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.

Das EU-finanzierte Projekt TESTHEMAS (Design and implementation of a load simulator rig and ground test bench adaptation kit for a HEMAS test rig) trägt zur Entwicklung von stärker auf Elektronik basierenden Helikoptern ab, indem ein innovativer und intelligenter Prüfstand für lineare Aktuatoren hergestellt und eingerichtet wird. Der Prüfstand soll in der Lage sein, synchron Tests an drei Helikoptern mit linearen elektromechanischen Aktuatoren (Linear Electromechanical Actuator, EMA) durchzuführen, während verschiedenen Lasten angewandt werden. Im Rahmen des Projekts wird ebenfalls ein Anpassungskit implementiert, das als Schnittstelle zwischen dem EMA-Prüfstand und dem Prüfstand für das elektrische Grundnetz dienen soll.

Auf einer Fläche von neun Quadratmetern wurde der TESTHEMAS-Prüfstand modular, vielseitig einsetzbar und integrationsfähig für eine Vielzahl hydraulischer und mechanischer Geräte konzipiert. 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 Wartungsarbeiten sowie eine Verringerung von Diagnosezeiten und maschineller Ausfallzeiten ermöglichen.

Vorbeugende Wartungsarbeiten in Kombination mit einer einfachen Installation und Deinstallation von Komponenten des Prüfstands sollen eine Senkung der Wartungskosten um mindestens 15 % möglich machen.

Der TESTHEMAS-Prüfstand wird eine genaue Messung verschiedener physikalischer Parameter wie etwa dynamischer Lasten und Wärmelasten an EMA von Helikoptern ermöglichen. Auf Grundlage dieser Daten und nummerischer Modelle sollen Hersteller in die Lage versetzt werden, die Leistung elektromechanischer Aktuatoren zu verbessern und eine höhere Zuverlässigkeit zu erreichen.

Prüfstände, die die tatsächlichen Lastbedingungen elektromechanischer Aktuatoren simulieren, sind erforderlich, um den Prototyp zu validieren, bevor in-situ-Tests an flugfähigen Helikoptern durchgeführt werden. Eine erfolgreiche Validierung des TESTHEMAS-Systems soll eine zuverlässige, sichere und effiziente Leistung sicherstellen.