4.1 Anforderungsanalyse
-
Ermitteln des geeigneten Anwendungs- und Geschwindigkeitsbereichs innerhalb der Luftfahrt,
-
Erarbeiten eines Konzepts, das perspektivisch industrielle Standards für Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllen kann, sowie
-
Aufzeigen der prinzipiellen Umsetzbarkeit des Konzepts und seines Potenzials für die Luftfahrt, wodurch Reifegrad TRL 3 erreicht wird.
4.1.1 Erarbeitung der Anforderungsliste
Ermitteln der Anforderungsquellen
-
Piloten,
-
Passagiere und Kabinenbesatzung,
-
Triebwerks-, Flugzeughersteller und Zulieferer,
-
Wartungsunternehmen,
-
Flugzeugbetreiber oder Fluggesellschaften,
-
Flughafenbetreiber,
-
Anwohner im Bereich des Flughafens sowie
-
Luftfahrtbehörden und Gesetzgeber.
Ermittlung der Anforderungen
-
aerodynamische Funktionalität,
-
Integrierbarkeit,
-
Masse und Widerstand gegen Beanspruchungen,
-
Sicherheit,
-
Zuverlässigkeit und Lebenswegkosten sowie
-
Entwicklungs- und Produktionskosten [47, S. 327–328], [66, S. 30], [284, S. 33–38].
Aerodynamische Funktionalität
Integrierbarkeit
Masse und Widerstand gegen Beanspruchungen
-
seine räumlichen Dimensionen,
-
die Eigenschaften der verwendeten Materialien,
-
zusätzliche Teilsysteme und deren Komponenten, z. B. Aktoren, Leitungen und Verkabelung,
-
die erforderlichen Betriebsmittel sowie
-
eventuell notwendige Sicherheitsanpassungen, z. B. Schottwände oder Überdruckausgleichklappen.
-
die auftretenden Strömungs- und Windbeanspruchungen,
-
den Einfluss von Temperatur und Druck in der Umgebung,
-
Niederschläge und hohe Luftfeuchtigkeit,
-
Kontakt mit Chemikalien, z. B. Enteisungsfluiden,
-
Blitzschläge,
-
Sand, Staub- und Schmutzpartikel in der Luft,
-
angesaugte Fremdkörper und Vögel sowie
-
Reibungswärme im Überschallbetrieb.
-
Ermüdungslasten (Fatigue Loads),
-
Grenzlasten (Limit Loads) und
-
Extremlasten (Ultimate Loads) [34, 25.301].
-
die Belastungen beim Windmilling, sowohl auf den Einlass des betroffenen Triebwerks als auch auf die Einlässe der verbleibenden,
-
die Vibrationslasten nach einem Fanschaufelverlust,
-
Stoßwellen beim Verdichterpumpen (Hammershocks) [9], [108, S. 289–290] sowie
-
Einschläge von Vögeln und kleineren Drohnen.
Sicherheit
Zuverlässigkeit und Lebenswegkosten
Entwicklungs- und Produktionskosten
4.1.2 Schnittstellenanalyse
-
seine mechanische Verbindung zur Triebwerksgondel,
-
die umströmende Luft und mögliche Strömungsinteraktionen mit Triebwerksfan, -aufhängung, Tragflächen und Flugzeugrumpf,
-
vom Fan ausgehende Schallwellen,
-
anhaftende Feuchtigkeit mit der Möglichkeit der Eisbildung,
-
Enteisungsfluide, die auf die Außenkontur gesprüht werden,
-
Kollisionen mit Staub, Sand, Regen, Schnee, Hagel, Vulkanasche, angesaugten Kleinteilen, Vögeln und kleineren Drohnen,
-
einschlagende Blitze,
-
elektromagnetische Strahlung sowie
-
Werkzeuge und Wartungspersonal, teilweise über Wartungszugänge.
-
ein Enteisungssystem,
-
Lärmreduzierungsmaßnahmen,
-
Messsonden zur Überwachung des Betriebs,
-
Feuerschutzvorkehrungen sowie
-
ein Variationsmechanismus, einschließlich umströmter Kontur, tragender Struktur und Aktorik.
4.1.3 Identifikation erforderlicher Luftsicherheitsnachweise
-
Widerstandsfähigkeit gegen Pumplasten,
-
die Gewährleistung der Sicherheit beim Bersten einer Zapfluftleitung eines Heißlufteisschutzsystems sowie
-
Feuerresistenz und ein Feuerlöschsystem, falls der Einlass als Feuerzone ausgewiesen ist [34, 25.1103].
4.1.4 Identifikation und Wichtung von Kriterien
Ermitteln der Ausschlusskriterien
-
eine hohe Sicherheit,
-
eine große Geometrievariation,
-
eine geringe Beeinträchtigung der Strömung,
-
eine geringe Komplexität und
-
eine gute Integrierbarkeit.
Ermitteln und Wichten der Bewertungskriterien
-
die aerodynamische Funktionalität,
-
die Integrierbarkeit,
-
die Masse und die Widerstandsfähigkeit gegen Beanspruchungen,
-
die Sicherheit,
-
die Zuverlässigkeit und die Lebenswegkosten sowie
-
die Entwicklungs- und die Produktionskosten.
Kriterium | A | I | W | S | R | D | Relatives Gewicht \({{\varvec{w}}}_{{\varvec{i}}}\) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Aerodynamische Funktionalität (A) | – | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 0,267 |
Integrierbarkeit (I) | 0 | – | 1 | 0 | 0 | 1 | 0,067 |
Masse und Beanspruchungswiderstand (W) | 0 | 1 | – | 0 | 1 | 2 | 0,133 |
Sicherheit (S) | 1 | 2 | 2 | – | 1 | 2 | 0,267 |
Zuverlässigkeit und Lebenswegkosten (R) | 1 | 2 | 1 | 1 | – | 1 | 0,200 |
Entwicklungs- und Produktionskosten (D) | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | – | 0,067 |
Zellwerte: Reihenkriterium ist im Vergleich zum Spaltenkriterium wichtiger (2), gleich wichtig (1), sekundär (0) |
4.2 Funktionsanalyse
4.2.1 Funktionsidentifikation
4.2.2 Funktionsstrukturanalyse
Flugzeugebene
Einlassebene
-
die Luftzufuhr zum Triebwerk bei allen Betriebszuständen zu gewährleisten,
-
den Luftwiderstand bei der Umströmung der Gondel zu minimieren,
-
die wirkenden Belastungen aufzunehmen,
-
den von Fan und Verdichter ausgehenden Lärm zu reduzieren sowie
-
die Bildung von Eisansammlungen und deren Folgen zu verhindern.
Stellsystemebene
4.2.3 Gefährdungsanalyse
-
inwiefern sich das Fehlerereignis auf die eingestellte Geometrie auswirkt,
-
wie stark die Funktionsbeeinträchtigung ausfällt oder
-
ob das Fehlerereignis korrekt detektiert wird.
Flugphase | Klassifizierung | Erlaubte Ereignisse pro Flugstunde |
---|---|---|
Triebwerksstart, Leerlauf, Rollen | kein Sicherheitseffekt | Keine Anforderung |
Flugzeugstart, Steigflug | Unbedeutend | <1E-03 |
Startabbruch | kein Sicherheitseffekt | Keine Anforderung |
Reiseflug, Sinkflug, Landeanflug | kein Sicherheitseffekt | Keine Anforderung |
Durchstarten | Unbedeutend | <1E-03 |
Landung | kein Sicherheitseffekt | Keine Anforderung |
4.2.4 Identifikation von Lösungsprinzipen
-
Vereisungsschutz,
-
Lärmminderung,
-
struktureller Lastaufnahme,
-
Geometrievariation,
-
Aktorik und
-
Konturerfassung.
Lösungsprinzipe aus der Natur
Lösungsprinzipe aus dem Bereich der Technik
Querschnittsvariation
-
der Akzeptanz des Spalts [218] über
-
starre Einfassungen zwischen den Segmenten [31], [214],
-
Überlappungen benachbarter starrer Segmente [30], [158] bis hin zur
-
Nutzung von elastischen Materialien zwischen den Segmenten [30].
-
bewegliche Zwischensegmente [30],
-
lineare Verlängerungen der Segmente oder
-
Rotation der Segmente, vgl. Abbildung 4.9.
Konturdickenvariation
Lippendickenvariation
Längenvariation
4.3 Konzeptphase
4.3.1 Konzepterstellung
Intuitive Konzeptfindung
Methodische Konzeptfindung
Funktion | Lösungsansatz 1 | Lösungsansatz 2 | Lösungsansatz 3 |
---|---|---|---|
Vereisungsschutz | Heißluft | Elektrothermisch | Elektromechanisch |
Lärmreduktion | Herkömmliche Akustikauskleidungen | Gegenschall | Elastische Akustikauskleidungen |
Strukturelle Bauweise | Versteifungsringe | Monolithische Bauweise | Fachwerkbauweise |
Variationsmechanismus | Verschiebung starrer Segmente | Elastische Oberflächenverformung | Aerodynamische Grenzschichtbeeinflussung |
Stellsystem | Elektromechanische Aktoren | Elektrohydraulische Aktoren | Unkonventionelle Aktoren |
Konturerfassung | Differentialtransformatoren | Drehwinkelgeber | Optische Erfassung |
Identifizierte Konzepte
-
Einlassquerschnittsfläche (A),
-
Vorderkantenrundung (R),
-
Profillänge (L) und/oder
-
Profildicke (T),
-
Verschieben/Rotieren fester Segmente einer geschlossenen Kontur (F),
-
elastisches Verformen des Oberflächenmaterials (E),
-
Bewegen von Vorkörpern/Klappen/Rampen/Konen (V) und/oder
-
aerodynamisches Beeinflussen der Strömungsgrenzschicht (G).
ID | Konzeptbeschreibung | Variation | Funktion | Verweis | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Ausdrehen starrer Innenkontursegmente durch radiale Aktoren | A | R | T | F | [312, S. 27–28] | ||||
2 | Ausdrehen starrer Innenkontursegmente durch axialen Stellring | A | R | T | F | [312, S. 29] | ||||
3 | Aufblasen eines elastischen Balgs im Bereich der Lippe | A | R | T | E | [312, S. 30–31] | ||||
4 | Verformen einer elastischen Lippe durch axiale Stellglieder | A | R | T | E | [312, S. 32–33] | ||||
5 | Rotation eines Innenrings | A | R | T | F | [312, S. 34–35] | ||||
6 | Rotation des gesamten Einlasses | A | R | T | F | [312, S. 36–37] | ||||
7 | Axial verfahrbare Einlasslippe mit Nebenstromspalt | L | V | G | [312, S. 38–39] | |||||
8 | Axial verfahrbare verzahnte Ringe zur Längenvariation | L | F | [312, S. 40–41] | ||||||
9 | Segmentierte Lippe und radial verschiebbare Kontursegmente | A | R | T | F | [312, S. 42–43] | ||||
10 | Verschieben miteinander verketteter Außenkontursegmente | A | R | T | F | [312, S. 44–45] | ||||
11 | Ausfahrbare Nebenstromöffnungsklappen | A | V | [312, S. 46–47] | ||||||
12 | Abrollen einer flexiblen Haut durch Stabmechanismus | A | R | L | T | E | [312, S. 48–49] | |||
13 | Dehnen einer flexiblen Haut durch Stabmechanismus | A | R | L | T | E | [312, S. 50] | |||
14 | Verformen einer flexiblen Haut durch drehbare Lippensegmente | A | R | L | T | E | [312, S. 51–52] | |||
15 | Verformen einer flexiblen Haut durch verfahrbaren Ring | A | R | L | T | E | [312, S. 53–54] | |||
16 | Teleskopprinzip zur Längenvariation | L | F | [312, S. 55–56] | ||||||
17 | Radial verschiebbare Ringsegmente | V | G | [312, S. 57–58] | ||||||
18 | Dehnen einer flexiblen Haut durch verfahrbaren Vorderkantenring | A | R | L | T | E | [312, S. 59–60] | |||
19 | Rotation eines verstaubaren Innenrings | A | R | T | F | [312, S. 61–62] | ||||
20 | Radiales Verschieben eines Halbrings | A | R | T | F | [312, S. 63–64] | ||||
21 | Axial verfahrbare Vorderkante ohne Nebenstromspalt | L | F | [312, S. 65–66] | ||||||
22 | Drehbare segmentierte Vorderkante | A | R | T | F | [312, S. 67–68] | ||||
23 | Kippbarer Einlassring | V | [312, S. 69–70] | |||||||
24 | Aktivierbare Strömungskanäle in der Vorderkante | A | V | [312, S. 71–72] | ||||||
25 | Radial ausfahrbare Wirbelgeneratoren | V | G | [312, S. 73–74] | ||||||
26 | Zuschaltbare Grenzschichtabsaugung | G | [312, S. 75–76] | |||||||
27 | Starre radial versetzte Tandemprofile | G | [312, S. 61–62] | |||||||
28 | Zuschaltbare Grenzschichteinblasung | G | [312, S. 79–80] | |||||||
29 | Zwei-Wege-Formgedächtnismetallhülle | A | R | L | T | E | – | |||
30 | Dehnen einer flexiblen Haut durch Stützstruktur | A | R | L | T | E | – |
4.3.2 Konzeptvorauswahl
-
hohe Sicherheit (S),
-
große Geometrievariation (V),
-
geringe Beeinträchtigung der Umströmung (A),
-
geringe Komplexität (K) und
-
gute Integrierbarkeit (I)
-
bereits erfüllt (2),
-
perspektivisch erfüllbar (1) und
-
nicht erfüllbar (0).
ID | Konzept | S | V | A | K | I | Ergebnis |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Ausdrehen starrer Innenkontursegmente durch radiale Aktoren | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
2 | Ausdrehen starrer Innenkontursegmente durch axialen Stellring | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
3 | Aufblasen eines elastischen Balgs im Bereich der Lippe | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | Ungeeignet |
4 | Verformen einer elastischen Lippe durch axiale Stellglieder | 0 | 1 | 2 | 1 | 1 | Ungeeignet |
5 | Rotation eines Innenrings | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Ungeeignet |
6 | Rotation des gesamten Einlasses | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Ungeeignet |
7 | Axial verfahrbare Einlasslippe mit Nebenstromspalt | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 | Ungeeignet |
8 | Axial verfahrbare verzahnte Ringe zur Längenvariation | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | Ungeeignet |
9 | Segmentierte Lippe und radial verschiebbare Kontursegmente | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
10 | Verschieben miteinander verketteter Außenkontursegmente | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
11 | Ausfahrbare Nebenstromöffnungsklappen | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | Ungeeignet |
12 | Abrollen einer flexiblen Haut durch Stabmechanismus | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | Ungeeignet |
13 | Dehnen einer flexiblen Haut durch Stabmechanismus | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | Ungeeignet |
14 | Verformen einer flexiblen Haut durch drehbare Lippensegmente | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
15 | Verformen einer flexiblen Haut durch verfahrbaren Ring | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | Ungeeignet |
16 | Teleskopprinzip zur Längenvariation | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | Ungeeignet |
17 | Radial verschiebbare Ringsegmente | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 | Ungeeignet |
18 | Dehnen einer flexiblen Haut durch verfahrbaren Vorderkantenring | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | Geeignet |
19 | Rotation eines verstaubaren Innenrings | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | Ungeeignet |
20 | Radiales Verschieben eines Halbrings | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | Ungeeignet |
21 | Axial verfahrbare Vorderkante ohne Nebenstromspalt | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | Ungeeignet |
22 | Drehbare segmentierte Vorderkante | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
23 | Kippbarer Einlassring | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | Ungeeignet |
24 | Aktivierbare Strömungskanäle in der Vorderkante | 0 | 1 | 0 | 2 | 2 | Ungeeignet |
25 | Radial ausfahrbare Wirbelgeneratoren | 1 | 1 | 0 | 2 | 2 | Ungeeignet |
26 | Zuschaltbare Grenzschichtabsaugung | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
27 | Starre radial versetzte Tandemprofile | 1 | 0 | 0 | 1 | 2 | Ungeeignet |
28 | Zuschaltbare Grenzschichteinblasung | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
29 | Zwei-Wege-Formgedächtnismetallhülle | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | Ungeeignet |
30 | Dehnen einer flexiblen Haut durch Stützstruktur | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Geeignet |
Zellwerte: Kriterium wird bereits erfüllt (2), perspektivisch erfüllbar (1), nicht erfüllbar (0) |
-
Verschieben starrer Komponenten einer segmentierten Kontur und/oder Vorderkante (1, 2, 9, 10 und 12),
-
Verformen eines elastischen Oberflächenmaterials (14, 18 und 30), sowie
-
aerodynamische Grenzschichtbeeinflussung (26, 28).
4.3.3 Konzeptgruppen
Verschieben starrer Komponenten
Verformen eines elastischen Oberflächenmaterials
Aerodynamische Grenzschichtbeeinflussung
-
Absaugen der Grenzschicht und
-
tangentiales Einblasen in die Grenzschicht, vgl. Abbildung 2.33.
4.3.4 Fehlerbaumanalyse
-
ausbleibende Brennstoffzufuhr,
-
ein Rotorwellenbruch,
-
ein Fanschaufelverlust,
-
ein unkontrolliertes Feuer oder
-
Verdichterpumpen.
-
Fehler des Stellmechanismus,
-
Fehler des Kontrollsystems,
-
Eisansammlungen und
-
strukturelle Beschädigungen.
4.4 Vorentwurf der Konzeptgruppen
-
der Analyse besonderer Risiken (PRA),
-
der Zonensicherheitsanalyse (ZSA) sowie
-
der Analyse redundanzüberbrückender Fehler (CMA).
4.4.1 Analyse von Fehlern gemeinsamer Ursachen
Analyse besonderer Risiken
Risiko | Ereignisse | Mögliche Folgen | Klassifizierung | Erlaubte Ereignisse pro Flugstunde |
---|---|---|---|---|
Eis | Große Ansammlungen auf Einlässen mehrerer Triebwerke | Abplatzendes Eis; Beschädigungen des Fans; Blockieren des Stellmechanismus; Strömungsbeeinträchtigungen; Schubverlust mehrerer Triebwerke | Gefährlich (Hazardous) | <1E-07 |
Vogelschlag | Einlass eines Triebwerks | Beschädigung von Segmenten; Strömungsbeeinträchtigungen; Beschädigungen des Fans; Schubverlust eines Triebwerks; Verlust von Segmenten; Beschädigungen des Leitwerks; Einschränkungen der Kontrolle über das Flugzeug | Gefährlich (Hazardous) | <1E-07 |
Einlässe mehrerer Triebwerke | Zusätzlich Schubverlust mehrerer Triebwerke | Gefährlich (Hazardous) | <1E-07 | |
Blitzschlag | Direkter Einschlag auf ein Triebwerk | Beschädigung von Segmenten durch erhöhte Temperaturen; Beschädigungen elektrischer Komponenten, z. B. Aktoren und Kontrollsysteme, durch Überladung; Verlust der Kontrolle über den Variationsmechanismus; Schubverlust eines Triebwerks | Unbedeutend (Minor) | <1E-03 |
Reibung | Starke Reibung zwischen beweglichen Einlasskomponenten eines Triebwerks | Lebensdauerverringerung; Blockieren des Stellmechanismus; Schubverlust eines Triebwerks | Unbedeutend (Minor) | <1E-03 |
Zonensicherheitsanalyse
Komponenten | Mögliche Fehler | Mögliche Folgen | Vorkehrungen |
---|---|---|---|
Bewegliche Komponenten | Starke Verschmutzung, eindringende Feuchtigkeit, Vereisung, Blockieren | Verlust der Variationsfähigkeit; Schubverlust eines Triebwerks | Beschichtungen, Ventilation, Drainage, Minimierung von Lücken, Eisschutzsystem |
Bauteilversagen und Verlust durch Vogelschlag, Feuer, Druckluftleckage | Beschädigung von Fan oder Leitwerk; Triebwerksschubverlust; Flugzeugkontrollverlust | Strukturelle Dimensionierung, Redundante Absicherung gegen Komponentenverlust | |
Eisschutzsystem | Funktionsausfall | Schubverlust eines Triebwerks | Enteisung per Konturvariation |
Kabel, Leitungen und Rohre | Erhöhte Belastungen durch Konturvariation; Durchtrennen bei Bauteilversagen | Verlust der Variationsfähigkeit; Schubverlust eines Triebwerks | Flexible Gestaltung, Mindestabstand zueinander, ggf. redundante Ausführung |
Heißlufteisschutzsystem und hydraulische Aktorik | Leckage von Hydraulikfluid kann auf heiße Oberflächen auftreten und zu Feuerentstehung führen | Schubverlust eines Triebwerks; Gefährliche Ereignisse aufgrund eines unkontrollierten Feuers | Feuerdetektion und Feuerlöschsystem, Feuerschutzwände, Ventilation, Drainage, Zündtemperatur brennbarer Fluide >300 °C |
Elektrische Komponenten | Schäden durch Leckage von Hydraulikfluid oder Zapfluft | Schubverlust eines Triebwerks; Gefährliche Ereignisse aufgrund eines unkontrollierten Feuers | Überdruckausgleichklappen, Ventilation, Drainage und Hitzeschutz, Schottwände |
Schäden durch Feuchtigkeit, Schmutz, Blitzschlag | Schubverlust eines Triebwerks | Drainage, Erdung, Schutz gegen Wasser und Staub |
Analyse redundanzüberbrückender Fehler
Art | Unterart | Ursache | Fehlerbeispiel |
---|---|---|---|
Konzeption und Gestaltung | Systemarchitektur | Gemeinsame Schnittstellen und Leitungen | Fehlende Energie für Eisschutzsystem oder Variationsmechanismus mehrerer Triebwerke |
Fehlender Schutz von Komponenten | Systemausfall aufgrund unzureichender Anforderungsdefinition | ||
Gemeinsame Software | Simultaner Ausfall des Variationsmechanismus in mehreren Triebwerken | ||
Technologie | Unerprobte, anfällige Technologie | Allgemeine Entwicklungsfehler, wie unzureichende Lebensdauer, durch fehlende Erfahrung | |
Herstellungsprozess | Hersteller | Gemeinsamer Hersteller | Simultan auftretende Fehler in mehreren Triebwerken aufgrund unzureichender Personalschulung |
Unterart | Fehler | Vorkehrungen |
---|---|---|
Systemarchitektur | Lokale Ereignisse beeinträchtigen Pfade vom zentralen Flugzeugkontrollsystem zu den Einlässen und verhindern Variation mehrerer Einlässe | Räumliche, mechanische und elektrische Trennung der Leitungen und Kabel zu den variablen Einlässen verschiedener Triebwerke |
Technologie | Allgemeine Entwicklungsfehler, wie zu geringe Lebensdauer, durch fehlende Erfahrung | Wenn möglich, Verwendung erprobter Technologien; ausreichende Anzahl Tests |
Hersteller | Fehlerhafte Montage von Komponenten, wodurch mehrere Einlässe beeinträchtigt werden | Verschiedene Hersteller wählen; Prozess- und Qualitätsüberwachung; in einem Flugzeug nur Einlässe unterschiedlicher Chargen verwenden |
Umwelteinflüsse | Vogelschlag auf mehrere Triebwerke | Rückführung in versagenssichere Geometrie; Vogelvergrämungsmaßnahmen am Flughafen |
Erkenntnisse aus der Analyse von Fehlern gemeinsamer Ursachen
4.4.2 Integrationsstudien
Stellsystem
Lärmminderungsmaßnahmen
Schutz vor Vereisung
Kriterium | Heißluft | Druckluft | Flüssigkeit | Elektrothermisch | Elektromechanisch |
---|---|---|---|---|---|
Aerodynamische Funktionalität (\({{\varvec{w}}}_{1}=0{,}267\)) | ++ | −− | o | + | − |
Integrierbarkeit (\({{\varvec{w}}}_{2}=0{,}067\)) | − | − | o | ++ | + |
Masse und Beanspruchungswiderstand (\({{\varvec{w}}}_{3}=0{,}133\)) | o | o | −− | + | ++ |
Sicherheit (\({{\varvec{w}}}_{4}=0{,}267\)) | + | − | o | ++ | o |
Zuverlässigkeit und Lebenswegkosten (\({{\varvec{w}}}_{5}=0{,}200\)) | + | −− | o | + | + |
Entwicklungs- und Produktionskosten (\({{\varvec{w}}}_{6}=0{,}067\)) | + | o | o | ++ | o |
Zellwerte: Erfüllung des Kriteriums ist sehr gut ++, gut +, durchschnittlich o, schlecht − oder sehr schlecht −− |
Kriterium | Heißluft | Druckluft | Flüssigkeit | Elektrothermisch | Elektromechanisch |
---|---|---|---|---|---|
Aerodynamische Funktionalität (\({{\varvec{w}}}_{1}=0{,}267\)) | ++ | −− | o | + | − |
Integrierbarkeit (\({{\varvec{w}}}_{2}=0{,}067\)) | − | −− | o | ++ | + |
Masse und Beanspruchungswiderstand (\({{\varvec{w}}}_{3}=0{,}133\)) | o | o | −− | + | ++ |
Sicherheit (\({{\varvec{w}}}_{4}=0{,}267\)) | − | − | o | o | o |
Zuverlässigkeit und Lebenswegkosten (\({{\varvec{w}}}_{5}=0{,}200\)) | o | −− | o | o | + |
Entwicklungs- und Produktionskosten (\({{\varvec{w}}}_{6}=0{,}067\)) | + | o | o | ++ | o |
Zellwerte: Erfüllung des Kriteriums ist sehr gut ++, gut +, durchschnittlich o, schlecht − oder sehr schlecht −− |
Kriterium | Heißluft | Druckluft | Flüssigkeit | Elektrothermisch | Elektromechanisch |
---|---|---|---|---|---|
Aerodynamische Funktionalität (\({{\varvec{w}}}_{1}=0{,}267\)) | ++ | −− | − | + | − |
Integrierbarkeit (\({{\varvec{w}}}_{2}=0{,}067\)) | ++ | −− | o | + | o |
Masse und Beanspruchungswiderstand (\({{\varvec{w}}}_{3}=0{,}133\)) | + | + | −− | + | + |
Sicherheit (\({{\varvec{w}}}_{4}=0{,}267\)) | ++ | −− | − | ++ | o |
Zuverlässigkeit und Lebenswegkosten (\({{\varvec{w}}}_{5}=0{,}200\)) | ++ | −− | + | + | + |
Entwicklungs- und Produktionskosten (\({{\varvec{w}}}_{6}=0{,}067\)) | + | o | o | ++ | o |
Zellwerte: Erfüllung des Kriteriums ist sehr gut ++, gut +, durchschnittlich o, schlecht − oder sehr schlecht −− |
Konzeptgruppe | Heißluft | Druckluft | Flüssigkeit | Elektrothermisch | Elektromechanisch |
---|---|---|---|---|---|
Verschieben starrer Komponenten | 0,750 | 0,183 | 0,433 | 0,850 | 0,567 |
Verformen einer elastischen Oberfläche | 0,567 | 0,167 | 0,433 | 0,667 | 0,567 |
Grenzschichtkontrolle | 0,950 | 0,133 | 0,350 | 0,833 | 0,517 |
4.4.3 Identifikation idealer Konturen
-
die Identifikation einer Referenzgeometrie,
-
die geometrische Parametrisierung des Einlasses,
-
die Identifikation aerodynamischer Bewertungskriterien,
-
die Modellbildung der Strömungsanalyse und
-
die Validierung des Modells mit Hilfe der Fachliteratur.
-
der Definition der Optimierungsaufgabe,
-
einer Versuchsplanung (Design of Experiments, DoE),
-
der Erstellung von Antwortflächen,
-
einer genetischen Optimierung und
-
der Überprüfung der ausgewählten Kandidatengeometrien an.
Referenzgeometrie
Geometrische Parametrisierung
-
der Einlasslänge \({l}_{inl}\), bestehend aus Diffusor- \({l}_{dif}\) und Lippenlänge \({l}_{lip}\),
-
der radialen Lippenhöhe \({h}_{lip}\) und der Lippenlänge \({l}_{lip}\), die zusammen das Lippenellipsenverhältnis \({l}_{lip}/{h}_{lip}\) ergeben [12],
-
des Einlasskehlenradius \({r}_{th}\), der zum Lippenkontraktionsverhältnis \({\left({r}_{th}+{h}_{lip}\right)}^{2}/{\left({r}_{th}\right)}^{2}\) beiträgt [12] und
-
der Vorkörperhöhe \({h}_{ext}\), die die Wölbung der Außenkontur beschreibt.
Bewertungskriterien
Modellbildung der Strömungsanalyse
Validierung des aerodynamischen Modells
Antwortflächenoptimierung
Geometrische Entwurfsvariable | Referenzwert | Unterschallflug | Überschallflug | ||
---|---|---|---|---|---|
Min | Max | Min | Max | ||
Diffusorlänge \({l}_{dif}\) [mm] | 600 | 600 | 1388 | 750 | 1623 |
Ellipsenverhältnis \({l}_{lip}/{h}_{lip}\) [-] | 2,77 | 1,00 | 4,00 | 1,00 | 1,00 |
Vorkörperhöhe \({h}_{ext}\) [mm] | 98 | 28 | 120 | 28 | 120 |
Lippenhöhe \({h}_{lip}\) [mm] | 78 | 20 | 80 | 10 | 10 |
Kehlenradius \({r}_{th}\) [mm] | 586 | 550 | 620 | 550 | 620 |
Parameterkorrelationen für den Unterschallflug
Parameterkorrelationen für den Überschallflug
Geometrieauswahl
Geometrischer Parameter | Referenz | Unterschallflug | Überschallflug | ||
---|---|---|---|---|---|
Ideal | Gewählt | Ideal | Gewählt | ||
Diffusorlänge \({l}_{dif}\) [mm] | 600 | Maximal | 1388 | Maximal | 1623 |
Ellipsenverhältnis \({l}_{lip}/{h}_{lip}\) [-] | 2,7 | >3 | 3,5 | 1,0 | 1,0 |
Vorkörperhöhe \({h}_{ext}\) [mm] | 98 | Hoch | 112 | Niedrig | 56 |
Lippenhöhe \({h}_{lip}\) [mm] | 78 | Hoch | 70 | Niedrig | 10 |
Kehlenradius \({r}_{th}\) [mm] | 586 | ≥560 | 560 | 580 bis 620 | 620 |
Geometrieverifizierung
Bewertungskriterium | Unterschallflug bei Mach 0,95 | Überschallflug bei Mach 1,6 | ||
---|---|---|---|---|
Referenzkontur | Unterschallkontur | Referenzkontur | Überschallkontur | |
Zulaufwiderstand \({D}_{pre}\) [N] | 2180 | 1360 | 8800 | 4100 |
Vorkörperkraft \({D}_{fb}\) [N] | −1440 | −1340 | 10900 | 6520 |
Überlaufwiderstand \({D}_{nacf,ext}\) [N] | 740 | 20 | 19700 | 10620 |
Widerstandsreduktion \(\Delta {D}_{nacf, ext}\) [N] | – | 720 | – | 9080 |
Einlassdruckverhältnis \({\pi }_{inl}\) [-] | 0,996 | 0,996 | 0,892 | 0,893 |
Aerodynamisches Einsparpotenzial
Vorteile und Limitierungen der Herangehensweise
4.4.4 Konzeptgruppenbewertung
Kriterium | Verschieben starrer Komponenten | Verformen elastischer Oberflächen | Grenzschichtbeeinflussung |
---|---|---|---|
Aerodynamische Funktionalität (\({{\varvec{w}}}_{1}=0{,}267\)) | + | ++ | ++ |
Integrierbarkeit (\({{\varvec{w}}}_{2}=0{,}067\)) | + | − | o |
Masse und Beanspruchungswiderstand (\({{\varvec{w}}}_{3}=0{,}133\)) | o | − | + |
Sicherheit (\({{\varvec{w}}}_{4}=0{,}267\)) | ++ | + | − |
Zuverlässigkeit und Lebenswegkosten (\({{\varvec{w}}}_{5}=0{,}200\)) | + | − | + |
Entwicklungs- und Produktionskosten (\({{\varvec{w}}}_{6}=0{,}067\)) | + | − | − |
Relative Bewertung \({r}_{j}\) | 0,783 | 0,183 | 0,633 |
Zellwerte: Erfüllung des Kriteriums ist sehr gut ++, gut +, durchschnittlich o, schlecht − oder sehr schlecht −− |
4.5 Detaillierte Konzeptuntersuchungen
4.5.1 Konzeptbeschreibung und Herleitung
ID | Bezeichnung | Beschreibung | Anzahl |
---|---|---|---|
G | Statische Gondel | Statische Komponenten der Triebwerksgondel, einschließlich des statischen Einlassteils sowie Schnittstellen zwischen Einlass und Gondel | 1 |
A | Aktorik | Antriebssystem des variablen Einlasses, einschließlich Stelltrieben, Motoren, Sensorik, Steuerelektronik, Feststellmechanismen und Kabeln | 6 |
F | Führungsschienen | Entlastung der Aktorik A durch Tragen und Führen des Stellrings R | 24 |
R | Stellring | Umlaufende Struktur; durch Schienenführung F gelagert; axiale Position von Aktorik A gesteuert; über Verbindungsstäbe VS1 bis VS6 und Gelenke mit überströmten Segmenten S1 bis S6 verbunden; Vorderkante ringförmig mit integrierten Schienen; bildet im Überschallbetrieb Teil der Einlasslippe; über gleitende Gelenke mit Segmenten S7/8 verbunden | 1 |
S1 | Segment 1 | Überströmtes Segment auf der Einlassaußenseite; gelenkig mit statischer Gondel G, Segment S3 sowie Verbindungsstab VS1 verbunden | 24 |
S2 | Segment 2 | Überströmtes Segment auf der Einlassinnenseite; gelenkig mit statischer Gondel G, Segment S4 sowie Verbindungsstab VS2 verbunden | 24 |
S3 | Segment 3 | Überströmtes Segment auf der Einlassaußenseite; gelenkig mit Segmenten S1 und S5 sowie Verbindungsstab VS3 verbunden | 24 |
S4 | Segment 4 | Überströmtes Segment auf der Einlassinnenseite; gelenkig mit Segmenten S2 und S6 sowie Verbindungsstab VS4 verbunden | 24 |
S5 | Segment 5 | Überströmtes Segment auf der Einlassaußenseite; gelenkig mit Segmenten S3 und S7 sowie Verbindungsstab VS5 verbunden | 24 |
S6 | Segment 6 | Überströmtes Segment auf der Einlassinnenseite; gelenkig mit Segmenten S4 und S8 sowie Verbindungsstab VS6 verbunden | 24 |
S7 | Segment 7 | Überströmtes Segment auf der Einlassaußenseite; gelenkig mit Segment S5 verbunden; beinhaltet Verbindungsstab VS7 und Gelenkbolzen BRV7 für gleitende Gelenkverbindung mit Vorderkantenring R | 24 |
S8 | Segment 8 | Überströmtes Segment auf der Einlassinnenseite; gelenkig mit Segment S6 verbunden; beinhaltet Verbindungsstab VS8 und Gelenkbolzen BRV8 für gleitende Gelenkverbindung mit Vorderkantenring R | 24 |
VS1 | Verbindungsstab 1 | Stab; gelenkig mit Stellring R und Segment S1 verbunden | 48 |
VS2 | Verbindungsstab 2 | Stab; gelenkig mit Stellring R und Segment S2 verbunden | 48 |
VS3 | Verbindungsstab 3 | Stab; gelenkig mit Stellring R und Segment S3 verbunden | 48 |
VS4 | Verbindungsstab 4 | Stab; gelenkig mit Stellring R und Segment S4 verbunden | 48 |
VS5 | Verbindungsstab 5 | Stab; gelenkig mit Stellring R und Segment S5 verbunden | 48 |
VS6 | Verbindungsstab 6 | Stab; gelenkig mit Stellring R und Segment S6 verbunden | 48 |
VS7 | Verbindungsstab 7 | Stab; fest mit Segment S7 und Gelenkbolzen BRV7 verbunden | (48) |
VS8 | Verbindungsstab 8 | Stab; fest mit Segment S8 und Gelenkbolzen BRV8 verbunden | (48) |
BSG1 | Gelenkbolzen SG1 | Gelenkbolzen zwischen Segment S1 und der statischen Gondel G | 48 |
BSG2 | Gelenkbolzen SG2 | Gelenkbolzen zwischen Segment S2 und der statischen Gondel G | 48 |
BS13 | Gelenkbolzen S13 | Gelenkbolzen zwischen Segment S1 und Segment S3 | 48 |
BS24 | Gelenkbolzen S24 | Gelenkbolzen zwischen Segment S2 und Segment S4 | 48 |
BS35 | Gelenkbolzen S35 | Gelenkbolzen zwischen Segment S3 und Segment S5 | 48 |
BS46 | Gelenkbolzen S46 | Gelenkbolzen zwischen Segment S4 und Segment S6 | 48 |
BS57 | Gelenkbolzen S57 | Gelenkbolzen zwischen Segment S5 und Segment S7 | 48 |
BS68 | Gelenkbolzen S68 | Gelenkbolzen zwischen Segment S6 und Segment S8 | 48 |
BSV1 | Gelenkbolzen SV1 | Gelenkbolzen zwischen Segment S1 und Verbindungsstab VS1 | 48 |
BSV2 | Gelenkbolzen SV2 | Gelenkbolzen zwischen Segment S2 und Verbindungsstab VS2 | 48 |
BSV3 | Gelenkbolzen SV3 | Gelenkbolzen zwischen Segment S3 und Verbindungsstab VS3 | 48 |
BSV4 | Gelenkbolzen SV4 | Gelenkbolzen zwischen Segment S4 und Verbindungsstab VS4 | 48 |
BSV5 | Gelenkbolzen SV5 | Gelenkbolzen zwischen Segment S5 und Verbindungsstab VS5 | 48 |
BSV6 | Gelenkbolzen SV6 | Gelenkbolzen zwischen Segment S6 und Verbindungsstab VS6 | 48 |
BRV1 | Gelenkbolzen RV1 | Gelenkbolzen zwischen Stellring R und Verbindungsstab VS1 | 48 |
BRV2 | Gelenkbolzen RV2 | Gelenkbolzen zwischen Stellring R und Verbindungsstab VS2 | 48 |
BRV3 | Gelenkbolzen RV3 | Gelenkbolzen zwischen Stellring R und Verbindungsstab VS3 | 48 |
BRV4 | Gelenkbolzen RV4 | Gelenkbolzen zwischen Stellring R und Verbindungsstab VS4 | 48 |
BRV5 | Gelenkbolzen RV5 | Gelenkbolzen zwischen Stellring R und Verbindungsstab VS5 | 48 |
BRV6 | Gelenkbolzen RV6 | Gelenkbolzen zwischen Stellring R und Verbindungsstab VS6 | 48 |
BRV7 | Gelenkbolzen RV7 | Fest mittels Verbindungsstab 7 in Segment S7 integrierter Gelenkbolzen; gleitet gelenkig in Vorderkantenring R entlang | (48) |
BRV8 | Gelenkbolzen RV8 | Fest mittels Verbindungsstab 8 in Segment S8 integrierter Gelenkbolzen; gleitet gelenkig in Vorderkantenring R entlang | (48) |
1472 |
Funktionsweise
Statische und kinematische Bestimmtheit
-
horizontale Verschiebung,
-
vertikale Verschiebung und
-
Rotation in der Ebene.
Umsetzung der Kinematik über Stellring und Verbindungsstäbe
Herleitung des Konzeptes
-
Gewährleistung der Sicherheit beim Start und im Steigflug,
-
hohe Effizienz im Reiseflug sowie
-
hohe Zuverlässigkeit.
Umgang mit dem Risiko eines Vogelschlags
4.5.2 Strukturelle Dimensionierung
-
die umströmten Segmente S1 bis S8,
-
den Stellring R,
-
die Führungsschienen F,
-
die Verbindungsstäbe VS1 bis VS8,
-
die Gelenkbolzen BSG1/2, BS13/24/35/46/57/68, BSV1 bis BSV6, BRV1 bis BRV8 sowie
-
die Aktorik A.
Vorhandene Bauteilbeanspruchungen
ID | Bauteilbezeichnung | Vorrangige Beanspruchungen | Auslegung |
---|---|---|---|
G | Statische Gondel | – | – |
A | Aktorik | Zug-/Druckbeanspruchung beim Stellvorgang und im regulären Flugbetrieb; Knickbeanspruchung bei Vogelschlag | Anhang A.6.6 |
F | Führungsschienen | Biegung durch Gewichtskraft der zu tragenden Komponenten, Strömungs- und Manöverlasten | Anhang A.6.3 |
R | Stellring | Biegung, vgl. Führungsschienen; Schub-, Druck- und Knickbeanspruchung bei Vogelschlag; Erosion, Hagel und Fremdkörpereinschläge; thermomechanische Ermüdung und Spannungen durch Enteisungssystem und Umgebung | Anhang A.6.2 |
S1 bis S8 | Segmente 1 bis 8 | Druck-/Zugbeanspruchung durch Strömungslast; Erosion, Hagel und Fremdkörpereinschläge; thermomechanische Ermüdung durch Enteisungssystem und Umgebung; Schub- und Reibungsbeanspruchung durch Segmente benachbarter Sektoren | Anhang A.6.1 |
VS1 bis VS8 | Verbindungsstäbe 1 bis 8 | Druck-, Zug-, Biege- und Knickbeanspruchung durch Strömungs- und Aktorlasten sowie Hagel-, Vogel- und Fremdkörpereinschläge | Anhang A.6.4 |
BSG1/2, BS13/24/35/ 46/57/68, BSV1 bis BSV6, BRV1 bis BRV6, | Gelenkbolzen | Biegung, Scherung und Flächenpressung durch Strömungs- und Aktorlasten sowie Hagel-, Vogel- und Fremdkörpereinschläge | Anhang A.6.5 |
BRV7/8 | Gelenkbolzen in Segment 7 und 8 | Vgl. Gelenkbolzen; zusätzlich Reibverschleiß beim Stellvorgang | Anhang A.6.5 |
Dimensionen der benötigten Komponenten
ID | Bauteilbezeichnung | Abmaße | Material | Einzelmasse [kg] | Gesamtmasse [kg] |
---|---|---|---|---|---|
G | Statische Gondel | Innendurchmesser Fanebene Ø1.276 mm; Außendurchmesser Fanebene Ø1.844 mm | – | – | – |
A | Aktorik | Linearzylinder: 55 mm × 55 mm × 385 mm; Spindeldurchmesser: Ø12 mm | Stahl und Aluminium | 3,000 | 18,000 |
F | Führungsschienen | Schienen: 10 mm × 8 mm × 100 mm | EN AW 7075 | 0,054 | 1,296 |
R | Stellring | Minimaler Durchmesser: Ø1.240 mm; Maximaler Durchmesser: Ø1.290 mm; Länge: 1.200 mm; Vorderkantenring: ca. 60 mm × 20 mm auf mittlerem Durchmesser von Ø1.260 mm; Minimale Wandstärke der Kreisringquerschnittsbereiche: 1 mm; Querschnitt der segmentierte Bereiche pro 15°-Sektor: 10 mm × 5 mm | EN AW 7075 | 29,538 | 29,538 |
S1 | Segment 1 | 253.706 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 2,055 | 49,320 |
S2 | Segment 2 | 147.442 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 1,194 | 28,663 |
S3 | Segment 3 | 65.664 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 0,532 | 12,765 |
S4 | Segment 4 | 82.003 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 0,664 | 15,941 |
S5 | Segment 5 | 10.632 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 0,086 | 2,067 |
S6 | Segment 6 | 19.197 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 0,155 | 3,732 |
S7 | Segment 7 | 6.392 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 0,052 | 1,243 |
S8 | Segment 8 | 6.669 mm2 × 3 mm | EN AW-2024 | 0,054 | 1,296 |
VS1 | Verbindungsstab 1 | Ø10 mm × 130 mm | EN AW 7075 | 0,028 | 1,323 |
VS2 | Verbindungsstab 2 | Ø10 mm × 131 mm | EN AW 7075 | 0,028 | 1,333 |
VS3 | Verbindungsstab 3 | Ø6 mm × 63 mm | EN AW 7075 | 0,005 | 0,231 |
VS4 | Verbindungsstab 4 | Ø6 mm × 82 mm | EN AW 7075 | 0,006 | 0,300 |
VS5 | Verbindungsstab 5 | Ø4 mm × 54 mm | EN AW 7075 | 0,002 | 0,088 |
VS6 | Verbindungsstab 6 | Ø4 mm × 72 mm | EN AW 7075 | 0,002 | 0,117 |
VS7 | Verbindungsstab 7 | Ø4 mm × 14 mm | EN AW 7075 | 0,000 | 0,022 |
VS8 | Verbindungsstab 8 | Ø4 mm × 16 mm | EN AW 7075 | 0,001 | 0,026 |
BSG1 | Gelenkbolzen SG1 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BSG2 | Gelenkbolzen SG2 | Ø10 mm × 26 mm | Stahl S275JR | 0,016 | 0,769 |
BS13 | Gelenkbolzen S13 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BS24 | Gelenkbolzen S24 | Ø8 mm × 20,8 mm | Stahl S275JR | 0,008 | 0,394 |
BS35 | Gelenkbolzen S35 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BS46 | Gelenkbolzen S46 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BS57 | Gelenkbolzen S57 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BS68 | Gelenkbolzen S68 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BSV1 | Gelenkbolzen SV1 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BSV2 | Gelenkbolzen SV2 | Ø10 mm × 26 mm | Stahl S275JR | 0,016 | 0,769 |
BSV3 | Gelenkbolzen SV3 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BSV4 | Gelenkbolzen SV4 | Ø8 mm × 20,8 mm | Stahl S275JR | 0,008 | 0,394 |
BSV5 | Gelenkbolzen SV5 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BSV6 | Gelenkbolzen SV6 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BRV1 | Gelenkbolzen RV1 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BRV2 | Gelenkbolzen RV2 | Ø10 mm × 26 mm | Stahl S275JR | 0,016 | 0,769 |
BRV3 | Gelenkbolzen RV3 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BRV4 | Gelenkbolzen RV4 | Ø8 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,008 | 0,394 |
BRV5 | Gelenkbolzen RV5 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BRV6 | Gelenkbolzen RV6 | Ø4 mm × 10,4 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,049 |
BRV7 | Gelenkbolzen RV7 | Ø4 mm × 11,2 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,054 |
BRV8 | Gelenkbolzen RV8 | Ø4 mm × 11,2 mm | Stahl S275JR | 0,001 | 0,054 |
ca. 172 |
4.5.3 Rechnerunterstützte 3D-Modellierung und Gestaltung
Statische Gondel
Aktorik
Führungsschienen
Stellring
Verbindungsstab
Gelenkverbindungen zwischen Stellring und Verbindungsstäben
Segmente
Gelenkverbindungen zwischen Segmenten
Gelenkverbindungen zwischen Segmenten und Verbindungsstäben
Gelenkverbindungen zwischen Segmenten und Vorderkantenring
Zusammenbau
4.5.4 Funktionsdemonstratoren
Erster Funktionsdemonstrator
Zweiter Funktionsdemonstrator
4.5.5 Vogelschlaguntersuchungen
4.6 Abschätzung des Technologie-Potenzials
-
Funktionalität,
-
Innovativität,
-
Sicherheit,
-
Komplexität und
-
Masse.
-
des Aktorkontrollsystems, des Feststellmechanismus und zugehöriger Leitungen,
-
des Eisschutzsystems mit ca. 20 kg, vgl. Abschnitt 2.3.2,
-
der Akustikauskleidungen, äquivalent zu herkömmlichen Einlässen,
-
eines möglichen redundanten Segmenthaltemechanismus sowie
-
zusätzlicher Bauteile, wie Schrauben, Muttern und Abdichtungen.