{"id":174342,"date":"2019-06-18T07:00:42","date_gmt":"2019-06-18T05:00:42","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=174342"},"modified":"2019-06-18T07:00:42","modified_gmt":"2019-06-18T05:00:42","slug":"variable-drehzahl-soll-hubschraubergetriebe-oekoeffizient-machen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/variable-drehzahl-soll-hubschraubergetriebe-oekoeffizient-machen\/","title":{"rendered":"Variable Drehzahl soll Hubschraubergetriebe \u00f6koeffizient machen"},"content":{"rendered":"

Hubschraubergetriebe haben eine konstante Drehzahl. Das \u00e4u\u00dfert sich in einem hohen Treibstoffverbrauch und fixierten Flugeigenschaften. Vari-Speed<\/em>, ein neuartiges Getriebe mit variabler Drehzahl, soll das \u00e4ndern.<\/p>\n

Hubschraubergetriebe unterliegen anderen Konzepten als Getriebe von Fahrzeugen. Beim Automotor erm\u00f6glicht die Gangschaltung den Betrieb bei m\u00f6glichst geringem Treibstoff-Verbrauch. Durch das Schalten von einem Gang in den anderen kann der Motor im vorgesehenen Drehzahlbereich bleiben und verbraucht so m\u00f6glichst wenig Treibstoff. Bei Hubschraubergetrieben gibt es keine Gangschaltung. Die Rotordrehzahl bleibt konstant und der Treibstoff-Verbrauch kann nicht reguliert werden.<\/p>\n

Konstante Drehzahl<\/h3>\n

\u201eW\u00fcrde man mit Hilfe einer Kupplung den Rotor pl\u00f6tzlich vom Antrieb trennen, w\u00fcrde das Flugger\u00e4t sofort gef\u00e4hrlich absacken, daher muss der Leistungsfluss auch bei einer Drehzahl\u00e4nderung aufrecht bleiben\u201c, erkl\u00e4rt der Projektleiter Hanns Amri<\/a><\/em> vom Institut f\u00fcr Konstruktionswissenschaften und Produktentwicklung<\/em> <\/a>der TU Wien<\/em><\/a>. Auch seien Doppelkupplungsgetriebe, wie man sie aus der Automobilindustrie kennt, f\u00fcr Hubschrauber nicht geeignet. Aufgrund des Drehzahlunterschieds bei sehr hohen Drehmomenten zwischen Antriebsseite und Rotorseite w\u00e4re der Verschlei\u00df am Kupplungselement extrem hoch, so der Experte.<\/p>\n

Fixierte Flugeigenschaften<\/h3>\n

Charakteristisch f\u00fcr den Hubschrauberantrieb ist, dass Motor und Rotor fest miteinander verbunden sind. Die Drehzahl ist auf ganz bestimmte Aufgaben ausgelegt und die Flugeigenschaften sind fixiert. Amri<\/em> forschte schon in seiner Dissertation an der TU Wien an <\/em>einer L\u00f6sung f\u00fcr ein flexibleres System. Das Fazit seiner Forschungsarbeit war ein Hubschraubergetriebe mit variabler Drehzahl. Das \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis von Antrieb und Rotor kann stufenlos variiert werden. Das Getriebe besteht aus zwei gekoppelten Planetengetrieben und ben\u00f6tigt keine Kupplung.<\/p>\n

\u201eDie Hubschrauber k\u00f6nnen dadurch h\u00f6here Geschwindigkeiten erreichen, der L\u00e4rmpegel wird reduziert und die Leistungsgrenze wird erh\u00f6ht, sodass die Hubschrauber f\u00fcr ein breiteres Spektrum an Missionen einsetzbar sind\u201c,<\/p><\/blockquote>\n

erkl\u00e4rt Professor Michael Weigand<\/em><\/a>, Vorstand des Instituts f\u00fcr Konstruktionswissenschaften und Produktentwicklung<\/em> und Leiter der Abteilung Maschinenelemente und Luftfahrtgetriebe<\/em><\/a> an der TU Wien.<\/em><\/p>\n

Konstruktion der Rotorbl\u00e4tter<\/h3>\n

Um diese flexiblen Drehzahlen zu erm\u00f6glichen, reichte es nicht, ein neues Getriebe zu entwickeln. Auch die Konstruktion der Rotorbl\u00e4tter musste ver\u00e4ndert werden. Die Eigenfrequenz der Komponenten nicht zu ber\u00fccksichtigen, w\u00e4re gleichbedeutend mit einer Resonanzkatastrophe bei bestimmten Drehzahlen. Unterst\u00fctzt wurde das Forschungsteam in dieser Aufgabe von den Spezialisten f\u00fcr Gestaltung und Auslegung von Rotorbl\u00e4ttern<\/em> von der Technischen Universit\u00e4t<\/em> M\u00fcnchen<\/em><\/a>.<\/p>\n

\u00d6sterreichischer Entwicklungspartner<\/h3>\n

Die Forscher der TU Wien<\/em> brachten ihre Kompetenz in Getriebekonzept sowie Tribologie<\/em><\/a> und Optimierung von Getriebeschmierung<\/em> ein. Der Begriff Tribologie<\/em> bezeichnet die Wissenschaft von Reibung, Verschlei\u00df und Schmierung gegeneinander bewegter K\u00f6rper. Entwicklungspartner war der \u00f6sterreichische Spezialist f\u00fcr Hubschraubergetriebe Zoerkler<\/em><\/a>, der seine Erfahrung in Fertigung und Betrieb von Getrieben einbrachte.<\/p>\n

Expertise f\u00fcr Drehfl\u00fcgler<\/h3>\n

An der TU Wien<\/em> verbinden sich eine Reihe von Expertisen f\u00fcr den Bau von Drehfl\u00fcglern. Diese reichen von der Massenabsch\u00e4tzung des Antriebsstrangs im Vorentwurf \u00fcber die Konzeption und Entwicklung des Antriebsstrangs bis hin zu Qualifizierung und Zulassung.<\/p>\n

Zertifizierung und Marktstrategien<\/h3>\n

Die Sicherheitsstandards bei Flugger\u00e4ten sind extrem hoch. Die Zertifizierung spielt eine wichtige Rolle im Konstruktionsprozess. An der TU Wien<\/em> stehen wichtige Pr\u00fcfmaschinen und Messger\u00e4te zur Verf\u00fcgung. Kooperationspartner k\u00f6nnen also auch bei der Zulassung von Ger\u00e4ten unterst\u00fctzt werden, erkl\u00e4rt Weigand<\/em>. Dinge, die nicht im Haus gepr\u00fcft werden k\u00f6nnen, werden in Kooperation mit der Technischen Versuchs- und Forschungsanstalt<\/em> (TVFA<\/a>) getestet. Diese wird\u00a0 vom T\u00dcV Austria<\/em> und der TU Wien<\/em> gemeinsam betrieben wird.<\/p>\n

Hubschrauber sind die einzigen kommerziell verbreiteten Luftfahrzeuge, die senkrecht starten und landen k\u00f6nnen. Das macht sie besonders f\u00fcr zukunftsweisende Luftmobilit\u00e4ts-Konzepte<\/a> in st\u00e4dtischen Ballungsgebieten interessant. Weigand<\/em> und Amri<\/em> sch\u00e4tzen die Marktchancen f\u00fcr das neue Hubschraubergetriebe mit variabler Drehzahl hoch ein. Bis die neue Generation Drehfl\u00fcgler marktreif und zertifiziert ist, k\u00f6nnten allerdings noch sieben bis zehn Jahre vergehen.<\/p>\n

Erstmals in Fachkreisen zu sehen ist die Technologie im Rahmen der Internationalen Luftfahrtmesse Salon International de l\u2019A\u00e9ronautique et de l\u2019Espace<\/em> (SIAE<\/em><\/a>) in Paris Le Bourget<\/em> vom 17. bis 23. Juni 2019 in Halle 4 Stand G17. Zoerkler<\/em>, der Spezialist f\u00fcr Luftfahrt wird dort \u00fcbrigens das komplette Antriebssystem pr\u00e4sentieren, das er f\u00fcr den russischen Helikopter Ka-62<\/em> entwickelte.<\/p>\n

Mehr \u00fcber die TU Wien<\/em> auf der SIAE<\/em> lesen Sie unter diesem Link<\/a><\/p>\n

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