M. Stößel, S. Bindl, B. Muth, R. Niehuis

Bei Turbostrahltriebwerken steht an verschiedenen Stellen im Entwicklungs-, Verbesserungs- und Wartungsprozess der Betrieb der Triebwerke auf einem Prüfstand. Eine zentrale Rolle im Entwicklungsprozess neuer Turbomaschinen spielt, neben den Komponententests, der Triebwerkstest, als finale Leistungsdemonstration. In der Forschung sind Messungen am Gesamttriebwerk zur Evaluierung von Rechenmodellen, zur Untersuchung von Neuentwicklungen an Einzelkomponenten und Umgebungsparametern unerlässlich. Die benötigten Anlagen und Prüfstände für diese Tests sind in der Errichtung sowie im Unterhalt extrem kostspielig und daher gerade für Hochschulen nur selten realisierbar. Aus diesem Grund kommen Neubauten zum Betrieb neuer, immer größer werdender Triebwerke, nur in den seltensten Fällen in Betracht. Somit ist es umso wichtiger, die Ausbaugrenzen bereits bestehender Anlagen zu kennen und mit Hilfe von Ähnlichkeitsparametern und Einflusskenngrößen auf zukünftig zu betreibende Triebwerke übertragbar zu machen. Dies ist vor allem vor dem Hintergrund der aktuellen Triebwerksentwicklung von Bedeutung, wo neben der allgemeinen Leistungssteigerung auch massive Erhöhungen des Massenstroms und der Außengeometrie der Flugantriebe zu verzeichnen sind. Gleichzeitig sind dies jedoch die wesentlichen, limitierenden Faktoren eines jeden Prüfstands. Derzeitig befindet sich auch das Institut für Strahlantriebe an der Universität der Bundeswehr München in einer derartigen Situation. Die bestehende Triebwerkversuchsanlage soll im Rahmen laufender Forschungsprojekte für den Betrieb eines neuen, modernen Turbofan-Versuchsträgers ertüchtigt werden. Dabei übertrifft das neue Aggregat die bisher betriebenen um mehr als das Doppelte bezüglich des umgesetzten Massenstroms, was die Anlage an ihre Leistungsgrenzen bringt. Durch zahlreiche Modernisierungen konnte der prinzipielle Betrieb sichergestellt werden, jedoch muss bei der anstehenden Inbetriebnahme eine Einhaltung der geltenden Grenzwerte sichergestellt werden. Zu diesem Zweck wurden zahlreiche Sensoren in die Infrastruktur der Anlage eingebracht. Mit Hilfe dieser Sensoren soll im Vorhinein eine Leistungsabschätzung der Anlage auf Basis der bereits verfügbaren Triebwerke vorgenommen werden sowie die Definition von Betriebsgrenzen aus der Betrachtung und Extrapolation der gewonnenen Ergebnisse erfolgen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den vom Triebwerk generierten Schwingungen sowie der Unterdruckbelastung der Testzelle. Mit den verfügbaren Triebwerken konnten hierzu umfangreiche Erkenntnisse erarbeitet werden, die auf den neuen Versuchsträger übertragen wurden. Des Weiteren wurden aus den gewonnenen Messdaten und Zusammenhängen Überwachungskenngrößen abgeleitet und in die Teststandsystemstruktur integriert.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2010

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress Tagungsband - Manuskripte, 2010, 2010, ; S.579-588; 2010; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

Bestellbar

2010