Kopplung von Aktorfunktionen für eine variable Sekundärstromdüse und einen Schubumkehrer in einem Flugtriebwerk
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Beschreibung
Die Entwicklungen in den vergangenen Jahrzehnten, jüngste Untersuchungen und Trendanalysen zeigen, dass die Erhöhung des Nebenstromverhältnisses weiterhin einen elementaren Einfluss auf Effizienzsteigerungen von Strahltriebwerken hat. Einher geht zumeist die Erhöhung des Fandurchmessers, gleichermaßen jedoch auch das Absenken der Drehzahl, des Wirkungsgrad und der Stabilität des Fanmoduls. Entgegnet werden kann dieser Herausforderung mit einem variable Düse System für den Nebenstrom (VAFN). Dieses benötigt ein Antriebssystem. Eine VAFN ist typischerweise in der Triebwerksgondel verbaut. Analog befindet sich das Antriebssystem des Schubumkehrers (TRU) ebenfalls in der Triebwerksgondel.
Es ergibt sich die These, dass die Reduzierung auf lediglich ein Aktorsystem eine Verringerung von Komplexität, Gewicht und Bauraum herbeiführen kann, wobei das Sicherheitsniveau mindestens konstant gehalten werden muss.
Ausgehend von der Entstehung der Idee zu dieser Forschungsarbeit bis zu den zuletzt verfügbaren Ergebnissen werden technische Lösungen dokumentiert und wird eine Vorgehensweise dargestellt, wie sie zu diesen Zwecken angewendet wurde. Dabei war ein wichtiges Ziel, die wissenschaftlich fundierte und ungebundene Erarbeitung eines realisierbaren Konzeptes, mit der Konsequenz, neben der technischen Erarbeitung auch eingehende Sicherheits- und Zulassungsuntersuchungen durchzuführen.
Teil des Ergebnisses ist eine umfassende Darlegung potentieller positiver Einflüsse eines VAFN-Systems, der Methoden der Produktentwicklung sowie Sicherheitsanalyse und Selektion geeigneter Methoden. Ein Musterzulassungsprogramm erweitert den technischen Forderungskatalog und bildet die Grundlage der kreativen Konzeptentwicklung. Ein völlig neuartiges Konzept wurde entworfen, vorausgelegt und unterliegt aktuell einem Patentierungsverfahren. Das Aktorsystemkonzept erfüllt die Sicherheitsanforderungen und ist in den vorgesehenen Bauraum integrierbar. Eine Variante des Konzeptes ist, bei gesteigerter Funktionalität, nur unwesentlich schwerer als vergleichbare Aktorsysteme für Schubumkehrer und leichter als ein Konzept mit separaten Aktoren für TRU und VAFN.
Autor*in
David Bernhard Grasselt
Themen in »Kopplung von Aktorfunktionen für eine variable Sekundärstromdüse und einen Schubumkehrer in einem Flugtriebwerk«
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