Hybridkühlung eines Hochleistungs-Elektroantriebes für Motorflugzeuge

Abstract: Effiziente Kühlung für Elektromotoren

Ein elektrisch angetriebenes Kunstflugzeug gibt es bisher noch nicht auf dem Markt. Aufgrund der hohen Lärmbelastung konventionell angetriebener Kunstflugzeuge und den spezifischen Möglichkeiten des Elektroantriebs sieht die Firma MSW Aviation Services GmbH ein bedeutendes Absatzpotential für Kunstflugzeuge mit Hochleistungs-Elektromotorantrieben. Aufbauend auf den Ergebnissen der Berner Fachhochschule und der Firma MSW Aviation zur Entwicklung eines Hochleistungs-Elektromotor für das Kunstflugzeug Votec 221, sollen im diesem Projekt insbesondere neue und für den Kunstflugzeugbau geeignete, effiziente Möglichkeiten zur Kühlung des Antriebsstranges erforscht werden.

Projektbeschreibung

Die Integration eines Hochleistungs-Elektroantriebes und Propellers in ein Kunstflugzeug ist neuartig und beinhaltet zahlreiche Herausforderungen wie zum Beispiel die Systemkühlung mit Einbezug des Propellers und den im Kunstflug sehr unterschiedlichen und sich teilweise entgegenlaufenden Tendenzen: So wird etwa die volle Motor- und somit auch Kühl-Leistung bei hohen Anstellwinkeln und geringer Fluggeschwindigkeit gefordert. Solche Flug- und Leistungskonfigurationen treten bei Reiseflugzeugen kaum auf.

Um diesen extremen Anforderungen zu genügen, sollen im vorgeschlagenen Projekt unterschiedliche Kühlmöglichkeiten entworfen und berechnet werden. Dazu wird insbesondere die Anströmung von der Motorhaube, zu den wärmeproduzierenden Komponenten und bis zum Austritt am Rumpf so ausgelegt, dass nur ein Minimum an externen Kühler benötigt wird. Es sollen insbesondere Anordnungen von verschiedenen Kühlluftführungen entwickelt werden, welche die bestmögliche Funktion der hybriden Motorkühlung gestatten. Die vielversprechendsten Kühlmöglichkeiten sollen anschliessend in Form eines 1:1 Modells gebaut und im Windkanal der RUAG getestet werden.

Mit den Ergebnissen dieses Projektes werden auch die Grundlagen geschaffen für spätere Anwendungen in Trainings- und Reiseflugzeugen.