Auch im Bereich von Flugtriebwerken führt der Einsatz von Diagnosesystemen zu einer wesentlichen Verbesserung der Wirtschaftlichkeit. Mit Hilfe der thermodynamischen Triebwerksüberwachung kann ein Großteil der auftretenden Störungen mit hoher Empfindlichkeit detektiert werden. Dabei findet die Gas-Pfad-Analyse verstärkt Anwendung. Dieses Verfahren liefert detailliert Aufschluß über die aufgetretenen Veränderungen des thermodynamischen Arbeitsprozesses im Triebwerk. Allerdings ist dieser Algorithmus nur für stationär arbeitende Systeme gültig. Bei militärisch genutzten Triebwerken stellt der stationäre Zustand aber die Ausnahme dar. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der Realisierung eines Verfahrens auf der Grundlage der Gas-Pfad-Analyse, das eine Zustandsdiagnose auch an Flugtriebwerken ermöglicht, die instationäres Verhalten aufweisen. Dazu werden folgende Themen behandelt: 1. Gas-Pfad-Analyse unter stationären Betriebsbedingungen (Theorie der Modellbildung. Numerische Bestimmung des Diagnosemodells. Verfahren zur stationären Zustandsdiagnose). 2. Quasistationäre Diagnose (zeitveränderliches Diagnosemodell. Abtastdiagnosesystem). 3. Meßdatenerfassung und Aufbereitung (Meßwerterfassung. Online Filterung ohne Informationsverlust. Berechnung der zeitlichen Ableitungen der Meßgrößen). 4. Sensorfehlerdetektion (neu entwickeltes modellbasiertes Verfahren, bei dem die Detektion der Sensorfehler auch bei gleichzeitig vorhandenen Störungen im Triebwerk möglich ist). 5. Anwendung und Verifikation des vorgestellten Zustands-Diagnosesystems am Beispiel des Flugtriebwerkes RB199 des Kampfflugzeuges Tornado. Hierbei werden unter Verwendung von Testläufen des Triebwerkes, bei denen sowohl Sensorfehler als Triebwerksdefekte aufgetreten sind, die dabei ermittelten Diagnoseergebnisse diskutiert. Die dort beschriebenen Eigenschaften des Verfahren konnten sowohl am Triebwerk des Alpha Jets als auch am Triebwerk des Transportflugzeuges Hercules C130 zusätzlich beobachtet werden. Sie sind charakteristisch für das vorliegende Diagnoseverfahren.
Zustandsdiagnose an Flugtriebwerken unter realen Betriebsbedingungen mit integrierter Sensorüberwachung
1997
119 Seiten, Bilder, Tabellen, 54 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
STROMABNEHMERSYSTEM MIT PNEUMATISCHER SENSORÜBERWACHUNG
Europäisches Patentamt | 2016
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