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Faserverbundwerkstoffe CFK für leichtere Triebwerke

| Redakteur: Dorothee Quitter

Die gemeinsame Forschung zwischen dem UTC Dresden und Rolls-Royce trägt maßgeblich zur Entwicklung von Triebwerken mit einem niedrigeren Kraftstoffverbrauch und damit einer noch höheren Umweltverträglichkeit bei.

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Die Faserverbund-Radialwelle (links und mitte) für den Antrieb von Nebenaggregaten im Triebwerk wurde im UTC Dresden entwickelt; rechts die herkömmliche Antriebswelle in Stahlbauweise.
Die Faserverbund-Radialwelle (links und mitte) für den Antrieb von Nebenaggregaten im Triebwerk wurde im UTC Dresden entwickelt; rechts die herkömmliche Antriebswelle in Stahlbauweise.
(Bild: TUD/ILK)

Die Luftfahrtindustrie ist neben dem Automobilbau eine der Branchen, die vom Leichtbau am meisten profitiert. Mit leichteren Flugzeugen können Treibstoffverbrauch und Kosten gesenkt werden. Dieser Überlegung entsprechend, hat Rolls-Royce – einer der weltweit führenden Hersteller von Antriebssystemen für die zivile Luftfahrt sowie für die land- und seegebundene Mobilität – vor zehn Jahren an der Technischen Universität Dresden ein University Technology Centre – kurz UTC – eingerichtet. Das UTC Dresden ist Forschungspartner des Unternehmens im Bereich des Systemleichtbaus, des Multi-Material-Designs und des robusten Designs von Antriebssystemen.

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Königswelle für hohe Drehzahlen

Ein Beispiel für die gemeinsame Forschung ist die Entwicklung einer schwingungsoptimierten Faserverbund-Radialwelle für den Antrieb von Nebenaggregaten des Triebwerks. Die so genannte Königswelle wurde am UTC Dresden in Zusammenarbeit mit dem Forschungspartner, der Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH (LZS) – eine Ausgründung der TU Dresden Aktiengesellschaft – konzipiert und gefertigt. Die aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) und Metall bestehende Nebenantriebswelle erlaubt im Vergleich zur konventionellen Stahlwelle eine 30 % höhere Drehzahl und ist zusätzlich 20 % leichter. Damit werden im Betrieb in künftigen Triebwerken erhebliche Kerosineinsparungen möglich. Der Transfer der entwickelten Technologie hat bereits stattgefunden. Die künftig in Sachsen gefertigte Welle soll in Rolls-Royce-Triebwerken eingesetzt werden.

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