Anforderungen an die Antriebselektronik in der Luft-& Raumfahrt
Die Anwendungen sind durch besonders kritische Anforderungen geprägt:
- Hohe Leistungs- bzw. Momentendichte
- Hoher Wirkungsgrad
- Harte Umweltbedingungen: Vibration, Schock, Temperatur, Vakuum
- Hohe Zuverslässigkeit bzw. Verfügbarkeit, u.A. mittels:
zwei-, drei- und vierfacher Redundanz aller elektrischen und Steuerungs-Kreise - Schwierige und umfangreiche Analysen- und Prüfungsschritte
MACCON ist an Projekten die die Forschung und Entwicklung für Anwendungen in diesen rauen Umgebungen umfassen beteiligt. Eines der aktuellen Projekte ist: TEMA-UAV.
In dieser Studie geht es um den Entwurf und die Bewertung von fehlertoleranten elektromechanischen Aktuatoren für die Flugsteuerung unbemannter Luftfahrzeuge.
Elektromechanische Aktuatoren (EMAs) sind eine der wichtigsten Antriebstechnologien für unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs). Es wurden eingehende Forschungsarbeiten zur Entwicklung und Bewertung eines fehlertoleranten EMA für die UAV-Flugsteuerung durchgeführt, um die Einhaltung neuer Lufttüchtigkeitsanforderungen für einen sicheren Betrieb in zivilen Bereichen sicherzustellen. Der Forschungsstand umfasst mehrere fehlertolerante Architekturen für EMA, die auf parallelen Motoren oder einem einzelnen Motor mit internen fehlertoleranten Eigenschaften basieren. In dieser Studie wird eine fehlertolerante Architektur vorgestellt, die aus zwei seriellen Elektromotoren besteht , die von zwei isolierten Steuerungen angetrieben werden und einem Zustandsüberwachungssystem. Die Verfahren zur Entwicklung verschiedener fehlertoleranter Funktionen werden erläutert, wobei der Schwerpunkt auf dem Entwurf von Zustands Gesundheitsüberwachungsfunktionen und die Bewertung ihres Einflusses auf die Gesamtstabilität und Verfügbarkeit des Antriebs liegt. Diese Arbeit wurde auf der Grundlage von Betriebsdaten für ALAADy (ein schweres Tragschrauber-UAV des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt)) durchgeführt und bewertet.
