magnetgetriebe
Folgen Sie uns auf: RSS Facebook Twitter YouTube Verwaltet vom Amt für Veröffentlichungen der EU Nach oben