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Weiss Spindeltechnologie

Sonderspindel sorgt für Rotorlaufgenauigkeit im Turbinenprüfstand

| Autor/ Redakteur: Peter Klingauf / Stefanie Michel

Turbinenprüfstände dienen als Basis zur Entwicklung energiesparender, schadstoffärmerer Flugzeuge. Die Turbinenrotoren werden in einem solchen Prüfstand einseitig in der Messstrecke gelagert. Aufgrund der hohen Anforderungen ist dies aber nur mit einer stabilen und schnelllaufenden Lagerspindel möglich.

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Bild 2: Beim DLR in Göttingen werden unter anderem die in Flugzeugtriebwerken hinter der Brennkammer befindlichen, mehrstufigen Turbinen getestet.
Bild 2: Beim DLR in Göttingen werden unter anderem die in Flugzeugtriebwerken hinter der Brennkammer befindlichen, mehrstufigen Turbinen getestet.
(Bild: DLR)

Um die Effizienz von Flugzeugtriebwerken zu erhöhen und deren Treibstoffverbrauch zu senken, wird aufwendig an einzelnen Komponenten der Triebwerke – wie Fan, Verdichter, Brennkammer, Turbine – geforscht und entwickelt. Eine Basis dafür sind Turbinenprüfstände, über die das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Göttingen verfügt. Hier werden experimentelle aerodynamische Untersuchungen an ein- und mehrstufigen Forschungsturbinen durchgeführt. Im Gegensatz zum Flugzeugtriebwerk werden die Turbinenrotoren einseitig in der Messstrecke gelagert, was die Montage und Demontage erleichtert sowie die Zugänglichkeit für umfangreiche Messtechniken verbessert. Für diese spezielle Lagerung kommen Spindeleinheiten zum Einsatz, die bei Weiss Spindeltechnologie entwickelt werden.

Die Luft- und Raumfahrtindustrie dreht an vielen Stellschrauben, um den Energieverbrauch und Schadstoffausstoß von Flugzeugen zu senken. Neben gezielten Gewichtseinsparungen legt man großen Wert darauf, den Wirkungsgrad der ohnehin effizienten Strahltriebwerke weiter zu erhöhen, weil selbst kleine Verbesserungen noch großen wirtschaftlichen und ökologischen Nutzen erbringen. Der Erfolg gibt den Bemühungen von Industrie und Wissenschaft recht: Gegenüber der Technik von 1985 verbrauchen heutige Triebwerke über 15 % weniger Treibstoff, und es sind weitere Verbesserungen in Sicht.

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In Verdichtern und Brennkammern der Turbinen steckt Potenzial

Prof. Dr. Ingo Röhle, Leiter der Abteilung Turbine des Instituts für Antriebstechnik am DLR, Göttingen, weiß, dass in den Verdichtern und Brennkammern noch Potenzial steckt. Darüber hinaus sind Optimierungen an den hinter der Brennkammer angeordneten Turbinen möglich. Daran arbeitet das DLR und betreibt hierfür den Windkanal RGG als Turbinenprüfstand.

Der Windkanal RGG (Rotierende Gitter Göttingen) wurde erstmals 1972 in Betrieb genommen und seither stetig weiterentwickelt. So ist es heute möglich, sowohl die Stator- und Rotorschaufeln als auch ganze Turbinenstufen in europaweit einmaliger Weise zu untersuchen und damit entscheidend zu weiteren Optimierungen beizutragen.

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