Zuverlässige elektrische Aktuatoren für Helikopter
Drehflügelsysteme werden zunehmend elektronisch konzipiert, um eine höhere Effizienz und Sicherheit zu erreichen. Das Green Rotorcraft Consortium – ein Unterprogramm der Clean Sky Joint Technology Initiative (JTI) – ist auf fortschrittliche elektrische Systeme zur Reduzierung schädlicher Hydraulikflüssigkeiten und des Treibstoffverbrauchs fokussiert. Tests sind ein entscheidender Schritt bei der Entwicklung elektrischer Systeme. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts TESTHEMAS (Design and implementation of a load simulator rig and ground test bench adaptation kit for a HEMAS test rig) wurde ein innovativer und intelligenter Prüfstand für lineare Aktuatoren hergestellt und eingerichtet. Mit dem Prüfstand ist es möglich, gleichzeitig Tests an drei Helikoptern mit linearen elektromechanischen Aktuatoren (Linear Electromechanical Actuator, EMA) durchzuführen, während verschiedene Belastungen angewandt werden. Im Rahmen des Projekts wurde ebenfalls ein Anpassungskit implementiert, mit dem eine Verbindung zwischen dem EMA-Prüfstand und dem Prüfstand für das elektrische Grundnetz hergestellt werden kann. Auf einer Fläche von neun Quadratmetern wurde der TESTHEMAS-Prüfstand für die Integration einer Vielzahl hydraulischer und mechanischer Geräte modular und vielseitig einsetzbar konstruiert. Der Prüfstand ist zudem mit einer dedizierten, vollständig autonomen hydraulischen Stromversorgung ausgestattet. Sensoren für Kraft- und Geschwindigkeitsmessungen sammeln wichtige Informationen zum Prüfstand. Ein lokales Kontrollsystem bildet eine Schnittstelle mit den Prüfstandsensoren, den Aktuatoren und den getesteten Geräten. Dies soll Endnutzern die Implementierung vorbeugender Instandhaltungsarbeiten sowie eine Verringerung von Diagnosezeiten und maschineller Ausfallzeiten ermöglichen. Vorbeugende Instandhaltungsarbeiten in Kombination mit einer einfachen Montage und Demontage von Komponenten des Prüfstands sollen dazu beitragen, eine Senkung der Instandhaltungskosten um mindestens 15 % möglich zu machen. Der TESTHEMAS-Prüfstand wird eine genaue Messung verschiedener physikalischer Parameter wie etwa dynamischer Belastungen und Wärmebelastungen an EMA von Helikoptern ermöglichen. Auf Grundlage dieser Daten und nummerischen Modelle sollen Hersteller in die Lage versetzt werden, die Leistung elektromechanischer Aktuatoren zu verbessern und eine höhere Zuverlässigkeit zu erreichen.
Schlüsselbegriffe
Helikopter, Prüfstand, TESTHEMAS, Lastsimulator, elektromechanischer Aktuator
