Ga naar hoofdinhoud

Stillere helicopter met piëzokeramische garens

“Kan het niet wat zachter?” Dat vragen omwonenden als een reddingshelikopter laat in de nacht op het dak van het naastliggende hospitaal landt. Deze vraag houdt Klaus Wolf, hoogleraar aan het Instituut voor Lucht- en Ruimtevaarttechniek aan de TU Dresden, al jaren bezig. In het kader van het onderzoeksprogramma ’LARS’ werkt zijn faculteit aan een oplossing met ingebouwde piëzo-keramische garens.

Wolf onderzoekt verschillende concepten om de gehele dynamica van helikopterrotoren te beïnvloeden door vervorming van de rotorbladen. Dit zou niet alleen de passagiers ten goede komen; de acceptatie van helikopters leidt tot nu toe onder de enorme lawaaioverlast, die ontstaat omdat het rotorblad steeds door de luchtwerveling van zijn voorganger slaat.

De eerste test, om de bladen tijdens het roteren zodanig aan te sturen dat de stroming wordt beïnvloed en daardoor het lawaai minder wordt, bestaat al. De rotorbladen kunnen door een ingebouwde hydraulische cilinder met behulp van een regelaar worden versteld.

Samenwerkingsverband
In het kader van het onderzoeksprogramma ’LARS’ werkt zijn faculteit samen met de Eurocopter en EADS Innovation Works aan een intelligente oplossing. De rotoren moeten van vorm veranderen door ingebouwde piëzo-keramische garens, die onder invloed van elektrische spanning uitzetten. De eerste proefvlucht met een tussenfase van de ontwikkeling in 2005 was een succes. Maar er zijn nog grote uitdagingen te overwinnen voordat het rotorblad daadwerkelijk zelf kan verdraaien en de piëzo-keramische garens als actuatoren direct in de structuur van het rotorblad geïntegreerd kunnen worden.

De onderzoekers bekeken daarom eerst een tweedimensionale doorsnede van het blad. Ze onderzochten hoe de actuatoren het beste konden worden geplaatst terwijl de lokale stijfheid van het materiaal behouden bleef. In een optimaliseringsfase simuleerden ze de verschillende concepten en actuatorverdelingen en onderzochten de meest bruikbare oplossingen verder.

Het doel is rotoren te ontwikkelen die enerzijds de gevraagde luchtbelasting doorstaan, anderzijds zo soepel worden dat ze in aparte elementen kunnen worden verdraaid. Het schuim, dat de bladen tot nu toe opvulde, moet wijken voor veranderde structuren in de vezelvorm, die een beweging van de achterkant van het blad met enkele procenten omhoog en omlaag mogelijk maken.
Het grootste probleem daarbij: de hoge spanning: er moet circa 1500 V direct op de rotorbladen worden overgebracht. De dure regeltechniek en de grootte van de spanningsomvormer maken dit systeem daarom pas in de volgende generatie helikopters bruikbaar. 

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven