Details

Einführung
Das Seitenruder ist eine der drei primären Flugsteuerflächen eines Flugzeugs (neben Querrudern und Höhenrudern). Es steuert die Gierbewegung (Yaw) und ermöglicht es dem Flugzeug, während des normalen Fluges die Richtungsstabilität aufrechtzuerhalten und sichere Manöver in kritischen Situationen auszuführen, wie Landungen bei Seitenwind, koordinierte Kurven oder Flug mit ausgefallenem Triebwerk. Der Seitenruder-Stelltrieb ist das mechanische Gerät, das pneumatische oder hydraulische Energie in eine kontrollierte Ruderauslenkung umwandelt. Seine Zuverlässigkeit ist von grundlegender Bedeutung: eine träge Reaktion, ein Leck oder ein Versagen unter Last kann zu katastrophaler Fluginstabilität führen. Aus diesem Grund verlangen internationale Luftfahrtbehörden (DGCA, FAA, EASA, DGQA, CEMILAC) regelmäßige Prüfungen, Qualifikationen und Zertifizierungen von Seitenruder-Stelltrieben vor der Installation und nach jedem Generalüberholungszyklus.

Das tragbare pneumatische Prüfgerät für Seitenruder-Stelltriebe, entwickelt für Hindustan Aeronautics Limited (HAL), ist ein feldtaugliches, vollständig computerisiertes Prüfsystem, das speziell für diese Aufgabe ausgelegt wurde. Kompakt, aber leistungsstark, reproduziert es die betrieblichen Flugbedingungen in einer kontrollierten Bodenumgebung. Es stellt sicher, dass Stelltriebe getestet, validiert und zertifiziert werden, um den anspruchsvollsten Einsatzbedingungen standzuhalten.

Dieses Prüfgerät ist nicht nur ein Testwerkzeug—es ist ein entscheidender Beitrag zur Flugsicherheit und bildet eine wichtige Verbindung zwischen Wartung, Zuverlässigkeit und Lufttüchtigkeit von Frontlinien-Kampfflugzeugen, Hubschraubern und Transportflugzeugen.

Anwendungen
Das Prüfgerät ist für vielseitige Einsatzbereiche in der Luft- und Raumfahrtfertigung und -wartung ausgelegt:
• Funktionstests: Überprüfung des vollständigen und teilweisen Stellweges unter variierenden pneumatischen Lasten.  
• Leistungsermittlung: Messung von Kraft, Weg und Reaktionszeit des Stelltriebs.  
• Leckageprüfung: Statische und dynamische Leckageerkennung unter Druckhaltebedingungen.  
• Dauer- / Ermüdungstests: Mehrzyklusbetrieb zur Simulation von Tausenden Flugzyklen.  
• Kalibrierung und Abnahme: Sicherstellung der Einhaltung von OEM- und behördlichen Abnahmestandards.  
• Feldeinsatz: Tragbares Design für Hangars, MRO-Zentren, vorgeschobene Basen und Montagebereiche.

Systemarchitektur
Das Prüfgerät besteht aus einer modularen Architektur, die pneumatische Versorgungssysteme, Stelltriebhalterungen, Messtechnik und computergestützte Steuerungen kombiniert.

1. Pneumatik-Versorgungsmodul
• Eingang: Werkstattluft oder Anschluss für mobilen Kompressor.  
• Mehrstufige Filtration und Feuchtigkeitsabscheidung für saubere, trockene Luft.  
• Hochpräzise Druckregler für Schritt- und Rampendruckprofile.  
• Sicherheitsventile für Druckentlastung und Ablass.

2. Stelltriebbefestigungs- & Haltesystem
• Universeller Montagerahmen mit verstellbaren Klemmen für verschiedene Größen von Seitenruder-Stelltrieben.  
• Mechanische Endanschläge zur Vermeidung von Überweg oder Überlastung.  
• Schnellkupplungen für pneumatische Leitungen.  
• Modulbauweise für schnellen Wechsel zwischen unterschiedlichen Stelltriebvarianten.

3. Lastsimulationsmodul
• Pneumatischer Pilot-Stelltrieb oder Lastgerät zur Aufbringung kontrollierter Gegenlasten.  
• Einstellbarer Lastbereich zur Simulation aerodynamischer und steuerungsbedingter Lasten im realen Flug.

4. Messtechnik & Sensoren
• Drucksensoren: Bis zu ±0.5% FS Genauigkeit für Eingangs- und Kammerdrücke.  
• Wegsensoren (LVDT/Rotary Encoder): Auflösung bis ±0.01 mm linear oder ±0.05° rotatorisch.  
• Kraft-/Lastzellen: Genauigkeit innerhalb ±0.25% FS für Reaktionskräfte.  
• Durchflussmesser: Zur Leckagemessung, falls erforderlich.  
• Temperatursensoren: Umgebung und Stelltriebbaugruppe für Umwelttests.

5. Steuerung & Datenerfassung (DAQ)
• PXI/DAQ-Plattform integriert mit LabVIEW oder gleichwertigem GUI.  
• Automatisierte Testsequenzen (Funktion, Leckage, Dauerlauf).  
• Echtzeit-Datenerfassung, Visualisierung und Protokollierung.  
• Exportierbare Prüfberichte im CSV-, PDF-Format oder direkte Datenbankintegration.  
• Anpassbare Testsequenzen je nach Stelltriebtyp und Kundenstandard.

6. Sicherheitsmechanismen
• Zwei redundante Druckentlastungsventile.  
• Not-Aus-Schalter zum sofortigen Abschalten der Versorgung.  
• Mechanische Schutzabdeckungen um bewegliche Komponenten.  
• Automatische Abschaltlogik bei Überdruck, Leckage oder Systemfehlern.

Prüffähigkeiten
Das Prüfgerät kann das vollständige Spektrum der Stelltriebprüfungen durchführen, die gemäß Luft- und Raumfahrt-QA-Protokollen vorgeschrieben sind:

  

    

      
Test
      
Zweck
    
  
  

    

      
Funktionstest
      
Stellt sicher, dass der Stelltrieb alle Kommandowege bei allen Versorgungsdrücken gleichmäßig ausführt.
    
    

      
Leistungskennlinienprüfung
      
Ermittelt Kraft-Weg-Kennlinien und Geschwindigkeits-Last-Profile des Stelltriebs.
    
    

      
Statische Leckageprüfung
      
Überprüft den Druckabfall über die Zeit bei konstantem Eingangsdruck.
    
    

      
Dynamische Leckageprüfung
      
Überwacht Leckagen während aktiver Zyklen.
    
    

      
Dauerlauftest
      
Tausende Zyklen unter kontrollierter Last zur Simulation der Einsatzlebensdauer.
    
    

      
Reaktionszeitmessung
      
Bestimmt die Verzögerung zwischen Steuersignal und mechanischer Bewegung.
    
    

      
Fail-Safe- / Notverhalten
      
Überprüft die Stelltriebreaktion bei plötzlichem Versorgungsverlust.
    
  


Typische Technische Spezifikationen

  

    

      
Parameter
      
Spezifikation
    
  
  

    

      
Pneumatischer Versorgungsdruck
      
0 – 10 bar geregelt, saubere und trockene Luft
    
    

      
Genauigkeit der Druckregelung
      
±0.1 bar
    
    

      
Stellweg / Hub des Aktuators
      
Bis zu 300 mm (linear) oder ±30° (rotatorisch)
    
    

      
Lastsimulation
      
50 – 1.000 N einstellbar
    
    

      
Kraftmessung
      
Kraftmessdose bis 5 kN, ±0.25% FS Genauigkeit
    
    

      
Wegmessung
      
LVDT mit 0.01 mm Auflösung
    
    

      
Leckagemessung
      
<0.5% FS Druckabfall innerhalb von 5 Minuten
    
    

      
Reaktionszeit
      
<0.5 s für den vollständigen Hub bei Nenndruck
    
    

      
Kapazität für Lebensdauertests
      
Bis zu 10.000 programmierbare Zyklen
    
    

      
Daten-Abtastrate
      
1 kHz kontinuierliche Aufzeichnung
    
    

      
Stromversorgung
      
230 V AC, 50 Hz, einphasig
    
    

      
Betriebsumgebung
      
0–50 °C, <90% relative Feuchte, nicht kondensierend
    
    

      
Abmessungen
      
Tragbares Gehäuse ~1000 × 700 × 600 mm
    
    

      
Gewicht
      
Ca. 100–150 kg (feldausgelegt)
    
  


Normen & Konformität
• DGQA- / HAL-QA-Protokolle für Aktuatorprüfungen.  
• MIL-STD-810 (Umweltqualifikation) – optionale Konformität für Feldeinsatz.  
• ISO 8573-1 für Druckluftqualität.  
• Herstellung und Dokumentation gemäß ISO 9001:2015 / AS9100D.  
• Sensoren kalibriert in akkreditierten Laboren gemäß ISO/IEC 17025.

Vorteile
• Kritische Sicherheitsgewährleistung: Stellt sicher, dass Aktuatoren die obligatorischen Zuverlässigkeitsanforderungen vor dem Flug erfüllen.  
• Tragbarkeit: Einsetzbar in Hangars, Überholungswerkstätten und vorgeschobenen Einsatzbasen.  
• Reduzierte Durchlaufzeit: Beseitigt die Abhängigkeit von zentralen stationären Prüfständen.  
• Automatisierung & Präzision: Minimiert menschliche Fehler und maximiert die Wiederholbarkeit.  
• Vielseitigkeit: Vorrichtungen und Software für verschiedene Aktuatormodelle rekonfigurierbar.  
• Regulatorische Konformität: Entwickelt, um globale luft- und raumfahrtspezifische Zertifizierungsanforderungen zu erfüllen.

Lieferumfang
• Vollständig montiertes tragbares pneumatisches Prüfgerät.  
• Universelle Befestigungsvorrichtungen für Aktuatoren.  
• Pneumatische Schläuche, Kupplungen und Adapter.  
• Laptop/PC mit DAQ- und Steuerungssoftware.  
• Kalibrierzertifikate für Sensoren.  
• Umfassende Dokumentation (Betrieb, Wartung, Sicherheit, Prüfverfahren).  
• Schulung für Bediener und Instandhalter (optional).

Fazit
Das tragbare pneumatische Prüfgerät für Seitenruder-Aktuatoren ist nicht nur ein Prüfsystem, sondern ein missionskritisches Sicherheitsinstrument. Durch die Durchführung funktionaler, dauerlaufbezogener und leckspezifischer Prüfungen in einem tragbaren und automatisierten System stellt es sicher, dass die Flugsicherheit niemals gefährdet wird. Nach luftfahrttechnischen QA-Standards entwickelt und bei HAL erfolgreich validiert, setzt dieses Prüfgerät Maßstäbe in Zuverlässigkeit, Effizienz und Einsatzbereitschaft für Aktuatorprüfungen in der Luft- und Raumfahrt.