Eiserkennung mittels Körperschallwellen

Abstract

Im Projekt Supercooled Large Droplet Icing (SuLaDI) wird durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und die Technische Universität Braunschweig auf dem Gebiet der Flugzeugvereisung geforscht. Der Fokus liegt hierbei auf der Vereisung durch große, unterkühlte Wassertropfen. Innerhalb des Projekts werden neue Konzepte zur Eiserkennung untersucht. Vorteil der neuen Konzepte gegenüber den bestehenden Systemen sind die Detektion der Vereisung am Ort der Vereisung, die Erweiterung des Erfassungsbereich über die sensoreigene Fläche hinaus und die strukturkonforme Einbindung bei gleichzeitig ausbleibender Änderung der Strömungsbedingungen am Tragflügel und einer Widerstandserhöhung durch den Sensor. Die Veröffentlichung stellt Möglichkeiten der Eiserkennung durch den Einsatz mechanischer Wellen vor. Grundlage hierfür sind der Einsatz von Lambwellen und die Anregung eines Gleitsinus. Es werden Versuche an flächigen, als auch gekrümmten Strukturen durchgeführt. Diese werden in einer Tiefkühlkammer durch aufgefrorenes Wasser, als auch in einem Eiswindkanal durch unterkühlte Wassertropfen vereist. Die zu überwachenden Strukturen sind dabei eine CFK-Platte und zwei Flügelvorderkanten eines NACA 0012-Profils. Die Einflussparameter Temperatur und die Zyklenzahl (Anzahl der Perioden) bei der Anregung werden zunächst betrachtet und anhand von Messungen bewertet. Anhand der Versuche wird der Einfluss von Eisschichten mit variierenden Dicken auf die einfach zu bestimmenden Parameter Mittelwert der Absolutwerte, Maximum der Absolutwerte und die Laufzeit dargestellt.