Das GT50-Untersetzungsgetriebe

Das Herzstück des GT50-Getriebes bildet ein Satz hochkomplexer und mit höchster Präzision gefertigter Zahnräder. Die primäre Funktion dieses Getriebes besteht darin, die Ausgangsdrehzahl der Leistungsturbine von 36.350 U/min aufzunehmen und auf rund 6.000 U/min für den Haupt- und Heckrotor des Hubschraubers zu reduzieren. Dies erfordert Zahnräder, die nach strengsten Maßstäben gefertigt werden.

Unsere Zahnräder werden nach dem Standard der ISO-Klasse 5 gefertigt, was für ein Höchstmaß an Präzision steht. Dabei kontrollieren wir akribisch drei entscheidende Parameter:

• Profilwinkelabweichung: Sicherstellung eines perfekten Flankenverlaufs mit einer Toleranz von lediglich ±5 Mikrometer.
• Profilgesamtabweichung: Kontrolle der Gesamtform des Zahns innerhalb von 8 Mikrometer.
• Zahnform: Einhaltung der exakten Zahngeometrie innerhalb von 6 Mikrometer.

Um diese mikroskopischen Toleranzen zu überprüfen, setzen wir ein ultrahochpräzises Koordinatenmessgerät (CMM) ein. Diese Maschine tastet die Zahnflanken ab und erstellt detaillierte Profilaufzeichnungen, die es unseren Fertigungsspezialisten ermöglichen, exakte Feinabstimmungen vorzunehmen und sicherzustellen, dass alle Zähne perfekt ineinandergreifen. Dieses Maß an Präzision ist nicht nur entscheidend für die Langlebigkeit und die Lebensdauer der Zahnräder von 5.000 Betriebsstunden, sondern garantiert auch einen reibungslosen und leisen Lauf – ein zentrales Ziel für den kommenden HX50.

Die Fertigung dieser Zahnräder umfasst eine Vielzahl hochentwickelter Prozesse, darunter:

• Bearbeitung von Rohlingen aus hochwertigsten Luftfahrt-Getriebestählen
• Entwicklung von Verfahren, die den Kern des Zahnrads weich und zäh halten, um Materialermüdung standzuhalten
• Härten der Verzahnung, um extremem Verschleiß standzuhalten
• Kugelstrahlen der Zahnlücken zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit in hochbeanspruchten Bereichen
• Hochentwickelte Beschichtungs- und Aufkohlungsverfahren.

Das Gehäuse

Das Getriebegehäuse stellte uns vor einzigartige Herausforderungen. Es musste leicht genug für den Flugbetrieb sein, gleichzeitig aber steif genug, um die Zahnräder in ihrer exakten Ausrichtung zu halten. Wir haben spezielle Verfahren entwickelt, um Gehäuse aus Leichtmetalllegierungen zu gießen und zu bearbeiten, die dieses anspruchsvolle Gleichgewicht meistern.

Sobald die Grundform gegossen ist, bearbeiten wir alle kritischen Flächen für Flansche, Dichtungen und Lagersitze. Aufgrund ihrer dünnwandigen Struktur neigen diese Komponenten während der Bearbeitung zum Verzug. Um dies zu verhindern, haben wir ein umfassendes Spektrum an Spezialtechniken entwickelt, darunter einzigartige Bearbeitungsstrategien, maßgefertigte Halte- und Spannvorrichtungen sowie präzise gesteuerte Verfahren zum Spannungsarmglühen und zur Wärmebehandlung. Das Ergebnis ist ein Gehäuse, das stets eine perfekte Passgenauigkeit, absolute Dichtheit und eine exakte Lagerausrichtung garantiert.

Lager aus hauseigener Fertigung

Ein wesentlicher Bestandteil dieses Projekts war unsere Entscheidung, unsere eigenen Lager vollständig im eigenen Haus zu konstruieren und zu fertigen. Dies war ein strategischer Schritt aufgrund der hohen Kosten und der großen Stückzahl an benötigten Lagern für das GT50. Wir haben erheblich in die Perfektionierung der Oberflächengüte der Innen- und Außenlaufringe investiert, da höchste Oberflächenqualität essenziell ist, um harmonische Resonanzen bei hohen Drehzahlen zu verhindern.

Wir streben Rundheitstoleranzen im Bereich von 2–5 Mikrometern. Eine der kritischsten Komponenten ist das Hochgeschwindigkeitslager an der Oberseite des Triebwerks – ausgelegt für 500 PS bei über 36.000 U/min. Dieses Lager – von den Laufringen bis zum Käfig – wird vollständig von uns konstruiert und gefertigt. Wir erreichen nun konstant die geforderten Toleranzen und Oberflächengüten und freuen uns darauf, seine Leistung unter Testbedingungen zu sehen.

Bereit für den Prüfstand

Die Endmontage des GT50-Getriebes ist ein beeindruckender Anblick. Das Kerngetriebe mit seinen Antriebs- und Abtriebsstufen ist gekapselt und einsatzbereit. Für unsere Entwicklungsmodelle wird die gesamte Baugruppe mit einer umfassenden Instrumentierung ausgestattet – darunter Thermoelemente, Spänedetektoren und Drucksensoren. Dies ermöglicht es uns, jeden Aspekt der Getriebeleistung während der Hochgeschwindigkeitstests präzise zu erfassen und zu analysieren.