Betätigungssysteme und Aktuatoren
Aktuatoren und Betätigungssysteme im Allgemeinen finden in zahlreichen Systemen an Bord eines Flugzeuges Anwendung. Ein grundlegendes Verständnis dieser meist sicherheitskritischen Komponenten ist daher für die sichere Durchführung einer Flugmission von essentieller Bedeutung. Die Gruppe Betätigungssysteme und Aktuatoren des Institutes für Flugzeug-Systemtechnik verfügt über ein breit gefächertes Spektrum von Fähigkeiten, die sowohl die Auslegung, als auch den Betrieb von Betätigungssystemen betreffen. Anwendungskompetenzen ergeben sich neben den Bereichen der primären und sekundären Flugsteuerung auch für Höhenflossenstellsysteme und die Fahrwerksbetätigung.
Primäre Flugsteuerung
Elektromechanische Aktuatoren
Optimale Steuerungs- und Sicherheitsfunktionen sowie Überwachungskonzepte für primäre Flugsteuerungssysteme mit EMAs werden anhand detaillierter Modelle entworfen. Dadurch wird versucht sowohl die Lasten an den mechanischen Komponenten als auch die thermischen Belastungen in den elektrischen Bauteilen zu verringern, um die Lebensdauer der Aktuatoren zu erhöhen. Diese Konzepte werden mit einem multifunktionalen EMA Prüfstand MEMAP unter realen Flugbedingungen validiert. Ein weiterer wichtiger Aspekt für erfolgreiche Steuerungs- und Überwachungskonzepte sind präzise und robuste Sensoren. Mit Hilfe eines Positionssensorprüfstandes können am Institut beispielsweise verschiedene Winkelsensoren unter variierenden Umweltbedingungen hinsichtlich ihrer Eignung erprobt werden.
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt in der Entwicklung eines modelbasierten Prozesses zum virtuellen Testen von elektromechanischen Aktuatoren. Das Ziel dabei ist es, durch die zielgerichtete Anwendung von Simulationswerkzeugen den Entwicklungsprozess zu unterstützen und dadurch die Kosten sowie den Zeitaufwand für Integrationstests auf Systemebene zu reduzieren.
Höhenflossenstellsysteme
Hochauftriebssysteme
Fahrwerke
Im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte werden am Institut für Flugzeug-Systemtechnik Konzepte für den methodischen Entwurf von elektrisch betätigten Fahrwerkssystemen entwickelt. Der Schwerpunkt liegt hierbei in der Ausarbeitung neuer Systemlösungen und der Auswahl von Komponenten zur Erfüllung der Betriebsfunktionen. Die systematische Entwurfsmethodik umfasst dabei den Entwicklungsvorgang ausgehend vom Kinematikentwurf, über die dynamische Systemsimulation und die Reglerauslegung bis hin zu einem abschließenden Nachweis der geforderten Systemfunktionen.
Das Ziel der Entwicklungsarbeiten ist der Aufbau eines Konzeptdemonstrators, anhand dessen die Eigenschaften des entworfenen Fahrwerksystems nachgewiesen werden können. Am Institut stehen daher sowohl für die elektro-hydraulische (POA-Prüfstand) als auch für die elektro-mechanische (FASY-Prüfstand) Betätigung eines Bugfahrwerkes Systemprüfstände zur Verfügung.