Details

1. Einführung
Der Prüfstand für OBIGGS ist eine schlüsselfertige Bodenstation, die entwickelt wurde, um umfassende Qualifizierungs-, Abnahme- und F&E-Tests für On-Board-Inertgasgeneratorsysteme (OBIGGS) für Militär- und Transportflugzeuge durchzuführen. Durch die präzise Reproduktion von Bleed-Air-Bedingungen (Druck, Temperatur, Feuchtigkeit und dynamische Transienten) validiert dieser Prüfstand alle kritischen Leistungsparameter – Membranintegrität, Inertgasreinheit, Reaktionszeiten und Dichtheit – und stellt sicher, dass die Systeme Branchen- und Vorschriftenanforderungen erfüllen oder übertreffen.

Kernleistungen:
• Vollständig sequenzierte, PLC-gesteuerte Testprofile mit anpassbaren Parametern
• Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung (1 Hz–10 Hz) von Druck, Durchfluss, Temperatur und Gaszusammensetzung
• Automatisch generierte, zertifizierungsfähige Berichte und Rohdatenausgabe (CSV/PDF/XML)
• Schlüsselfertige Installation, Bedienerschulung und Wartungsunterstützung

2. OBIGGS: Zweck & Anwendung
2.1. Warum Treibstofftank-Inertisierung?
Der Tankraum (Ullage) eines Treibstofftanks – gefüllt mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch – wird explosiv, wenn der Sauerstoffanteil ~12 % Volumen überschreitet. Zündquellen sind u. a. Blitzschlag, statische Entladung, Kampf- oder Aufprallschäden sowie hochenergetische Funken. Die Inertisierung verdrängt Sauerstoff und unterbricht das Verbrennungsdreieck (Kraftstoff + Oxidator + Zündung), wodurch katastrophale Explosionen verhindert werden.

2.2. OBIGGS-Betrieb
1. Bleed-Air-Entnahme: Luft aus dem Verdichterbereich des Triebwerks entnommen (200–300 °C, 4–7 bar).  
2. Luftvorbehandlung: Mehrstufige Filtration und Wärmetauscher entfernen Partikel, Ölreste und Feuchtigkeit nach ISO 8573-1 Klasse 1.1.1.  
3. Membrantrennung: Hohlfasermembran-Bündel permeieren selektiv O₂ und H₂O; zurückgehaltene stickstoffangereicherte Luft (NEA) erreicht ≥ 90 % N₂-Reinheit.  
4. Ullage-Inertisierung: NEA wird kontinuierlich in die Tank-Ullage geleitet, sodass O₂ ≤ 10–12 % gehalten wird.  
5. Permeat-Management: O₂-reiches Abgas wird ins Freie geleitet oder zum Niederdruck-Rücklauf recycelt.

2.3. Vorteile & Einsatzbereiche
• Überlebensfähigkeit: Verhindert Explosion bei Kampfschäden oder Blitzschlag.  
• Vorschriftenkonformität: Entspricht FAA/EASA-Treibstofftanksicherheitsregeln; MIL-STD-810G und SAE AS82137.  
• Gewicht & Volumenersparnis: Keine schweren Gasflaschen – Membranmodule sind kompakt und leicht.  
• Kontinuierlicher Schutz: Inertisierung während aller Flugphasen gewährleistet.  
• Niedrige Lebenszykluskosten: Minimale bewegliche Teile; Membranlebensdauer > 5.000 Stunden bei einfachem Filterwechsel.

Einsätze: F-16, Rafale, Eurofighter, A-330 MRTT, KC-135, Militärhubschrauber, UAVs.

3. Systemarchitektur
3.1 Luftversorgung & Druckregelung
  - 8 bar(g) @ 1 000 LPM NTP Primäreinlass, ISO 8573-1 Filtration  
  - PR-1 (0,5–12 bar, 3 500 LPM) und PR-2 (0,5–7 bar, 1 600 LPM) Präzisionsregler  
  - Vier bistabile Kugelventile (–0,95 → +30 bar, 15 mm Anschluss) zur Isolation

3.2 Durchflussregelung & -messung
  - Manuelle Nadelventile für Sweep-Rate-Profilierung (1–10 bar)  
  - Massenstrommesser:  
    ▪ FM-1: 0–100 LPM (±2 % F.S.)  
    ▪ FM-2: 50–500 LPM (±2 % F.S.)  
    ▪ FM-3/4: 94–944 ccm (±2 % F.S.) für Niedrigdurchfluss

3.3 Sauerstoffanalyse
  - Servomex MiniMP 5200 paramagnetischer Analysator  
  - Bereich: 0–100 % O₂, ±0,02 % Genauigkeit, T₉₀ < 15 s  
  - Automatisierte Null-/Spannungs-Kalibrierung; Onboard-Druck-/Temperaturkompensation

3.4 Steuerung & Datenerfassung
  - Siemens S7-1200 PLC mit analog/digitalen I/O  
  - 10,1″ HMI-Touchscreen für Echtzeitsteuerung und Trenddarstellung  
  - Windows 10 Laptop mit maßgeschneiderter SCADA: Test-Skripting, Live-Charts, CSV/PDF/XML Export

4. Technische Spezifikationen

  

    

      
Kategorie
      
Spezifikation
    
  
  

    

      
Pneumatik
      
Eingang: 8 bar(g) @ 1 000 LPM NTP
Filtration: ISO 8573-1 Klasse 1.1.1
PR-1: 0,5–12 bar, 3 500 LPM
PR-2: 0,5–7 bar, 1 600 LPM
    
    

      
Ventile & Anschlüsse
      
Ein-/Aus-Ventile: 4× 15 mm bistabile Kugelventile (–0,95→+30 bar)
Nadelventile: 2× 1–10 bar einstellbar
Push-in-Fittings, 8 mm/12 mm Rohrleitungen
    
    

      
Durchflussmessung
      
FM-1: 0–100 LPM ±2 % F.S.
FM-2: 50–500 LPM ±2 % F.S.
FM-3/4: 94–944 ccm ±2 % F.S.
    
    

      
Gas-Analyse
      
Analysator: Servomex MiniMP 5200 (paramagnetisch)
Bereich: 0–100 % O2
Genauigkeit: ±0,02 % O2
T90: < 15 s
    
    

      
Steuerungssystem
      
PLC: Siemens S7-1200
HMI: 10,1″ TFT-Touchscreen
Software: Maßgeschneiderte SCADA (Testsequenzen, Datenexport)
    
    

      
Datenaufzeichnung
      
Abtastrate: 1–10 Hz
Speicher: Lokale SSD; USB-Backup
Export: CSV, PDF, XML
    
    

      
Elektrik
      
Versorgung: 230 VAC ±10 %, 50 Hz, 2 kW
Schutz: RCD, Leitungsschutzschalter, Not-Aus
EMV: EN 55011, EN 61326 konform
    
    

      
Mechanik
      
Rahmen: Pulverbeschichteter 304 Edelstahl
Abmessungen: 1 200×800×1 600 mm (L×B×H)
Gewicht: ~320 kg
Mobilität: Verriegelbare Rollen
    
    

      
Umweltbedingungen
      
Betrieb: +10 °C bis +50 °C (optionale Kammer: –20 °C bis +60 °C)
Luftfeuchtigkeit: 10–90 % r.F., nicht kondensierend
    
    

      
Sicherheitsfunktionen
      
Not-Aus, Überdruckventile @ 16 bar, Sicherheitsverriegelungen
Dichtheitsalarm
    
    

      
Normenkonformität
      
CE (EMV, LVD), MIL-STD-810G (Stoß/Vibration/Temperatur), ISO 9001:2015
    
    

      
Dokumentation
      
IQ/OQ/PQ-Protokolle, FAT/SAT-Vorlagen, Kalibrierzertifikate
    
    

      
Schulung & Support
      
2-tägige Vor-Ort-Schulung; 12 Monate Garantie (verlängerbar auf 36 Monate); jährliche Wartungsverträge verfügbar
    
  


5. Mechanisches & Umwelt-Design
• Chassis & Gehäuse: Korrosionsbeständiger 304 SS, pulverbeschichtet, manipulationssichere Paneele mit Schnellverschlüssen.  
• Mobilität: Schwerlast-Lenkrollen mit integrierten Bremsen.  
• Thermisches Management: Zwangsbelüftung für Elektronik; optionale Temperierkammer für Umwelttests (–20 °C bis +60 °C).  
• Servicezugang: Farblich codierte Pneumatik, klar beschriftete Anschlüsse, abnehmbare Paneele für schnelle Wartung und Kalibrierung.

6. Betriebsablauf
1. Einrichtung & Kalibrierung
  - Einzelanschluss für Pneumatik und 230 VAC Stromversorgung  
  - Automatisierte Null-/Spannungs-Kalibrierung des Analysators und System-Dichtheitsprüfung (10 bar für 5 min halten)

2. Testsequenzierung
  - Profile definieren: Druckramps (0,5 bar Schritte), Durchflusssweeps (50→500 LPM), Temperaturzyklen  
  - Start über HMI oder SCADA; PLC führt Ventilsteuerung und Datenerfassung aus

3. Echtzeit-Überwachung
  - Live-Trendanzeige der wichtigsten Parameter: P_in, ΔP über Membran, Durchfluss, O₂%  
  - Alarmgrenzen für Überdruck, O₂-Abweichung, Lecks

4. Berichtswesen & Analyse
  - Automatisch generierte Zertifizierungsberichte: Diagramme, Tabellen, Pass/Fail-Zusammenfassungen  
  - Rohdatenexport für individuelle Analysen (MATLAB, Python etc.)

7. Sicherheit, Konformität & Qualität
• Sicherheitsverriegelungen: Not-Aus unterbricht alle Strom- und Pneumatikleitungen; Überdruckventile bei 16 bar; Leckalarm mit automatischer Abschaltung  
• Vorschriftenkonformität: CE-Kennzeichnung (EMV/LVD), MIL-STD-810G Stoß/Vibration/Temperatur, ISO 9001:2015 Qualitätssicherung  
• Dokumentationspaket: First-Article-Inspektion (FAI) mit rückverfolgbaren Kalibrierzertifikaten; IQ/OQ/PQ-Protokolle; FAT/SAT-Vorlagen; vollständige Bedienungs- und Wartungshandbücher

8. Installation, Schulung & After-Sales
• Installation: Einzelanschlüsse; Inbetriebnahme vor Ort durch Werksingenieure; FAT-Demonstration  
• Schulung: Zwei Tage praktische Bediener- und Wartungsschulung zu Systembetrieb, Kalibrierung, Fehlersuche und Sicherheitsverfahren  
• Support:  
  - Garantie: Standard 12 Monate (verlängerbar auf 36 Monate)  
  - Wartungsverträge: Jährliche Kalibrierung, Software-Updates und priorisierte Ersatzteilversorgung  
  - Fernunterstützung: Sicherer VPN-Zugang für Diagnostik und Software-Support

Der Prüfstand für OBIGGS bietet Luftfahrt-OEMs, MRO-Depots und F&E-Zentren eine kompromisslose End-to-End-Lösung zur Validierung und Zertifizierung von Inertgasgeneratorsystemen. Sein robustes Design, die umfassende Automatisierung und der schlüsselfertige Support minimieren Inbetriebnahmezeit und Betriebsrisiken – für maximale Sicherheit und regulatorische Konformität in anspruchsvollsten Luftfahrtszenarien.