Moderne Entwurfswerkzeuge, um der Eisbildung an Flugzeugteilen entgegenzuwirken
Um einer Vereisung während des Flugs entgegenzuwirken, besteht der herkömmliche Ansatz darin, warme Luft aus den Motoren abzuzapfen. Dieses Verfahren verbraucht jedoch große Mengen an Strom. Das elektrische Tragflächen-Anti-Vereisungssystem WIPS (Electrical Wing Ice Protection System) ist eine relativ neue Methode zum Schutz der Tragflächen vor Vereisung, die die Nutzung von Zapfluft von den Motoren vermeidet. Vor diesem Hintergrund bestand das Ziel des EU-finanzierten Projekts MULTYCAB (Power cable modelling for WIPS electromechanical chain) darin, ein Entwurfswerkzeug für Stromkabel zu entwickeln, das Energie in ein Flugzeug transportiert. Die Projektpartner erforschten und entwickelten moderne Stromkabelmodelle für Luftfahrtanwendungen, insbesondere für das thermo-elektrische WIPS. Das Werkzeug wurde für elektrische Kabel optimiert, unter Berücksichtigung eines schnelleren Designs mit einer besseren Leistung als bei bestehenden Lösungen. Es verbesserte auch deutlich die Analyse von Stromkabelmodellen für das WIPS, während Designfehler gleichzeitig minimiert wurden. Das Design trägt auch den neuen Herausforderungen für den Kabelbetrieb aufgrund der mit den geschalteten Stromrichtern verbundenen hohen Frequenz Rechnung. Das MULTYCAB-Team entwickelte und validierte insbesondere eine allgemeine Methodik für Hochfrequenz-Stromkabelmodelle auf Basis analytischer Studien konzentrierter Modellelemente, experimenteller Messungen und Charakterisierung sowie eines Ansatzes zum Anpassen der konzentrierten Elementparameter. Es entwickelte auch eine Gesamtstruktur des Hochfrequenz-Kabelmodells der konzentrierten Parameter für die zwei Basisleiter und drei nicht abgeschirmten Leiter. Zur Verwaltung des gesamten Verfahrens schufen die Wissenschaftler zwei spezielle grafische Benutzeroberflächen. Die entwickelten Werkzeuge von MULTYCAB werden WIPS einen sichereren Betrieb ermöglichen, während gleichzeitig die Sicherheit verbessert wird, was das elektrische Verhalten und Störungen beim Hochfrequenzschalten an Stromversorgungen anbelangt. Das Projekt erfüllt auch die Umweltziele der strategischen Forschungsagenda für Luftfahrttechnik in Europa und die Ziele für Treibstoffverbrauch, Emissionen und Lärmminderung von Clean Sky.
Schlüsselbegriffe
Elektro-thermisches Enteisungssystem, Vereisung während des Flugs, Tragflächen-Anti-Enteisungssystem, MULTYCAB, Stromkabelmodellierung
