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Entwicklung einer Triebwerksklappe aus oxidkeramischen Verbundwerkstoffen

Heidenreich, B. und Frieß, M. (2003) Entwicklung einer Triebwerksklappe aus oxidkeramischen Verbundwerkstoffen. Wehrtechnisches Symposium 2003, „Hochtemperaturwerkstoffe – Entwicklungsstand, Prüfverfahren und Einsatzmöglichkeiten“, Erding, 8. – 10. April 2003.

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Kurzfassung

Triebwerksbauteile auf der Basis von metallischen Hochtemperaturlegierungen erreichen bei ca. 1050 °C ihre thermische Einsatzgrenze. Bei höheren Umgebungstemperaturen, z.B. in der Brennkammer, müssen sie mit Luft aus dem Primärgasstrom gekühlt werden, was zu einer Erniedrigung des Wirkungsgrades des Triebwerks führt. Die Senkung des Kühlluftbedarfs wird durch die Verwendung hochtemperaturbeständiger Keramikwerkstoffe angestrebt. Im Rahmen eines Entwicklungsprojekts im Auftrag des WIWEB wurde ein neuer oxidkeramischer Verbundwerkstoff auf der Basis von Polysiloxanen und Al2O3•SiO2 Fasern sowie der Pyrolysetechnik weiterentwickelt. Ein weiteres Ziel der Entwicklungsarbeiten war die Herstellung eines triebwerksrelevanten Demonstratorbauteils, anhand dessen geeignete Fertigungstechnologien für die Herstellung von Strukturbauteilen in Originalgröße entwickelt werden sollten. In diesem Beitrag wird die Fertigungstechnologie des neuartigen Al2O3 / SiOC Werkstoffs erläutert und dessen mechanischen und thermischen Werkstoffeigenschaften mit den Kennwerten der derzeit verfügbaren, oxidischen Faserverbundkeramiken verglichen. Als Demonstratorbauteil wurde ein verkleinertes Modell einer Einlauframpe eines Hyperschalltriebwerks (siehe Bild) erfolgreich hergestellt. Die Einlauframpe wurde als lntegralbauteil in net-shape Technik realisiert. Dabei wurden insgesamt sieben Einzelkomponenten zu einem dünnwandigen, komplexen Strukturbauteil gefügt. Die Fertigung der Einlauframpe wird unter besonderer Berücksichtigung der Preformherstellung und der Fügetechnik beschrieben.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Paper)
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2004,
Titel:Entwicklung einer Triebwerksklappe aus oxidkeramischen Verbundwerkstoffen
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Heidenreich, B.NICHT SPEZIFIZIERT
Frieß, M.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2003
Status:veröffentlicht
Veranstaltungstitel:Wehrtechnisches Symposium 2003, „Hochtemperaturwerkstoffe – Entwicklungsstand, Prüfverfahren und Einsatzmöglichkeiten“, Erding, 8. – 10. April 2003
Veranstalter :Bundesakademie für Wehrverwaltung und Wehrtechnik, Mannheim und WIWEB
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W RP - Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung
Hinterlegt von: elib DLR-Beauftragter
Hinterlegt am:16 Sep 2005
Letzte Änderung:14 Jan 2010 13:15

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