Die aktive Hinterkante ist ein neuartiges Konzept für ein adaptives Rotorblatt. Sie ähnelt funktional einer Hinterkantenklappe. bietet jedoch einige Vorteile wie die Möglichkeit eines stetigen Übergangs vom passiven zum aktiven Bereich oder den geringen Bauraum und die einfache Integration. Besonders in moderne Rotorblätter mit fortschrittlichen Planformen wie Eurocopters Blue Edge-Blatt oder AgustaWestlands BERP-Blatt scheint eine aktive Hinterkante einfacher zu integrieren sein als eine diskrete Klappe. Mit einer theoretischen Untersuchung konnte gezeigt werden, dass die aktive Hinterkante die gleiche Wirksamkeit für die Vibrations-. Lärm- oder Leistungsminderung wie die bereits erfolgreich erprobte ADASYS-Klappe erreichen kann. Die Abschätzung führte zu einem vergleichbaren Gewicht für die aktive Hinterkante. Die Erprobung eines Blattsegments mit aktiver Hinterkante zeigte, dass das Konzept in die Praxis umgesetzt werden kann. Weder die passive Struktur noch die neu entwickelten Aktormodule wurden durch die aufgebrachten Last kollektive beschädigt. Lebensdauer und Festigkeit entsprechen dem passiven Referenz-Rotorblatt. Es bleiben aber auch offene Punkte, die in Zukunft geklärt werden müssen: Die Funktion der Biegemodule im Fliehkraftfeld oder unter aerodynamischer Last ist bisher nicht experimentell nachgewiesen. Der radiale Übergang von der passiven zur aktiven Hinterkante wurde noch nicht konstruktiv ausgelegt. Auch Fragen nach der elektromagnetischen Verträglichkeit der dünnen Aktoren, einer Erosion des flexiblen Füllmaterials oder Ausfallwahrscheinlichkeiten müssen beantwortet werden. Diese Arbeit könnte die Grundlage für eine Weiterentwicklung des Konzepts der aktiven Hinterkante sein, da bereits wichtige Auslegungskriterien identifiziert wurden. Verbesserte Fertigungsprozesse können in Zukunft Biegemodule mit einer variablen Dicke der Aktorlagen ermöglichen. Sämtliche Komponenten der aktiven Hinterkante könnten in ein einziges Modul integriert werden.
Adaptives Hubschrauberrotorblatt mit aktiver Hinterkante: rechnerische und experimentelle Konzeptuntersuchung
2011
246 Seiten, Bilder, Tabellen, 147 Quellen
Theses
German