Aktuatorik neuer Hubschraubersteuerungen (AnHuS)

Stellsysteme zur primären Flugsteuerungen von Hubschraubern werden heute in den meisten Konfigurationen durch kollektive und zyklische Änderungen der Anstellwinkel jedes Rotorblattes an der Blattwurzel realisiert. Eine kollektive Blattverstellung dreht jedes Rotorblatt auf gleiche Weise um seine Längsachse, um somit jeweils den Anströmwinkel und damit, bei konstanter Drehzahl des Hauptrotors, den Auftrieb zu verändern. Die Roll- und Nicksteuerung erfolgt durch eine zyklische Blattverstellung, die den Anströmwinkel jedes einzelnen Rotorblattes lokal und periodisch während einer Rotorumdrehung ändert. Obwohl in den letzten Jahren langsam fly-by-wire und fly-by-light Technologien Einzug in Flugsteuerungssysteme von Hubschrauber gefunden haben, sind zur Übertragung aller Steuerungssignale und -kräfte von der Kabine in das rotierende Hauptrotorsystem komplexe mechanische Systeme Stand der Technik. Zusätzlich realisiert eine individuelle Blattverstellung (IBC, Individual Blade Control) mittels hydraulischer Aktuatoren im drehenden System höher harmonische Änderungen des Blattanstellwinkels, um Vibrationen der Zelle und Lärm zu dämpfen.

Es erscheint daher sinnvoll ein kombiniertes Aktuatorsystem für primäre Flugsteuerung und IBC zu entwerfen, um die Komplexität, Masse und Wartungsaufwand zu reduzieren und die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zu erhöhen. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, frei von bei Hubschraubern bekannten Realisierungen, Aktuatorsysteme zu identifizieren, die den besonderen Anforderungen der dargestellten Anwendung, wie geringes Gewicht, geringer Leistungsbedarf und größte Zuverlässigkeit gerecht werden. Dabei wird ein weites Feld an technischen Lösungen und neuester Technologieentwicklungen bei der Suche nach geeigneten Systemen berücksichtigt. Die Entwicklung einer solchen Aktuatorik, notwendigerweise elektronisch geregelt und überwacht, einschließlich der Aspekte der Leistungsbereitstellung zu analysieren und in exemplarischen Laborversuchen nachzuweisen, ist Inhalt dieses Forschungsvorhabens.

• 2-08.168V
  Arnold, U. T. P.; Fürst, D.; Neuheuser, T.; Bartels, R.Development of an Integrated Electrical Swashplateless Primary and Individual Blade Control System",32nd European Rotorcraft Forum,Maastricht, The Netherlands, 12.-14. September 2006

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