Die Elektrifizierung der Luftfahrt hat das Potenzial, Mobilität und Logistik in unserer Gesellschaft grundlegend zu verändern. Angesichts des anhaltenden Bevölkerungswachstums und pulsierender Megastädte rund um den Globus bietet die Advanced Air Mobility (AAM) die Chance, Menschen nachhaltig zu verbinden.
Die RENK Test System GmbH (RTS) unterstützt mit ihren Prüfständen seit Jahrzehnten die Entwicklung und Qualifizierung konventioneller Hubschraubergetriebe und verfügt über ähnliche Erfahrungen bei der Entwicklung von Prüfständen für hybride und vollelektrische Antriebsstränge. Dieses Wissen und unsere Erfahrung sind nun auch im Bereich der electric Vertical Take-Off and Landing aircraft (eVTOLs) von entscheidender Bedeutung.
Das RDDS Prüfstands-Automatisierungssystem macht den Unterschied
Bevor elektrische Flugzeuge in unseren Städten eingesetzt werden dürfen, müssen sie ihre absolute Zuverlässigkeit und Sicherheit beweisen. Und hier kann RENK mit seinen Prüfständen von großem Nutzen sein. Mit ihnen lassen sich viele Betriebssituationen und Ausfallszenarien simulieren, ohne dass das Flugzeug in der Realität den Boden verlassen muss. Von großer Bedeutung für diese Testläufe ist die neueste Version des Prüfstandsautomatisierungssystems RDDS, das so genannte RDDS.NG, das von den Experten bei RTS entwickelt wurde. Es ist das erste seiner Art weltweit. Es bietet eine große Flexibilität und damit eine breite Palette von Testszenarien.
Der Betreiber kann die verschiedenen Prüfstände sowohl einzeln für Komponententests als auch alle Prüfstände gleichzeitig für den Test des gesamten elektrischen Antriebssystems des Flugzeugs betreiben. RDDS kommuniziert in Echtzeit mit den Steuergeräten der Flugzeugantriebe. Wenn das eVTOL abhebt, geben alle Motoren den gleichen Schub nach oben. Wenn das Flugzeug jedoch eine Kurve fliegen muss oder andere Flugmanöver erforderlich sind, müssen die Motoren unterschiedlich viel Schub liefern. Für diese Situationen bietet der RENK Prüfstand optimale Bedingungen und kann für jeden der acht Motoren individuelle Schubanforderungen einstellen.
Neben den üblichen Betriebsbedingungen ist die Validierung der Sicherheits- und Redundanzeigenschaften des eVTOL entscheidend für seine Zulassung. Daher kann der Prüfstand eine Reihe von kritischen Fehlern auslösen, zum Beispiel Stromausfälle und Kurzschlüsse. Die Testingenieure können Ursache und Wirkung mit einem leistungsfähigen zeitsynchronen Messsystem untersuchen und den Zertifizierungsprozess mit den entsprechenden Daten untermauern.
Um mit den schnellen Entwicklungszyklen im AAM-Bereich Schritt zu halten, ermöglicht unser Prüfstand eine schnelle Anpassung an neue Prüfanforderungen, indem fehlende Elemente mit HIL- und SIL- Funktionalitäten simuliert werden.
Hardware in the Loop (HIL) und Software in the Loop (SIL)
Um mit den schnellen Entwicklungszyklen im AAM-Bereich Schritt zu halten, ermöglicht unser Prüfstand eine schnelle Anpassung an neue Prüfanforderungen, indem fehlende Elemente mit Hardware in the Loop (HIL) und Software in the Loop (SIL) Funktionalitäten simuliert werden. Diese Simulationen können physische Teile oder Softwarefunktionen des Prüfobjekts sowie Umgebungsbedingungen ersetzen.
Viele Experten sind der Meinung, dass die Advanced Air Mobility vor allem mehr Nachhaltigkeit in die Logistik bringen wird. Die Aufgaben, die mit dem Aufbau und der Nutzung dieses einzigartigen Prüfstandes verbunden sind, haben sich daher als ganz im Sinne der RENK Philosophie emissionsfreier und nachhaltiger Antriebslösungen erwiesen: Wir sind sehr stolz darauf, die Entwicklung und Zertifizierung elektrischer Flugzeugmotoren zu unterstützen – als Trusted Partner der Industrie.
Die coolsten Fakten auf einen Blick
RENK verfügt über einen sehr großen Erfahrungsschatz aus der erfolgreichen Entwicklung, Herstellung und dem Betrieb von Prüfständen seit mehr als 60 Jahren.
Es ist der erste Prüfstand seiner Art. Das Herzstück des Prüfstands, das RDDS-Automatisierungssystem, wird an die spezifischen Kundenanforderungen angepasst, aber seine Grundstruktur wurde bereits in hunderten von Prüfständen erfolgreich getestet.
Mit diesem Prüfstand können bis zu acht Rotoren gleichzeitig, aber völlig unabhängig voneinander gesteuert werden, um verschiedenste Flugsituationen wie Landung, Start und Flughaltung zu testen.
Durch das beabsichtigte Herbeiführen kundenspezifischer mechanischer und elektrischer Fehler können Sicherheitsfunktionen zuverlässig validiert werden.
Die Simulation von Komponenten (z.B. Batterien) oder Umgebungsbedingungen (z.B. Wind) im Prüfstandsautomatisierungssystem RDDS ist durch die Integration von Matlab/Simulink® Modellen möglich.
Durch vordefinierte Automatikprogramme ermöglichen wir eine vollständige Reproduzierbarkeit der Prüfabläufe und damit eine vollständige Redundanz der Prüfaufgaben und Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse.
Eine ganzes Expertenteam kümmert sich bei RTS um die ständige Weiterentwicklung der RDDS-Möglichkeiten. Künftige Prüfstände werden zum Beispiel in der Lage sein, jedes Rotorblatt als Einzelteil bei der Simulation der Rotorkräfte auf die Motorwelle darzustellen.
RENK bietet weltweiten Service – per Fernwartung oder persönlich vor Ort, durch die Experten an unseren Standorten rund um den Globus
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