Durchführung, Auswertung und Analyse von Vereisungstests eines ummantelten Propellers und eines 2-Blatt-Rotors in der Eis-Versuchsanlage des DLR

Kurzfassung

Vereisung kann die Aerodynamik von Luftfahrzeugen und deren Antrieben erheblich beeinflussen und sich dadurch negativ auf die Flugsicherheit auswirken. Für Drehflügler und Mantelpropeller weisen die experimentellen Erkenntnisse zu den Auswirkungen von Vereisung bislang jedoch Lücken auf. In dieser Arbeit werden Messdaten aus Vereisungsversuchen mit einem Zweiblattrotor und einem Mantelpropeller ausgewertet, die 2025 in der Eisversuchsanlage des DLR durchgeführt wurden. Ziel ist es, vereisungsbedingte Veränderungen verschiedener Messgrößen zu identifizieren und ihr Potenzial für die Detektion von Eisansatz zu bewerten. Hierzu wurden die aufgezeichneten Daten aufbereitet, erforderliche Größen berechnet und die Signalverläufe unter Berücksichtigung der jeweiligen Versuchsbedingungen vergleichend analysiert. Beim Zweiblattrotor zeigten insbesondere Antriebsleistung, Schwenkmoment und Oberflächentemperaturen wiederkehrende charakteristische Verhaltensweisen. Unwucht- und Beschleunigungssignale reagierten vor allem auf Eisabwurf. Beim Mantelpropeller zeigte die Antriebsleistung in Abhängigkeit von der Vereisungsform teilweise ein abweichendes Verhalten. Die Oberflächentemperatur und der Schub wiesen charakteristische Veränderungen auf; die Beschleunigungssensoren reagierten erneut auf Eisabwurf. Die Ergebnisse verdeutlichen die systemspezifische Abhängigkeit potenzieller Vereisungsindikatoren. Mehrere Messgrößen weisen grundsätzlich Potenzial für eine Vereisungsdetektion auf. Ihre Eignung bedarf aufgrund der teilweise begrenzten Datenbasis jedoch weiterer Validierung.