Energieerzeugungskomponenten für Flugzeuge
Die gemeinsame EU-Technologieinitiative (Joint Technology Initiative, JTI) Clean Sky ist das ehrgeizigste Luftfahrtforschungsprogramm, das jemals in Europa gestartet wurde. Seine Mission ist die Entwicklung bahnbrechender Technologien, die den Luftverkehr wesentlich umweltfreundlicher und leistungsfähiger, und somit weniger laut und mittels treibstoffsparender Flugzeuge gestalten soll. Die Erforschung innovativer Energiemanagementarchitekturen ist ein wesentlicher Schritt hin zur Realisierung des Konzepts von im stärkeren Maße elektrisch betriebenen Flugzeugen, dem Sprungbrett zum vollelektrischen Flugzeug. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts "Electrical test bench drive systems: Μechanical interfaces" (ELTESTSYS) entwickelten die Forscher einen modularen Prüfstand, um die Integration des elektrischen Systems und der Ausrüstung sowie die Qualität der erzeugten Energie zu validieren. Der ELTESTSYS-Prüfstand besteht aus vier identischen Antriebssystemen, den dazugehörigen Steuerungs- und Leistungsschränken sowie einem Steuerungs- und Speichercomputer. Jedes System treibt einen einzelnen Generator oder Starter-Generator an und kann die Stromerzeugung und das elektrische Starten des Flugtriebwerks simulieren. Weiterhin können zwei beliebige Antriebssysteme in Geschwindigkeit und Position synchronisiert werden sowie gleichzeitig funktionieren oder auch nicht, und das unabhängig oder abhängig voneinander, und lokal oder aus der Ferne gesteuert werden. Ein hocheffizientes zylindrisches Getriebe mit einem Aussparungs-Getriebesystem wird zur Kraftübertragung verwendet und ist gleichermaßen bidirektional und birotational. Das System weist eine geringe Geräuschabstrahlung auf und braucht weniger Öl. An der langsam drehenden Welle wird das Getriebe über eine spielfreie verwindungssteife Metallbalgkupplung mit dem Gleichstrommotor verbunden. An der schnell drehenden Welle kommen bei ELTESTSYS zwei hydraulische Welle-Nabe-Verbindungen und ein Drehmomentmessgerät zum Einsatz. Zum Kühlen und Schmieren des Getriebes konzipierten die Forscher eine Schmier- und Kühlgruppe. Überdies entwickelten sie Montageschnittstellen und einen Berstschutzschild zum Schutz der Bediener und des Prüfstands bei Bruch des Prüflings. Dadurch, dass ELTESTSYS innovative Lösungen für mechanische Hochgeschwindigkeitsübertragungen und verbesserte elektrische Prüfstände ins Gespräch bringt, wird man zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Luftfahrtindustrie beitragen können.
Schlüsselbegriffe
Energieerzeugung, Prüfstand, elektrische Flugzeuge, Antriebssysteme, mechanische Schnittstellen
