MoVerHu

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MoVerHu - Modellbasierte Verschleißprognose für NANNY

 

Motivation

Im Rahmen der Wartungsstrategie von Luftfahrtsystemen gibt die „Time Between Overhauls -TBO“, die Betriebszeit eines Systems - hier eines Hubschraubergetriebes - bis zur Überholung an. Zur Festlegung der TBOs sowie zur Auswahl der auszutauschenden Komponenten im Rahmen der Überholung wird vor allem auf Erfahrungswissen bzgl. der Relevanz auftretender Verschleißerscheinungen und deren zulässigen Ausmaßes zurückgegriffen. Die erfahrungsbasierte Festlegung birgt mehrere Risiken und Nachteilen:

• Erfahrungsbasierte TBO-Festlegung basiert auf Erkenntnissen, welche unter bestimmten Rahmenbedingungen und Annahmen erzielt wurden. Eine parametrische Beschreibung der Verschleißvorgänge und somit eine Prognose des Verschleißfortschrittes sind mit einem erfahrungsbasierten Ansatz nicht möglich.
• Konstruktive Änderungen des Getriebes oder der Getriebekomponente sowie angepassten Einsatzrahmenbedingungen können gemachte Erfahrungen und Ergebnisse verfälschen. Aufgrund der fehlenden parametrischen Beschreibung der Verschleißvorgänge müssten zunächst (experimentell) erneut Erfahrungen gesammelt werden.
• Um ein vorzeitiges Getriebeversagen infolge eines Komponentenausfalls zu vermeiden, werden folglich in der Praxis eine konservative Planung der TBOs und ein Komponentenaustausch vor Ausschöpfung der Gebrauchsdauer vorgenommen. Dies führt zu einer vermeidbaren Einschränkung der Betriebszeit bzw. Maschinenverfügbarkeit und verhindert eine umwelt- und ressourcenschonendere sowie kosteneffizientere Wartungsstrategie. Personenspezifisches Wissen ist im Falle des Ausscheidens des jeweiligen Experten aus dem Unternehmen nur schwer zu erhalten.

Forschungsziele

Ziel des Projekts MoVerHu ist die Entwicklung einer Methodik für eine wissenschaftlich fundierte Festlegung von Wartungsintervallen für Hubschraubergetriebe. Die Grundlage dieser Methodik bildet die modellbasierte Verschleißprognose von Getriebekomponenten. Eine experimentell validierte Vorhersage von Wartungsintervallen (TBOs) in Stunden führt zu einer Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit und zu einer Reduktion der Instandhaltungskosten. Zudem wird durch die Charakterisierung der auftretenden Verschleißmechanismen die zukünftige Entwicklung von konstruktiven und tribologischen Optimierungsmaßnahmen sowie von Überwachungssystemen unterstützt. Das Teilvorhaben verfolgt somit das Ziel einer leistungsfähigen und effizienten Luftfahrt, indem es den Paradigmenwechsel von festen zu bedarfsorientierten Instandhaltungsaktivitäten und die Realisierung der Ziele des „Flightpath 2050“ unterstützt.

Verbundprojekt

NANNY - INnovative AN- uNd AuftriebssYsteme für die nächste Generation leichter bis mittelschwere Hubschrauber

Forschungs- und Projektpartner

• Airbus HelicoptersDeutschland GmbH
• ZF Luftfahrttechnik GmbH
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (Institut für Aeroelastik, Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik)
• Technische Universität München (Lehrstuhl für Hubschraubertechnologie, Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik)
• Technische Universität Darmstadt (Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik)
• Technische Universität Braunschweig (Institut für Strömungsmechanik)

 

Gefördert durch

• Dieses Vorhaben wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.

Projektträger

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR), Königswinterer Str. 522-524, 53227 Bonn