Neuer Aktor für Hubschrauber

EU-finanzierte Wissenschaftler wollen so viele hydraulische Bauteile wie möglich an Hubschraubern abschaffen und entwickeln zu diesem Zweck elektromechanische Aktoren (EMA) mit hoher Leistungsdichte.

Energie

Die neuesten Fortschritte bei den Hochleistungswerkstoffen sowie in Sachen der miniaturisierten und hocheffizienten Leistungselektronik lassen die elektromechanischen Aktoren im Vergleich zu ihren hydraulischen Gegenstücken hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Leistung und Gewicht zunehmend in einem wettbewerbsfähigen Licht erscheinen. Zuvor müssen jedoch noch mehrere Probleme gelöst werden. Einige von diesen sind den extremen Betriebs- und Umgebungsbedingungen geschuldet. Das EU-finanzierte Projekt "Development of high power density electrical actuators" (HP-SMART EMA) entwickelte eine nächste Generation intelligenter Aktorsysteme für Verkehrsflugzeuge und Flugzeugtriebwerke. Diese extrem leichten, effizienten und zuverlässigen Aktoren sind per Plug-and-Play mit der Motorturbinensteuereinheit verbunden, um Flexibilität und Modularität umzusetzen. Sie steuern die Einlassklappenposition des Hubschrauber-Wellenleistungstriebwerks als eine Alternative zu heute üblichen hydraulischen Aktoren. Die Innovation des intelligenten elektrischen Aktorkonzepts liegt auf integrierte Art und Weise in den Abhandlungsmechanismen, elektronischen Steuerungssystemen, der Steuerungssoftware und Stromversorgung. Die Wissenschaftler gestalteten eine äußerst zuverlässige elektronische Architektur, die starke Schwingungen und extreme Bedingungen wie etwa enorme Temperaturschwankungen, Verbrennungsgase und die daraus resultierende Oxidation berücksichtigt. Insbesondere wurde die Elektronik nicht in den Aktor eingebettet, sondern zusammen mit anderen Triebwerksteuerungssystemen weiter entfernt von den am meisten erwärmten Teilen angeordnet. Ein intelligentes Steuersystem mit einer optimierten Schnittstelle ermöglichte auch eine Verbindung zur Flugzeug-Flugsteuerung zusätzlich zur Motorsteuereinheit. Fehleranalyse und Sicherheitsbewertung wurden in allen Entwicklungsphasen des Aktors durchgeführt. Der von HP-SMART EMA entwickelte innovative elektromechanische Aktor mit hoher Leistungsdichte wird einen wesentlichen Beitrag zur nächsten Generation des vollelektrischen Flugzeugs leisten. Das verringerte Gewicht von Triebwerkentlüftung und Zapfluftsystem sollte die Leistung erhöhen und gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch, die Emissionen und Betriebskosten senken. Hier sind wichtige Vorteile für die Luftfahrtindustrie und für die Umwelt in Sicht.

Schlüsselbegriffe

Hubschrauber, Helikopter, elektromechanischer Aktor, Hochleistungsmaterial, Leistungselektronik, elektrischer Aktor, Verkehrsflugzeug, Flugzeugtriebwerk, Plug-and-Play, Turbowelle, hydraulischer Aktor, Motorsteuerung, vollelektrisches Flugzeug

Development of high power density electrical actuators

Neuer Aktor für Hubschrauber

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