TWID - Tragflügel Eisdetektor auf Basis eines Heizlack-Sensors

Im Rahmen des Projektes TWID soll eine Methode zur verlässlichen Detektion von Eis an Tragflügeloberflächen und anderen relevanten Strukturen am Luftfahrzeug entwickelt und im Zuge von verschiedenen Versuchen im Modell, sowie 1:1 im Vereisungswindkanal erprobt und validiert werden. Die Eisdetektion in Verbindung mit der bereits in Entwicklung befindlichen Enteisungsmethode resultiert in einem völlig autarken Enteisungssystem, welches selbstständig Eisansatz an Tragflügeln erkennt und auch verlässlich entfernt.

Kurzbeschreibung

Ausgangspunkt / Motivation

In vorangegangenen Forschungsprojekten wurden elektro-thermische Mehrzonen-Enteisungssysteme untersucht und deren Funktion positiv nachgewiesen. Für eine korrekte Funktionsweise solcher Systeme ist eine gewisse Eisschicht an den zyklisch beheizten Flächen erforderlich.

Da aus aerodynamischen Gründen diese Eisschicht aber auch nicht zu dick sein darf, ist hier ein zuverlässiges Detektionssystem (im Idealfall inklusive Dickenmessung) erforderlich. Durch dei Kombination dieser Systeme ist ein effizienter Betrieb des Enteisungssystem möglich und daher speziell für Kleinflugzeug interessant.

Ziele

  • Erforschung einer zuverlässigen Eisdetektionsmethode
  • Untersuchung der Möglichkeiten zur Kombination von Detektor und Enteisungssystem
  • Funktionsnachweis im Vereisungswindkanal der FH JOANNEUM (kleinsaklierte Tests)
  • Funktionsnachweis eines 1:1 skalierten Demonstrators bei RTA

Inhalt

Dieses Projekt hat nun das Ziel, gemeinsam mit namhaften Partnern einen entsprechenden Eisdetektor sowohl auf der Elektronik- als auch auf der Mechanikebene zu entwickeln und zu testen. Die Erprobungen werden in Klimakammern, Modell- sowie in 1:1 Eiswindkanälen durchgeführt.

Im Laufe des Projektes soll der Eisdetektor miniaturisiert und in ein Enteisungssystem integriert werden. Ideal wäre eine Integration in das im Rahmen des FFGProjektes eWING_DE-ICER entwickelte Enteisungssystem basierend auf einem thermoelektrischen Heizsystem.

Die Verzahnung des bereits laufenden Projektes mit dem geplanten Projekt TWID wäre von der Zeitschiene ideal und würde in weiterer Folge zu einem völlig autarken Enteisungssystem führen, welches in Zukunft die Wahrscheinlichkeit von Unfällen aufgrund nicht erkannten Eises drastisch reduzieren würde.

Methodik / Vorgehensweise

  • Durchführung einer Patentrecherche
  • Entwicklung und Validierung von Simulationsmodellen
  • systematische Untersuchung des Messprinzipes
  • Durchführung von kleinsaklierten Tests
  • Funktionsdemonstration anhand 1:1 skalierter Demonstratoren

Erwartete Ergebnisse

Kombination eines elektro-thermischen Enteisungssystems mit einer zuverlässigen Eisdetektionsmethode. Ziel ist es ein autarkes Enteisungssystem zu demonstrieren, welches Eisanalgerungen erkennt und ensprechende Enteisungsmaßnahmen einelitet. Geplant ist die Demonstration auf Prototypenlevel.

Ergebnisse zu Projektende

Es konnte ein Eisdetektionssystem auf kapazitiver Basis im kleinskalierten Maßstab demonstriert werden. Die Kopplung mit einem elektro-thermischen Enteisungssystem konnte positiv dargestellt werden.

Bildgalerie

Aviation Forum Austria 2016: eWing TWID

Projektbeteiligte

  • IESTA - Institut für innovative Energie- & Stoffaustauschsysteme - Koordinator
  • FH JOHANNEUM GmbH
  • INFINEON Technologies Austria AG
  • qPunkt GmbH

Funding program: TAKE OFF