PUB - Electro-hydrostatic actuators in primary flight control - lifetime and reliability
Im Rahmen des vom BMWK geförderten Projekts MODULAR ist eine Veröffentlichung zum Thema „Robustheit von elektro-hydrostatischen Aktuatoren" erschienen. Dabei wurde ein Einblick zum Stand der Technik des Einsatzes und der Robustheit von elektro-hydrostatischen Aktuatoren in der primären Flugsteuerung gegeben. Die Veröffentlichung zeigt eingängig die bestehenden Potentiale sowie den Entwicklungsbedarf der Technologie auf.
Autoren: Merkel, Amos; Duensing, Yannick; Schmitz, Katharina
Elektrisch angetriebene Flugzeuge benötigen hochdynamische und robuste lineare Flugsteuerungssystem-Aktuatoren. Elektro-hydrostatische Aktuatoren (EHA) vereinen die Vorteile den elektrischen und
hydraulischen Bereich. Daher sind sie die bevorzugte Lösung für die Betätigung von Quer-, Seiten- und Höhenrudern, Ruder und Höhenruder. Allerdings ist die Lebensdauer bestehender Systeme aufgrund eines frühen Pumpenausfalls begrenzt, was die Verwendung von Backup-Aktuatoren in den derzeitigen Systemen einschränkt.
Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die EHA-Technologien für die primäre Flugsteuerung. Ausgehend von den besonderen Betriebsbedingungen in der primären Flugsteuerung werden die Ursachen für Pumpenausfälle abgeleitet. Die Autoren beleuchten die Herausforderungen und Besonderheiten bei der Pumpenauslegung für EHA-Anwendungen.
Darüber hinaus werden mögliche Gegenmaßnahmen diskutiert. Zur Ermittlung der dominanten schadensrelevanten
Betriebsbedingungen und Verschleißbereiche spezifischer Systeme zu ermitteln, wird der Versuchsplan für eine sequenzielle Dauertestkampagne vorgestellt. Diese Versuchskampagne soll die Unterscheidung von Verschleiß in bestimmten Bereichen und Betriebszuständen zu unterscheiden beitragen.
Schließlich zeigen die Autoren mögliche Optimierungsstrategien zur Verringerung des Verschleißes und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit, indem sie sich auf das Verständnis und die Vorhersage von Pumpenausfällen in EHAs der Luft- und Raumfahrt konzentrieren.