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Titel:

Entwicklung von Harmonic Drive® Getriebe für Raumfahrtantriebe

Autor(en): F. Lageder
Zusammenfassung: Um den Energieverbrauch an Bord von Raumfahrzeugen möglichst gering zu halten, ist es unbedingt notwendig die mitzuführende Masse auf ein Minimum zu reduzieren. Bei einer Vielzahl von Raumfahrtanwendungen ist es zudem erforderlich, Mechanismen mit einer hohen Präzision spielfrei und wiederholgenau zu positionieren. Zu den Anwendungen zählen beispielsweise Nachführmechanismen von Sonnensegeln und Positioniermechanismen für Antennen oder für Schubdüsen von Raumfahrzeugen. Wesentliche Eigenschaften von Harmonic Drive® Getriebe sind neben einer hohen Steifigkeit bei absoluter Spielfreiheit auch eine hohe Übertragungs- und Wiederholgenauigkeit. Gleichzeitig können Übersetzungen von bis zu 320:1 in einer einzigen Getriebestufe realisiert werden. Das wiederum ermöglicht den Einsatz von kleinen, leichten Elektromotoren. Zusammen mit einer hohen Drehmomentdichte und den oben genannten Eigenschaften eignen sich Harmonic Drive® Getriebe hervorragend für den Einsatz im All. Aus diesem Grund sind Harmonic Drive® Getriebe seit der ersten Mondlandung fester Bestandteil von zuverlässigen Präzisionsantrieben in der Raumfahrttechnik. Neben den mechanischen Komponenten des Getriebes stellt die Schmierung einen zentralen Bestandteil eines zuverlässig funktionierenden Antriebssystems dar. Aufgrund der extremen Umgebungsbedingungen bestehen jedoch starke Einschränkungen bei der Auswahl eines raumfahrttauglichen Schmierstoffes, der insbesondere die Lebensdauer des Getriebes maßgeblich bestimmt. Um auch hier tiefgehende Kenntnisse aufzubauen, partizipiert die HDAG bereits seit mehreren Jahren an Entwicklungsprogrammen der ESA. Im Rahmen dieser Projekte wird ein intensives Testprogramm mit Getrieben vom Typ HFUC-20-160-SP durchgeführt. Ziel ist dabei die Qualifikation eines fettgeschmierten Einbausatzes für den Einsatz in Raumfahrtanwendungen. Parallel dazu laufen Entwicklungsprogramme im Bereich Trockenschmierung. Vorgestellt werden neben einem kurzen Abriss über die Anforderungen an Raumfahrtgetriebe, die aktuellen Entwicklungsaktivitäten in den Bereichen Fettschmierung und Trockenschmierung von Harmonic Drive® Getrieben für den Einsatz im All. Dabei werden im Rahmen der Präsentation die aktuellen Testergebnisse aus dem ESA TAP (Tribology Application Programme) und aus dem ESA Forschungsprojekt Artes5 vorgestellt. Außerdem wird der Entwicklungsstand im Bezug auf Materialien und Schmierkonzepte von Raumfahrt - Wellgetrieben dargestellt.
Veranstaltung: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013, Stuttgart
Verlag, Ort: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2013
Medientyp: Conference Paper
Sprache: deutsch
Format: 21,0 x 29,7 cm, 9 Seiten
URN: urn:nbn:de:101:1-201312099880
Stichworte zum Inhalt: ESA-Forschungsprojekte , Raumfahrtgetriebe
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Veröffentlicht am: 06.12.2013