Triebwerkssimulatoren für Windkanalmessungen (TPS)



Die Abteilung Turbine und die Organisation "Deutsch-Niederländische Windkanäle" (DNW) streben an, zusammen mit engen Partnern (NLR, DLR), die komplette Auslegungs- und Fertigungskompetenz von sogenannten Turbine Powered Simulators (TPS) zu erlangen. Diese TPS-Systeme werden an großskalige und detailgetreue Windkanalmodelle von Flugzeugen montiert und simulieren dort den geometrischen und strömungsmechanischen Einfluss des echten Triebwerkes auf die Flugzeugumströmung. Sie bestehen im funktionalen Inneren prinzipiell nur aus dem Fan im Einlauf und der Turbine zu dessen Antrieb. Gespeist wird das TPS mit Druckluft, welche unabhängig vom Fan zur Turbine geleitet wird. Die Abmessungen sind gering und insbesondere die Axialturbine von wenigen Zentimetern Durchmesser wird damit zu einem sehr speziellen Bauteil.

Die Abteilung Turbine hat bereits für zwei TPS-Systeme im Auftrag des DNW eine kleine Axialturbine unter Verwendung der hauseigenen Prozesskette und Tools (siehe Turbinenauslegung) ausgelegt. Dabei wurde der Entwurf komplett, d.h. vom leeren Bildschirm bis zu einer dreidimensionalen Schaufelgeometrie in einem Annulus zur Weiterverarbeitung mit CFD und anschließender Fertigung bei den Partnern (DNW, NLR), durchlaufen.

Durch die gemeinsamen Projekte und die Prototypenfertigung der ausgelegten Geometrien wird eine Systemkompetenz aufgebaut, welche so in Europa nur bei Airbus und früher einigen Zulieferfirmen existiert und schließlich die Unabhängigkeit von diesen sicherstellt. Die Abteilung Turbine konnte zeigen, dass die primär für Triebwerks- und Gasturbinen entwickelten Methoden und Tools so allgemeingültig bzw. variabel und modular sind, dass auch sehr spezielle Designaufgaben wie die TPS Miniatur-Luftturbinen erfolgreich bearbeitet werden können. Die Erfahrungen mit der Durchführung derartiger Turbinenauslegungen befähigen die Abteilung Turbine in Zukunft, Axialturbinen für kleine Turbomaschinen mit hoher Qualität und bei Bedarf auch in sehr kurzer Zeit (keine Begrenzung durch Methodenprozess) zu entwerfen.


Kontakt
Alexander Krumme
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Turbine
Tel: +49 551 709-2398

Fax: +49 551 709-2806

E-Mail: Alexander.Krumme@dlr.de
URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/at/desktopdefault.aspx/tabid-8815/15246_read-37638/