Konstruktion von Eisschutzsystemen für Flugzeuge

Eisschutzsysteme sind ein wesentlicher Bestandteil des Zulassungsverfahrens für Flugzeuge. Mit Blick auf die Sicherheit müssen Flugzeughersteller die Bildung von Eis unter kalten Flugbedingungen vermeiden und gleichzeitig die Energieeffizienz berücksichtigen.

Die Entwicklung von Vereisungsschutz- und Enteisungssystemen von der Komponentenebene bis hin zur Systemintegration sollte bereits in der Entwurfsphase berücksichtigt werden, um das Budget und den Zeitplan einzuhalten. Simulation und Tests spielen eine wichtige Rolle im Entwicklungs- und Zertifizierungsprozess, um die Flugsicherheit unter Vereisungsbedingungen zu gewährleisten.

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Simulation und Prüfung von Eisschutzsystemen für Flugzeuge

Eisschutzsysteme und -komponenten spielen eine entscheidende Rolle für den sicheren Betrieb von Flugzeugen unter Vereisungsbedingungen. Vereisung kann die aerodynamische Form beeinträchtigen, den Luftwiderstand erhöhen und die Steuerbarkeit des Flugzeugs einschränken. Dies wirkt sich auf die Flugleistung und die Sicherheit aus. Solche Systeme werden in der Regel in Tragflächen, Gondeleinlässen, Pitotrohren, Stabilisatoren sowie Propeller- und Hubschrauberrotorblättern installiert.

Diese sicherheitskritischen Systeme werden im Rahmen des Zulassungsverfahrens geprüft und müssen bei der Entwicklung und beim Testen von Flugzeugen berücksichtigt werden. Ein integrierter Simulations- und Testansatz ermöglicht es Ihnen, die Leistung von Eisschutzkomponenten und -systemen unter Ideal- und Worst-Case-Szenarien zu bewerten.

Systemsimulation für den Eisschutz von Flugzeugen

Die Systemsimulation ermöglicht es Ihnen, die optimale Systemdimensionierung bereits in einem früheren Stadium des Entwicklungszyklus zu bestimmen. Sie ermöglicht eine reibungslose Integration der entwickelten Eisschutzsysteme der Flugzeuge mit anderen pneumatischen Komponenten und deren Kopplung mit dem Triebwerkszapfluftsystem. Darüber hinaus lassen sich Was-wäre-wenn-Analysen durchführen, z. B. das Austreten von Luft aus einer Entlüftungsleitung und die Auswirkungen auf das gesamte System.

Untersuchung von Vereisungsschutzanlagen mit CFD-Simulation

Nach der Auswahl des Systemtyps und der Dimensionierung der Komponenten mit Hilfe der Systemsimulation benötigen die Komponenten eine detailliertere 3D-CFD-Simulation für ihre individuelle Leistung und Optimierung. Die Komponentenleistung kann dann in ein Systemsimulationsmodell mit genaueren Parametern zurückgeführt oder mit diesem gekoppelt werden, um die Genauigkeit der Systemsimulation zu erhöhen.

Prüfung der Vereisungsschutzanlagen an den Tragflächen

Für den sicheren Betrieb eines Flugzeugs ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Vereisungsschutzanlagen an den Tragflächen einem Qualifikationstest unterzogen werden. Die Norm schreibt mehrere dynamische Tests vor, darunter Zufalls-, Stoß- und Sinusanregungstests, um deren Auswirkungen auf die Teile der Vereisungsschutzanlage zu untersuchen. Mit der MIMO-Technologie (Multiple-Output, Multiple-Input) können Sie sicherstellen, dass jeder Erregungspunkt gleichzeitig mit der entsprechenden Last angeregt wird. Der Einsatz dieser hochmodernen Technik ermöglicht es den Prüfingenieuren, den gesamten Prozess der Schwingungsqualifizierung effizienter zu gestalten.

Systems Engineering für Eisschutzsysteme von Flugzeugen

Da es sich bei Eisschutzsystemen um betriebsnotwendige Systeme handelt, sind ihr Design, ihre Entwicklung, ihre Verifizierung und ihre Zertifizierung in die digitalen Threads von Siemens Xcelerator für Produktdesign und -entwicklung, modellbasiertes Systems Engineering (MBSE) und Verifizierungsmanagement integriert, wo Simcenter-Tools für Performance Engineering die erforderlichen technischen Daten zur Unterstützung von Flugzeugprogrammen und -prozessen liefern. Simcenter-Lösungen ermöglichen nicht nur die Dimensionierung und Optimierung des detaillierten Konstruktionsprozesses, sondern stellen auch die Elemente für den Nachweis der Konformität auf der Grundlage virtueller und physischer Testdaten bereit. Dies trägt entscheidend zu einer optimalen Ausführung von Flugzeugprogrammen bei, da Sie so den Zeit- und Kostenrahmen einhalten können.