Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Seung, Taehun
Kroll, Lothar (Prof. Dr.) ; Gendarz, Piotr (Prof. Dr.)
Holistic-Lightweight Approach for actuation systems of the next generation aircraft
Ganzheitliche Leichtbauweise für Betätigungssysteme der nächsten Flugzeuggeneration
Kurzfassung in deutsch
Gegenwärtig konzentriert sich die Technologieentwicklung für Flugzeuge auf die Reduktion des Energieverbrauchs mehr denn je zuvor. Hierfür ist die Effizienz der an Bord befindlichen, nicht propulsiven Subsysteme neben der Wirkungsgradverbesserung der Triebwerke von zentraler Bedeutung.Laut vorangegangenen Untersuchungen und Studien ist die Vereinfachung bzw. Vereinheitlichung der Vielfalt der konventionellen Bordenergiesysteme durch ein adäquates Energiemanagement unter Verwendung von Elektrizität der aussichtsreichte Weg zur Effizienzverbesserung auf der Gesamtflugzeugebene.
Durch die Elektrifizierung wurden die einzelnen Geräte zwar zuverlässiger und energieeffizienter als je zuvor aber gleichzeitig erheblich schwerer, sodaß ein signifikanter Verlust an Nutzlasten auf Gesamtflugzeugebene hervorgerufen wird.
Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Schwerlast-EHA-System mit mehrfachen Betätigungseinheiten durch Einführung von umfassenden Perspektiven zu optimieren. Durch Einführung der sog. ganzheitlichen Leichtbauweise demonstriert die Arbeit, wie das Subsystem mit mehreren Endgeräten ultimativ optimiert werden kann, ohne Abstriche an Gewichtsbilanz u/o Kompromiß mit der Energieeffizienz zu machen.
Um eine wahrhaftige Optimierung, d.h. die Erreichung des ultimativen, Nonplusultra-Verbesserungslevels zu erreichen, wurden die Systemarchitektur, die Hardware und die Operationsmethode interaktiv kombiniert, wobei die besondere Aufmerksamkeit auf die interaktiven, zur Verbesserung führenden Einflüsse gelegt wurde.
Die Minimierung des Energieverbrauchs und die ultimative Gewichtsoptimierung gleichzeitig können erreicht werden, wenn die physikalischen Zusammenhänge zwischen den involvierten Subsystemen verstanden und ihre verborgenen Potentiale ausgenutzt werden. Der einzige und vernünftige Weg zur Erreichung der ultimativen Optimierung eines Betätigungssystems ist eine allumfassende Betrachtung, also eine ganzheitliche Betrachtungs- bzw. Vorgehensweise.
Kurzfassung in englisch
Currently the system development of aircraft engineering concentrates its focus on the reduction of energy consumption more than ever before. As a consequence, the efficiency of subsystems inside the aircraft is highlighted. According to previous investigations the simplification/unification of conventional multifaceted board energy systems by means of electric power management is the most promising way concerning aircraft global efficiency improvement.The main aim of the present work was to optimize a multi-device, heavy duty EHA-System by introducing of a comprehensive perspective. In order to achieve the final, non-plus-ultra improvement level, the attributes of architecture, hardware and operation method were combined in an interactive manner, whereas particular attention has been paid to the mutual enhancing influences.
The maximum reduction of losses, the minimizing of consumption and weight optimization can be achieved concurrently when the physical coherences between the involved subsystems are understood and their hidden potentials are exploited.
This can only be achieved in one way and the detail follows: The most effective way to reduce both manufacturing effort and weight is to introduce a multiple-allocation philosophy. The highest reliability possible can be achieved by novel cascade-nested system architecture and strict restraining of the control logic. By employing an ultra-low-loss hardware concept, the energy efficiency can be maximized at a necessary minimum own weight. Last but not least, possibly the most important cognition is that an intelligent operation method will improve the actual system and influence the entire system positively and with a lower effort.
The final conclusion is that the only and reasonable way to achieve an ultimate optimized solution of an actuation system is an all-encompassing consideration. Eventually it was to recognize that the final result is nothing but ultimate lightweight architecture, i.e. a non-plus-ultra solution.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Strukturleichtbau / Kunststoffverarbeitung | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Kroll, Lothar (Prof. Dr.) | |
| ISBN/ISSN: | 978-3-96100-095-1 | |
| URL/URN: | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-344003 | |
| Quelle: | Chemnitz : Universitätsverlag Chemnitz, 2019. - 165 S. | |
| SWD-Schlagwörter: | Leichtbau , Aktor , Flugzeug , Fahrwerk | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Leichtbau , System-Leichtbau , Flugzeugkomponenten , Flugzeugbetätigungssysteme , Elektro-Hydrostatischer Aktuator (EHA) , Elektro-Mechanischer Aktuator (EMA) , Elektro-betätigtes Fahrwerk , Multi-funktionales Hydraulikventil , Multi-Versorgungs-EHA (MS-EHA) , Konstruktionsoptimierung , Hydraulische Betätigungssysteme , elektrisch betätigte Entriegelungseinheit , Notfallentriegelung | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | lightweight construction , lightweight system , aircraft components , aircraft actuation systems , Electro Hydrostatic Actuator (EHA) , Electro Mechanical Actuator (EMA) , electro-actuated landing gear , multi-functional hydraulic control valve , Multi-Supplying EHA (MS-EHA) , design optimization , hydraulic actuation systems , electro-driven unlock device , emergency release | |
| DDC-Sachgruppe: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften | |
| Sprache: | englisch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 09.08.2018 | |
| OA-Lizenz | CC BY 4.0 |
