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3 Wege, wie fortschrittliche DAQ der Luftfahrtindustrie den Übergang zu einer nachhaltigen Zukunft erleichtern
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3 Wege, wie fortschrittliche DAQ der Luftfahrtindustrie den Übergang zu einer nachhaltigen Zukunft erleichtern

Bis 2050 müssen wir eine kohlenstoffneutrale Gesellschaft werden, und der Luftfahrtsektor muss dazu beitragen. Weniger zu fliegen kann zwar zur Verringerung der Emissionen beitragen, aber wir haben auch Möglichkeiten, sauberer zu fliegen. Zum einen könnten wir unseren Flug mit Elektrizität oder Wasserstoff betreiben, was nicht mehr nur eine Idee aus einem futuristischen Science-Fiction-Roman ist. Vielmehr stehen sie kurz davor, einen Wandel in der Luftfahrttechnologie herbeizuführen.

1. Erhöhte Leistung: Wie Hochspannungsisolationsmodule den Fortschritt bei der Prüfung von Elektro- und Hybridantrieben vorantreiben

Elektrische und hybridelektrische Antriebe stehen im Mittelpunkt der Luft- und Raumfahrtindustrie und bieten entscheidende Vorteile. Diese Spitzentechnologie verbessert den Flugbetrieb, indem sie leisere Flüge ermöglicht, die Emissionen reduziert, die Sicherheit erhöht und die Kosten senkt. Darüber hinaus eröffnet sie neue Möglichkeiten für unbemannte Luftfahrtsysteme (UAS), urbane Luftmobilitätsplattformen (UAM) und verschiedene kleine Passagier- und Frachtflugzeuge. Trotz des Potenzials steht die Branche vor Herausforderungen in Bezug auf die Batteriedichte, effiziente elektrische Systeme, nahtlose Integration und regulatorische Standards. Luftfahrtunternehmen arbeiten aktiv daran, diese Hürden zu überwinden und den Bereich der elektrischen Antriebe voranzutreiben, indem sie die Entwicklung innovativer Antriebssysteme und Architekturen ermöglichen, die die Zukunft der Luftfahrt prägen werden.

Lilium Jet - der erste eVTOL - absolviert im Mai 2019 seinen Erstflug (Quelle: Lilium GmbH
Lilium Jet – der erste eVTOL – absolviert im Mai 2019 seinen Erstflug (Quelle: Lilium GmbH)

Die Q.series X Datenerfassungsproduktlinie von Gantner Instruments bietet eine umfassende Auswahl an isolierten Hochspannungsmessmodulen. Diese Module wurden entwickelt, um den vielfältigen Prüfanforderungen von Ingenieuren gerecht zu werden, die mit der Prüfung von Elektromotoren und Wechselrichtern, der Prüfung der Batterieleistung und des Ladezustands, der Prüfung von Mechanik und Vibration sowie der Prüfung der Integration von Antriebssystemen befasst sind. Mit der bemerkenswerten Eigenschaft einer dreifachen galvanischen Isolierung von 1200 VDC bieten diese Module genaue Messungen von Spannungs-, Strom-, RTD-, Thermoelement-, IEPE- und Dehnungsmessstreifen-Sensoren, alle bei Frequenzen bis zu 100 kHz. Wenn Sie sich für die Q.series X von Gantner Instruments entscheiden, erhalten Sie Zugang zu einer fortschrittlichen Technologie, die Ihre Testprozesse mit unvergleichlicher Präzision und Zuverlässigkeit verbessert.

Erleben Sie die Zukunft der Luft- und Raumfahrtprüfung mit der Q.series X von Gantner Instruments. Nutzen Sie das volle Potenzial elektrischer und hybrid-elektrischer Antriebe und stellen Sie gleichzeitig genaue und effiziente Messungen sicher. Vertrauen Sie auf unsere Expertise und machen Sie einen Sprung nach vorne in der Luftfahrt-Innovation.

2. Angesichts des Potenzials wasserstoffbetriebener Flugzeuge wird die kryogene Messtechnik zu einem entscheidenden Faktor bei ihrer Entwicklung.

Die Zukunft der kommerziellen Großraumluftfahrt liegt in wasserstoffbetriebenen Flugzeugen, da dem elektrischen Antrieb Grenzen gesetzt sind, z. B. in Bezug auf Gewicht, Wärmeentwicklung und Batterielebensdauer. Wasserstoff, der aus erneuerbaren Quellen erzeugt wird, verursacht keine CO2-Emissionen und liefert pro Masseneinheit dreimal so viel Energie wie herkömmlicher Kerosinkraftstoff und mehr als 100-mal so viel wie Lithium-Ionen-Batterien.

Um die Herausforderungen der Wasserstoffspeicherung zu meistern, konzentrieren sich die Flugzeughersteller auf die Konstruktion von Kryo-Wasserstofftanks. Die Kryotankspeicherung, bei der der Wasserstoff auf unter -253 °C (-423 °F) abgekühlt wird, ermöglicht eine höhere Dichte und eine geringere Tankmasse. Allerdings sind dafür luftdichte Isoliersysteme, spezielle Handhabungsgeräte, eine konstante Druckhaltung und eine luftdichte Versiegelung erforderlich, um zu verhindern, dass sich Luft in den Tanks festsetzt.

3D-Rendering eines Null-Emissions-Flugzeugs mit zwei Hybrid-Wasserstoff-Turbinenantrieben
3D-Rendering eines Null-Emissions-Flugzeugs mit zwei Hybrid-Wasserstoff-Turbinenantrieben

Gantner Instruments erfüllt mit seinen Q.series X A105 CR-Messmodulen die Anforderungen an kryogene Messungen in wasserstoffbetriebenen Flugzeugen. Diese Module sind für kryogene Temperatursensoren wie Cernox® oder TVO ausgelegt. Sie bieten eine ultraniedrige Sensoranregung, um die Selbsterhitzung zu minimieren und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten. Zusätzlich verfügen die Module über sensorspezifische Linearisierungstabellen, um die Nichtlinearität kryogener Temperatursensoren zu kompensieren.

Darüber hinaus bietet Gantner Instruments eine Variante seines Messmoduls A101 für die Dehnungsmessung in Tieftemperaturumgebungen an. Dieses Modul verfügt über eine intelligente EIN/AUS-Schaltung der Brückenerregerspannung, um eine Selbsterhitzung zu verhindern. Es verwendet ein 3-stufiges Messverfahren, um den Einfluss der Thermospannung bei der Verwendung von Tieftemperaturleitungen zu korrigieren.

Mit den fortschrittlichen kryogenen Messlösungen von Gantner Instruments kann die Entwicklung von wasserstoffbetriebenen Flugzeugen reibungslos voranschreiten und eine genaue und zuverlässige Datenerfassung in diesen hochmodernen Luftfahrtsystemen gewährleisten.

3. Fortschreitende Dehnungsmessung zur Charakterisierung von Leichtbau-Verbundkonstruktionen

Auf der Suche nach leichteren Flugzeugkonstruktionen zur Verringerung des Treibstoffverbrauchs, der CO2-Emissionen und der Umweltbelastung setzt die Luft- und Raumfahrtindustrie auf Fertigungstechniken für Kohlefaserverbundwerkstoffe wie den 3D-Druck und die automatische Faserplatzierung. Diese Techniken ermöglichen die Herstellung von Leichtbaustrukturen mit verbesserter Aerodynamik und Treibstoffeffizienz. In der Triebwerksbranche wird Titan durch hochtemperaturbeständige Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe ersetzt. Die genaue Vorhersage der Leistung von maßgeschneiderten Verbundwerkstoffstrukturen bleibt jedoch eine Herausforderung. Finite-Elemente-Analysen und virtuelle Tests liefern Erkenntnisse, aber reale Testdaten sind für die Validierung und Anpassung unerlässlich.

Fanschaufeln aus Verbundwerkstoffen beim GEnx-1B von General Electric sorgen für leichtere und effizientere Triebwerke
Fanschaufeln aus Verbundwerkstoffen beim GEnx-1B von General Electric sorgen für leichtere und effizientere Triebwerke

Gantner Instruments bietet eine spezialisierte Reihe von 24-Bit-DMS-Verstärkern für die präzise Messung von Mikrodehnungen mit einer Genauigkeit im einstelligen Bereich. Diese Verstärker wurden sorgfältig entwickelt, um die strengen Anforderungen von Luft- und Raumfahrtanwendungen zu erfüllen. Mit Merkmalen wie einem hochstabilen Brückenabschlusswiderstand und einer niedrigen Brückenerregung minimieren sie Messfehler, die durch Temperaturschwankungen in der Messkette verursacht werden.

Unser informativer Blog-Beitrag enthält acht hilfreiche Tipps für die Auswahl des idealen Dehnungsmessstreifen-Verstärkers für Ihren Prüfaufbau in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Treffen Sie die richtige Wahl und sorgen Sie für eine genaue Validierung Ihrer Finite-Elemente-Modelle mit den fortschrittlichen Lösungen von Gantner Instruments zur Dehnungsmessung.


Kompetenter Support für Ihre Messbedürfnisse

Erleben Sie erstklassigen Support durch die Messexperten von Gantner Instruments. Unser individueller Vertriebs- und technischer Anwendungssupport steht bestehenden und potenziellen Kunden kostenlos zur Verfügung. Beginnen Sie mit unserer Unterstützung einen reibungslosen Übergang in eine nachhaltige Zukunft. Lassen Sie sich von unseren Experten helfen, die perfekte Datenerfassungslösung zu finden. Gewinnen Sie wertvolle Einblicke in die Hochspannungsisolierung bei der Prüfung elektrischer Antriebe, meistern Sie die messtechnischen Herausforderungen in kryogenen Umgebungen und wählen Sie den optimalen Dehnungsmessstreifen-Verstärker für Ihre Strukturtestanforderungen.

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