GT50-Triebwerksentwicklungen

Starter-Generator (MGU) Upgrade

Erinnern Sie sich an die Motor-Generator-Einheit (MGU)? Sie ist von entscheidender Bedeutung für den Start des GT50 und die Energieerzeugung. Unsere ersten Tests verliefen erfolgreich, zeigten jedoch Optimierungspotenzial auf – insbesondere hinsichtlich des Rotorpositionssensors und der Auswuchtung der Hochgeschwindigkeitskomponenten.

Um einen reibungslosen Betrieb bei extrem hohen Drehzahlen (bis zu 40.000 U/min!) zu gewährleisten, erforderte das ursprüngliche lagerlose Design eine derart präzise Auswuchtung, dass eine Serienfertigung nicht mehr praktikabel war. Daher haben wir die MGU auf Basis eines robusteren, klassischen Doppellager-Designs neu entwickelt.

Dieses Design ist zwar geringfügig komplexer, gewährleistet jedoch höchste Zuverlässigkeit und Serientauglichkeit. Darüber hinaus haben wir einen neuen Rotorpositionssensor entwickelt, integriert und validiert.

Die Tests mit dem neuen Sensor und Design sind abgeschlossen. Wir haben die Leistungssteuerungseinheit validiert und die Steuerungssysteme kalibriert. Das System wird nun unter elektrischer Last erprobt.

Prüfstand für das Untersetzungsgetriebe (SRG)

Anspruchsvolle Prüfstandstests ermöglichen es uns, potenzielle Schwachstellen zu identifizieren und zu beheben, bevor das Getriebe im Triebwerk zum Einsatz kommt – und stellen so sicher, dass das SRG den höchsten Anforderungen des Flugbetriebs zuverlässig gewachsen ist.

Der Prüfstand simuliert die vollständige Belastung des Triebwerksantriebsstrangs – einschließlich des Leistungsturbineneingangs (bei 35.500 U/min!) sowie des Heckrotor- und Hauptrotorantriebs.

Wir testen zwei Getriebe im Back-to-Back-Verfahren unter maximalem Drehmoment und führen sie über simulierte 5.000 Betriebsstunden an ihre Belastungsgrenze. Dadurch wird jede Komponente validiert – vom Schmiersystem über das Zahnflankentragbild bis hin zur rotordynamischen Stabilität.

Der hochkomplexe Prüfstand, ausgestattet mit einem Hochgeschwindigkeits-Antriebsmotor und industriellen Systemen zur Nachbildung von Triebwerksfunktionen (wie Ölpumpen und Ventilen), befindet sich in der finalen Montagephase.

Die nächsten Schritte umfassen erste Kalibrierungstests der Öldüsen zur Sicherstellung einer präzisen Schmierung, gefolgt von der Prüfung des Zahnflankentragbilds, der Analyse von Leistung und Wärmeabfuhr sowie abschließend dem vollständigen 5.000-Stunden-Dauerlauftest.

Kraftstoffdüsen & Verbrennungstests

Wir optimieren unsere einzigartigen Duplex-Kraftstoffdüsen und bereiten uns auf entscheidende Verbrennungstests vor. text-align: center;

- Kraftstoffdüse : Alex entwirft einen speziellen hydraulischen Prüfstand, um die Düsenleistung unabhängig zu verifizieren – durch die Messung von Durchflussraten, Sprühbildern und Zerstäubungsqualität mittels modernster Sensorik und Laserscanning. text-align: center;

- Verbrennungsvalidierung: Wir analysieren die Wechselwirkung zwischen Einspritzdüse und Drallerzeuger, um eine stabile und robuste Verbrennung über den gesamten Betriebsbereich des Triebwerks hinweg zu gewährleisten.

Fortschritte bei Brandschott und Lufteinlass text-align: center;

- Brandschott: Die grundlegenden Materialtests sind abgeschlossen. Zudem haben wir erfolgreich ablative Beschichtungen getestet. Sollte das Hauptbrandschott jemals durchbrochen werden, dehnt sich diese Beschichtung unter Hitzeeinwirkung aus und bildet eine temporäre Isolationsschicht, die die Struktur des Luftfahrzeugs ausreichend lange schützt, um eine sichere Landung zu ermöglichen. text-align: center;

- Triebwerkseinlass: Im Zuge der Anbringung zusätzlicher Nebenaggregate an der Triebwerksfront und deren Integration in den Gen-2-Rumpf haben wir den Einlasstrakt neu konzipiert. Der optimierte radiale Einlass bietet eine großzügige Querschnittsfläche für eine gleichmäßige Luftströmung in den hochsensiblen Verdichter, minimiert Druckverluste und fügt sich nahtlos in die Flugzeugzelle ein.

Verdichter, Schaufeln und Wellen

- Verdichter: Wir haben die Schaufelprofile feinjustiert und dadurch den Massendurchsatz sowie den Wirkungsgrad gesteigert (nun um 2 % höher!). Darüber hinaus haben wir das Deckband mit einer Einlaufbeschichtung versehen. Dies ermöglicht ein minimales Spitzenspiel für maximale Leistung und schützt gleichzeitig vor potenziellen Titanbränden.

- Turbinenschaufeln: Wir haben enorme Fortschritte erzielt: Nach anfänglichen Herausforderungen gießen wir nun zuverlässig Turbinenschaufeln mit exzellenter Formfüllung und Oberflächengüte – vollständig in-house. Die nächsten Schritte umfassen den Wechsel zur finalen Superlegierung sowie die Perfektionierung der Kristallstruktur für optimale Festigkeit.

- Antriebswellen: Diese müssen extrem dünnwandig und dennoch hochfest sein. Der Fertigungsprozess (Tieflochbohren, Wärmebehandlung und Hartbearbeitung) ist hochkomplex, wobei die Wärmebehandlung zu Materialverzug führen kann. Mick und sein Team haben anspruchsvolle Bearbeitungsverfahren entwickelt, die sicherstellen, dass die fertigen Bauteile strengste Toleranzen einhalten. Die Hauptantriebswelle des Triebwerks durchläuft derzeit exakt diesen Prozess.