Innovative Niedertemperaturpumpen bremsen Treibstoffverbrauch und Emissionen
Niedertemperatur-Rückführpumpen bieten eine Lösung für die steigenden Treibstofftemperaturen, die bei modernen Flugzeugen mit verbesserten Zyklen auftreten. Indem man sicherstellt, dass der Treibstoff nicht überhitzt wird, ermöglichen derartige Pumpen Triebwerke mit leichteren Wärmemanagementsystemen, was sie im Endeffekt effizienter macht. Vor diesem Hintergrund sollte das EU-finanzierte Projekt ADEPT (High efficiency fuel pumping) Treibstoffpumpen mit neuartigen Komponenten konzipieren, welche die Erwärmung des Treibstoffs aus dem Triebwerkssteuerungssystem minimieren. Das Konzept beruht auf der Demonstration einer leichten, leistungsstarken Hochgeschwindigkeits-Kolbenverstellpumpe für mittlere und große Triebwerkstreibstoffsysteme. Vor dem Konstruktions- und Fertigungsschritt wurden an den Kolbenpumpen und bei der Materialprüfung eine mathematische Analyse durchgeführt. Auf diese Weise konnten die Projektpartner die Leistungsfähigkeit der Pumpenbauteile von vorhandenen, in Betrieb befindlichen Pumpenkonstruktionen bewerten. Die mathematische Modellierung trug dazu bei, durch Bewertung von Belastungen festzustellen, welche Ursache Hochgeschwindigkeitsschäden haben und wie diese zu verhindern sind. Man entwickelte ein neues Modell zur Konstruktion einer Pumpe für effiziente Belastungen bei hoher Geschwindigkeit. Eine Schmierungsmodellierung ergab eine verbesserte Bauform. Das ADEPT-Team ermittelte die Standzeitbeschränkungen heute üblicher Pumpen durch Prüfung von Reparaturteilen in Langzeittests. Im Lauf des Projekts wurden Gestaltungsrichtlinien für Kolbenpumpen erstellt und aktualisiert. Nach der Analyse wurde einSatz von validierten Konstruktionsregeln für die Kolbenpumpe entwickelt. Man verbrachte mehr als 825 Stunden mit der Erprobung neuer Materialien, um optimale Materialkombinationen für Pumpen zu finden. So konnte letztlich der Entwurf für ein hochleistungsfähiges großes Triebwerk fertiggestellt werden. ADEPT demonstrierte eine Hochleistungspumpe, die Triebwerkstechnologien mit besserem Wirkungsgrad und weniger Emissionen unterstützt. Mit den Ergebnissen wird man im Endeffekt dazu beitragen, die Umweltbelastung durch die Luftfahrt zu reduzieren.
Schlüsselbegriffe
hocheffiziente Treibstoffpumpe, Triebwerk, Flugzeugmotor, Flugzeugtriebwerk, Treibstoffsysteme, Kolbenpumpe, Hochleistungspumpe
