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FP6

PIBRAC — Ergebnis in Kürze

Project ID: 516111
Gefördert unter: FP6-AEROSPACE
Land: Frankreich

Neue intelligente Flugzeug-Bremsanlage

EU-Fördermittel haben es Forschern ermöglicht, neue Flugzeug-Bremsanlagen mit "intelligenten" Werkstoffen zu entwickeln, die einen erheblichen Anteil an Gewicht und Energieverbrauch einsparen.
Neue intelligente Flugzeug-Bremsanlage
Das Bremssystem eines Flugzeugs ist eine Sicherheitskomponente von entscheidender Bedeutung, die gewährleistet, dass das Flugzeug in einer im Verhältnis zur hohen Geschwindigkeit beim Aufsetzen der Maschine auf der Landebahn relativ kurzen Wegstrecke zum Stehen kommt.

Hydraulikbremsen sind wesentliche mechanische Komponenten. Für den Bremsvorgang machen sich Hydraulikbremsen Druck und Flüssigkeiten zunutze. Im Auto erzeugt das Bremspedal Druck in der Bremsflüssigkeit, um die Reifenbewegung zu verlangsamen. Reine Hydraulikbremsen verursachen Sicherheitsrisiken und Wartungskosten, die die Entwicklung elektromechanischer Komponenten erforderlich gemacht haben.

Elektromechanische Aktoren (EMAs) übertragen im Grunde die Rotationsenergie eines Elektromotors auf eine mechanische Kraft, um eine bestimmte Leistung zu erbringen. Bei Flugzeugbremsanlagen werden EMAs mit konventionellen Elektromotoren und Untersetzungsgetrieben eingesetzt.

Die Kombination von EMAs mit Standardausrüstung führte infolge der hochfrequenten Aktorfunktion während des Anti-Skid-Betriebsmodus zu einem erhöhten Systemgewicht und einem sehr hohen Spitzenenergieverbrauch.

Europäische Forscher haben die Notwendigkeit zur Entwicklung eines neuen Aktors erkannt, der mit elektromagnetischen Motoren für Flugzeugbremsanlagen verwendet werden kann. Sie riefen das Projekt "Piezo brake actuator" (Pibrac) ins Leben, um einen "intelligenten" Bremsaktor zu entwickeln, der eine erhebliche Reduzierung des Gewichts und des Spitzenenergiebedarfs sowie deutlich mehr Sicherheit verspricht.

Intelligente Werkstoffe reagieren auf bestimmte Reize auf intelligente Art und Weise, ähnlich wie ein lebender Organismus auf Umweltreize reagiert. Piezoelektrische Materialien reagieren auf kleine Veränderungen des Drucks (Verformung), indem sie Strom erzeugen und im Gegenzug ihr Volumen als Reaktion auf einen zugeführten Strom vergrößern.

Wissenschaftler haben piezoelektrische Materialien verwendet, um zwei piezoelektrische Aktor-Prototypen mit Leistungs- und Steuerelektronik zu konstruieren und zu fertigen. Das Pibrac-System erzielte eine bessere Leistung als konventionelle EMAs.

Eine Fortsetzung der Forschungsaktivitäten könnte neue Betriebsarten des piezolektrischen Pibrac-Aktors sowie eine Reduzierung der Kosten ermöglichen.

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