Rotor- und Propellerprüfstand

Der Rotor- und Propellerprüfstand dient  aerodynamischen und aeroakustischen Untersuchungen an Hubschrauberrotoren und Flugzeugpropellern. Der Prüfstand kann sowohl zur Untersuchung des Schwebeflugs bzw. Standfalls als auch zur Simulation des Vorwärtsflugs eingesetzt werden. Bei Letzterem wird der Prüfstand in der Messstrecke des Unterschallwindkanals des Instituts positioniert.

Technische Daten

Maximaler Rotordurchmesser:

1,0 m

 

Antriebsleistung:

70 kW

 

Antriebsdrehzahl:

maximal 5200 [1/min], stufenlos regelbar

 

Getriebe:

Zahnriementrieb mit zuschaltbarem Zahnradgetriebe zum Antrieb von bis zu 2 konzentrischen gegenläufigen Rotoren

 

Rotordrehzahl:

Drehzahlbereich variabel durch Austausch der Zahnriemenscheiben

 

Skizze des Rotor- und Propellerprüfstands (hier als Beispiel mit Mantelschraube):



 

Die Art, Ausführung und Befestigung des Rotors kann vielseitig modifiziert werden. Statt Mantelschrauben können z. B. Hubschrauber-Heckrotoren, Counter-Rotating-Propfans, innovative Propeller der General Aviation, Druckpropeller mit gestörter Zuströmung usw. untersucht werden.

Folgende Messtechnik ist vorhanden:

  • Analyse des Strömungsfeldes der Rotoren mit 2- und 3-Komponenten-"Particle Image Velocimetry"-System (Kameras mit 4 Mpx Auflösung, Doppelpulslaser mit 120 mJ bei 15 Hz)
  • Miniaturdruckaufnehmer zur Messung stationärer und instationärer Drücke an den rotierenden Blättern (derzeit 32 simultane Kanäle mit Abtastraten bis zu 192 kHz bei 24 Bit-Auflösung) 
  • Datenübertragung vom rotierenden ins erdfeste System mittels Quecksilber-Drehübertrager
  • Geschwindigkeitsmessung mit 2- und 3-Komponenten Heißfilm- und Hitzdrahtanemometrie (Kalibrierung der Sonden erfolgt rechnergesteuert)
  • Dehnungsmessstreifen und in die Blätter integrierbare Beschleunigungssensoren zur Erfassung von Biege- und Torsionsschwingungen der Blätter
  • 4-Achsen-gesteuerte Traversiervorrichtung zum schrittweise rechnergesteuerten Verfahren unterschiedlicher Sonden über vorzugebende Bereiche in der Zu- und Abströmung der Rotoren
  • Mikrofone und Verstärker zur Messung der emittierten Schallleistung und Schallspektren. Dies erfolgt im Hallraum des Unterschallwindkanals auf erprobte Weise. Schallquelllokalisierung durch Korrelationstechnik oder mit Mikrofonarray (mit derzeit 32 Mikrofonen)