Fortschrittliche Prüfung von Flugzeugdämmstoffen
Flugzeugbauteile erleiden im Laufe ihres Betriebs Schäden, die durch eine Vielzahl von Gefahren, seien es Einschläge, Chemikalien, hohe Temperaturen und ultraviolettes Licht, herbeigeführt werden. Um die durch den KDF-Faktor (Knock-Down Factor) angegebene Ausfallwahrscheinlichkeit zu berechnen, werden in zahlreichen Experimenten empirische Daten gesammelt. Derzeit wird der KDF für jede Gefahr einzeln und nicht in Kombination bestimmt, was die Anzahl der Messungen vergrößert und gleichzeitig Kosten und Zeit in die Höhe treibt. Überdies repräsentiert diese Verfahrensweise nicht in ausreichendem Maße die echten Bedingungen im Flugbetrieb. Im Rahmen des Projekts QUALIFY(öffnet in neuem Fenster) (Qualification of insulation materials to engine oils) entwickelten EU-finanzierte Wissenschaftler einen innovativen Testaufbau, um diese Probleme zu lösen. Er wird es ermöglichen, die Dämmmaterialien gleichzeitig thermischen und zyklischen mechanischen Belastungen sowie aggressiven Triebwerksölen und Temperaturänderungen auszusetzen. Mit der Technologie wird man die globalen Wechselwirkungen von Parametern quantifizieren können, um Fehler in gefertigten Teilen auf realistische Weise vorherzusagen. So fördert ein besseres Verständnis des Verhaltens der Materialien und Komponenten die Entwicklung leichterer Hochleistungsteile mit dem Ziel einer wesentlichen Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und der Emissionswerte. Als Isoliermaterialien wurden aufgrund ihrer guten mechanischen Eigenschaften sowie der chemischen und Temperaturbeständigkeit thermoplastische organische Polymere verwendet. Thermoplastische Materialien ohne Faserverstärkung zeigten ein besseres Ermüdungsverhalten als faserverstärkte Materialien. Triebwerksöle zur Aufbereitung von Proben wird man aus Ölen entnehmen, die seit zwei Jahren in Benutzung und in einem guten Zustand sind. Das Team hat gleichermaßen den Versuchsaufbau derart konzipiert, dass die Prüfung von zwei Proben in verschiedenen Umgebungen gleichzeitig möglich ist. Eine Probe wurde bei hohen Temperaturen in Öl eingetaucht und die andere wurde Raumtemperatur ausgesetzt. Die Projektresultate werden unter den Endnutzern in der Luftfahrtindustrie, d. h. Herstellern, Zulieferern, Industriegremien und mit diesen in Beziehung stehenden Verbänden umfassende Verbreitung finden. Man geht davon aus, dass sie für die Entwicklung neuer Qualifikationsnormen während der Fertigung maßgebliche Bedeutung haben werden. Die neuartigen Prüfmethoden werden überdies in das Portfolio der Dienstleistungen einbezogen, das von einem der weltweit führenden Dienste für Prüfung, Überwachung und Zertifizierung angeboten wird. Zum Abschluss werden die Partner die Resultate den Material- und Komponentenherstellern auf dem Kunststoff- und Verbundwerkstoffsektor mitteilen. Verbesserte Prüfverfahren werden die Produktionskosten senken und die Produkteinführungszeit verkürzen und dabei gleichzeitig für eine Steigerung der Produktqualität sorgen. Sind Flugzeugbauteile besser konstruiert und somit leichter und leistungsfähiger, so ist das eine Beitrag zur Reduzierung der Umweltbelastung durch das Fliegen.
Schlüsselbegriffe
Flugzeuge, Dämmstoffe, Motoröle, Versuchsaufbau, Müdigkeit