KW 26
Zukunftstechnologie

Für weniger Vibrationen im Hubschrauber

Rotorkopf des mittelschweren Transporthubschraubers Sikorsky CH-53G
Rotorkopf des mittelschweren Transporthubschraubers Sikorsky CH-53G mit sechs elektrischen Blattverstellstangen (Smart Pitch Rods), die das In-Flight Tuning ermöglichen.
Ob Rettungsflüge mitten im Schneesturm oder Aufklärungsmissionen über Waldbränden – die Anforderungen an Helikopter sind enorm. Das gilt besonders für die Rotorblätter: Sie müssen auch in extremen Wind- und Wetterlagen sicher funktionieren und sollten gleichzeitig möglichst wenig Vibrationen auf das Fluggerät übertragen. Eine Innovation des hessischen Unternehmens ZF Luftfahrttechnik GmbH sorgt dafür, dass dies künftig einfacher und flexibler gewährleistet ist – und reduziert Vibrationen um bis zu 80 Prozent.

Helikopter werden im Rahmen von regelmäßigen Wartungen für ihre Einsätze fit gemacht. Für die Rotorblätter heißt das bislang: In mehreren aufwändigen Wartungsflügen wird austariert, welche Einstellung der Blätter die wenigsten Vibrationen erzeugt. Je symmetrischer die Blätter den Auftrieb erzeugen, desto ruhiger fliegt ein Hubschrauber. Schon Ungenauigkeiten von weniger als einem Zehntel Grad im Einstellwinkel sind spürbar.

Das Ergebnis der Wartungsarbeiten ist immer ein Kompromiss. Denn beispielsweise braucht der Schnellflug eine andere Einstellung als der Schwebeflug. Daher müssen die Rotorblätter bei der Wartung so eingestellt werden, dass sie auf jede mögliche Situation passen. Während des späteren Betriebs sind Änderungen nicht mehr möglich.

Das In-Flight-Tuning-System von ZF Luftfahrttechnik ändert das: Ein am Helikopter installiertes Gerät misst während des Flugs laufend das Vibrationsniveau des Fluggeräts. Ändert sich die Flugsituation – etwa wenn der Hubschrauber vom Schnell- in den Schwebeflug wechselt – passt das Gerät automatisch und elektrisch gesteuert den Einstellwinkel der Blätter binnen Sekunden an – eine Weltneuheit.

Entscheidendes Plus für Passagiere und Betreiber

Das spüren allen voran Besatzung und Passagiere. Denn dank In-Flight Tuning verringern sich die Vibrationen erheblich – je nach Flugsituation um bis zu 80 Prozent. Die körperliche Belastung der Crew ist damit deutlich niedriger als bei bisherigen Flügen.

Auch die Wartung wird einfacher, schneller und kostengünstiger. Bislang muss ein Hubschrauber mehrmals testweise fliegen, damit die Einstellung der Rotoren gemessen und am Boden nachjustiert werden kann. Für die Messungen braucht es zudem ein separates Gerät, das ausschließlich für die Wartungsflüge installiert und nach deren Ende wieder ausgebaut wird. Mit In-Flight Tuning können alle Messungen und Justierungen während eines einzigen Fluges und mit einem fest im Hubschrauber installierten Gerät vorgenommen werden – die Wartungsdauer sinkt auf 20 bis 40 Prozent des sonst erforderlichen Zeitaufwandes.

Hinzu kommt: Werden Rotorblätter während des Flugs beschädigt, erkennt das System dies und rekonfiguriert die Blatteinstellung. Selbst bei erheblichen Schäden ist der sichere Heimflug immer noch möglich.

Paradebeispiel für Spill-over

ZF Luftfahrttechnik hat das System im Auftrag des Bundesministeriums für Verteidigung entwickelt. Es wurde an einem mittelschweren Transporthubschrauber der Bundeswehr getestet und steht inzwischen kurz vor der Serienzulassung.

In-Flight Tuning zeigt zugleich, wie Entwicklungen für den militärischen und solche für den zivilen Bereich Hand in Hand gehen: Die Technologie des In-Flight Tuning basiert auf Forschungen, die das Unternehmen im Rahmen des zivilen Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo) des Bundeswirtschaftsministeriums durchgeführt hat. Und nach der Serienzulassung ist das System auch für den zivilen Bereich einsatzbereit und kann problemlos in allen bestehenden Hubschraubermodellen nachgerüstet werden.

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