Wir sorgen für Erkenntnisschübe

Ein extrem leistungsfähiges Antriebssystem von WITTENSTEIN hilft Wissenschaftlern des Forschungsverbundes „Bürgernahes Flugzeug“ dabei, das Flugzeug der Zukunft zu bauen.

Wissenschaftler erfinden das Fliegen von morgen

Beim Forschungsverbund „Bürgernahes Flugzeug“ entwickeln Wissenschaftler des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums, der TU Braunschweig und der Leibniz Universität Hannover die grundlegenden Technologien für Verkehrsflugzeuge der Zukunft. Ziel ist es, den innereuropäischen Flugverkehr mit Punkt-zu-Punkt Verbindungen von kleinen City-Flughäfen zu ermöglichen. Dazu müssen die Flugzeuge von morgen leise, emissionsarme Flugantriebe haben und ganz neuartige Hochauftriebssysteme besitzen, die weit kürzere Start- und Landebahnen erlauben.

WITTENSTEIN electronics GmbH - Walter-Wittenstein-Straße 1

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Viel Leistung bei wenig Raum

Um die Ideen der Wissenschaftler im Windkanal zu testen, wurde ein Modell entwickelt, das aus Elektromotor, Propeller und Hochauftriebsflügel besteht und mit einer auf den Motor abgestimmten Elektronik betrieben wird. Realisiert wurde ein Motor, der die geforderte Leistung bei einer Länge von nur 430 mm sowie einer Höhe und Breite von jeweils nur 235 mm bereitstellt. Dabei bringt der Motor gerade mal ein Gewicht von 117 kg auf die Waage. Die zugehörige Leistungselektronik wurde ebenfalls von uns gefertigt und auf die Anforderungen der Anwendung angepasst: Sie ermöglicht bei ebenfalls extrem kompakten Abmessungen (Volumen ca. 10 l) und einem Gewicht von nur 10 kg die stufenlose Regelung sowie die Steuerung des Elektromotors und damit des Propellers.

Ein Antrieb für die Anforderungen der Zukunft

Da insbesondere der Motor über eine sehr hohe Leistungsdichte verfügen sollte und somit auch an die Elektronik anspruchsvolle Anforderungen gestellt wurden, beauftragte das Institut für Flugantriebe und Strömungsmaschinen der TU Braunschweig die Experten von WITTENSTEIN electronics und ihre Kollegen von WITTENSTEIN cyber motor mit der Aufgabe, einen geeigneten Motor sowie eine darauf abgestimmte Leistungselektronik zu entwickeln und zu liefern. Die vorgegebenen Spezifikationen waren eine echte Herausforderung: Dauerhaft zu erfüllender Betriebspunkt mit einem Drehmoment von 235 Nm bei einer Drehzahl von 7150 rpm und daraus resultierender Maximalleistung von 175 kW. Für die Elektronik, die mit 800 V Gleichspannung versorgt wird, bedeutet dies Ausgangsströme von bis zu 250 A sowie den Einsatz der „Feldschwächung“, um den Motor auch außerhalb seines natürlichen Drehzahlbereichs betreiben zu können. Darüber hinaus erfüllt das Antriebssystem die hohen Anforderungen an die Gleichlauf-Eigenschaften des Motors.

 

Motor des Fortschritts

Alle Anforderungen an das Antriebssystem konnten beim Einsatz im Windkanal abgerufen werden. Dank unserer Entwicklungen wurden während der Leistungstests wesentliche Erkenntnisse für die Luftfahrt der Zukunft gewonnen.