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Posted: May 30, 2013

Flugzeugflügel mit Nanomaterialien enteisen

(Nanowerk News) Neuartige Rumpfstrukturen, häufig aus Kunststoffen gefertigt und mit strukturintegrierten Funktionen, machen die Luftfahrt umweltfreundlicher und sicherer. Haltbarkeit und Zuverlässigkeit dieser neuen Strukturen müssen überwacht werden. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zeigt in Halle 1 am Stand G316 auf der internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung SIAE vom 17. bis 23. Juni in Paris seine jüngsten Entwicklungen hierzu: das Modell einer beheizbaren Flugzeugflügelvorderkante aus Faserverbund und Flugzeugpanels aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit integrierter Faseroptik.
Iceprotection: Nanomaterial-basiertes Deicing-System
Iceprotection: Nanomaterial-basiertes Deicing-System. Beheizter Flugzeugflügel.
Wissenschaftler des Fraunhofer LBF haben ein neuartiges Ice-Protection-System für Flugzeuge basierend auf Carbon Nanotubes (CNT) entwickelt, das sie als elektrische Widerstandsheizung verwenden. Aktuell erreicht die Heiztemperatur bis zu 120°C bei Raumtemperatur. Die Erprobung im Windkanal zeigte eine vielversprechende Leistung sowohl im De-Icing-Modus als auch im Anti-Icing-Modus. Da das System kein Metall enthält, ist dies besonders für Bauteile aus CFK geeignet. Ebenso können im Bereich Blitzschutz Vorteile erreicht werden. Der entscheidende Vorteil ist das geringere Gewicht. Dieses Material kann auch metallische Heizelemente ersetzen und dabei Gewicht und Emissionen einsparen. Die am Fraunhofer LBF entwickelten Konzepte für die Funktionsintegration von Nanomaterial in Faserverbundstrukturen sollen künftig zu neuen und besseren elektrischen Widerstandsheizungen führen.
Bis zu 20 Tonnen: Neue Dimension bei der Strukturüberwachung
Auf der SIAE zeigen Fraunhofer-Forscher grosse Faserverbundbauteile, sogenannte Panels mit Zweikanal-Lichtleitern zur Lastüberwachung und Piezokeramik-Sensoren bzw. Aktoren zur Überwachung der strukturellen Integrität mittels akustischer Methoden. Eine miniaturisierte Hardware dient der Datenüberwachung. Damit betreten die Fraunhofer-Ingenieure eine neue Dimension der Strukturüberwachung. Erstmals ist es gelungen, die komplette Entwicklungskette von der Idee bis zum Test mit einer Last von 20 Tonnen zu schliessen.
Ein weiteres Novum bei der Überwachung mit strukturintegrierten Sensoren ist ein am Fraunhofer LBF entwickeltes innovatives Steckerkonzept für die optische Faser. Erstmals wurden die neuen Stecker in einem seriennahen Fertigungsprozess eingesetzt. Das Fraunhofer LBF arbeitet für die Luftfahrtindustrie im Bereich der Betriebsfestigkeit und Sicherheit von Strukturkomponenten und entwickelt im Rahmen der vom Institut geleiteten Plattform GRA – Green Regional Aircraft des europäischen Projektes Clean Sky gezielt Systeme für die Strukturüberwachung.
Source: Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit
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