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Luftfahrt

Oscarverleihung für Innovationen im Flugzeugkabinenbereich

| Redakteur: M.A. Frauke Finus

Das Forschungsprojekt Smart-Fluox wurde zur diesjährigen Verleihung des Crystal Cabin Award Mitte April in der Kategorie „Material und Komponenten“ unter die besten Drei gewählt. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Dresden setzten sich mit einem neuen Konzept für einen Entriegelungsmechanismus für Sauerstoffmasken auf der Grundlage von sogenannten Formgedächtnislegierungen durch. Das Gewicht des neuen Systems konnte gegenüber der konventionellen Entriegelung um 90 % reduziert werden. Zusätzlich werden etwa 80 % des Bauraumes sowie 85 % des Energiebedarfs eingespart.

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Der konventionelle Elektromotor (links, orange hervorgehoben) wurde durch einen direkt indie Abdeckungsstruktur integrierten Formgedächtnisdraht ersetzt (rechts). Im Ergebnis können 90 % des Gewichts sowie 85 % des Bauraums eingespart werden.
Der konventionelle Elektromotor (links, orange hervorgehoben) wurde durch einen direkt indie Abdeckungsstruktur integrierten Formgedächtnisdraht ersetzt (rechts). Im Ergebnis können 90 % des Gewichts sowie 85 % des Bauraums eingespart werden.
(Bild: Fraunhofofer-IWU)

Der Preis wurde auf der weltgrößten Kabinenmesse Aircraft Interiors Expo verliehen und gilt als „Oscar“ für Innovationen im Bereich Flugzeugkabinenausstattung. Insgesamt 68 Bewerber aus 18 Ländern konkurrierten um den begehrten Industrie-Award.

So ziemlich jeder, der schon einmal ein Flugzeug bestiegen hat, kennt die Sicherheitseinweisungen durch das Bordpersonal. Darin wird auch der richtige Umgang mit den Sauerstoffmasken beschrieben, die im Falle eines Druckabfalls in der Kabine des Flugzeugs die Versorgung mit Atemluft sicherstellen. Die Wenigsten würden vermuten, dass für jede einzelne Maske ein separater elektromagnetischer Mechanismus notwendig ist, damit diese im Falle eines Notfalls auch zuverlässig aus der Kabinendecke über den Köpfen der Passagiere fallen. Für jeden Fluggast sowie die Besatzung stehen eine Maske und damit auch eine solche Entriegelungseinrichtung zur Verfügung. Jede besteht aus etwa 30 verschiedenen Teilen, die gefertigt, zusammengebaut und regelmäßig gewartet werden müssen. Konventionell wird die Maske entriegelt, indem ein Elektromotor eine elektrische Leistung in einer Magnetspule in eine mechanische Bewegung umwandelt. Der nun entwickelte Technologiedemonstrator zeigt in zwei Teilschritten die deutlichen Einsparpotentiale, die durch den Einsatz von intelligenten Materialien möglich sind.

Memoryeffekt ersetzt Motor

Die hierbei zum Einsatz kommenden thermischen Formgedächtnismaterialien sind metallische Legierungen, die zum überwiegenden Teil aus Nickel und Titan bestehen. Nach einer scheinbar plastischen Verformung nehmen diese Materialien durch Einfluss von Wärme, Licht oder einem Magnetfeld wieder ihre ursprüngliche geometrische Form ein. Dieser Vorgang wird auch als Memoryeffekt bezeichnet. Bereits durch den Ersatz der für die Leistungsumwandlung benötigten Magnetspule durch einen Formgedächtnisdraht reduzieren sich das Gewicht und der Bauraum um etwa die Hälfte. In einem weiteren Schritt wurde die Gestaltungsmöglichkeiten voll ausgenutzt und der Formgedächtnisdraht direkt in die Bauteilstruktur integriert. Das Gewicht des Systems auf Basis von Smart Materials reduziert sich gegenüber der konventionellen Entriegelung um 90 %. Zusätzlich konnten etwa 80 % des Bauraums sowie 85 % des Energiebedarfs reduziert werden. Die Zahl der verbauten Einzelkomponenten sinkt auf fünf.

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