Anordnung und Verfahren zur On-Wing-Schubmessung von Flugzeugtriebwerken

• Main Authors: Friedrichs, Jens, Werner-Spatz, Christian, Blume-Werry, Malte, Wulff, Detlev, Bauer, Marc
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 08.03.2018
• Subjects: AIRCRAFT; AVIATION; BLASTING; COSMONAUTICS; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING ORREPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINE PLANTS IN GENERAL; GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLYADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFTCOMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HEATING; LIGHTING; MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; MEASURING; MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER,MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; MEASURING TEMPERATURE; MECHANICAL ENGINEERING; NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAMTURBINES; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICS; STEAM ENGINES; TESTING; TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES ORSTRUCTURES; TESTING STRUCTURES OR APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TRANSPORTING; WEAPONS

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) und ein Verfahren zur On-Wing-Schubmessung von Flugzeugtriebwerken (2) bzw. Turbinen-Strahltriebwerken. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Schubkraft eines Flugzeugtriebwerks (2), wobei das Flugzeugtriebwerk (2) über eine die kraftübertragenden Elemente (3') einer Triebwerksaufhängung (3) mit einer bekannten Geometrie an einem Flugzeug befestigt ist, die kraftübertragenden Elemente (3') mit einer Anzahl an Dehnungsmesssensoren (10) versehen ist, welche die Ermittlung des Dehnungszustands der kraftübertragenden Elemente (3') ermöglicht, und eine der Anzahl der Dehnungsmesssensoren (10) wenigstens entsprechenden Anzahl an Temperatursensoren (11) zur Messung der Oberflächentemperatur vorgesehen ist, wobei jeweils mindestens ein Temperatursensor (11) in unmittelbarer Nähe zu jeweils einem Dehnungsmesssensor (10) angeordnet ist, umfasst die Schritte: a. Ermittlung der Temperaturen an der Oberfläche der kraftübertragenden Elemente (3') im Bereich der Dehnungsmesssensoren (10) durch die jeweils in unmittelbarer Nähe angeordneten Temperatursensoren (11); b. Ermittlung der Dehnung der kraftübertragenden Elemente (3') an den Stellen, an denen Dehnungsmesssensoren (10) vorgesehen sind; c. Ermittlung des Dehnungszustands der kraftübertragenden Elemente (3') auf Basis der ermittelten Dehnungen bei Kompensation der Temperatureinflüsse durch Berücksichtigung der jeweils in unmittelbarer Nähe eines Dehnungsmesssensors (10) ermittelten Temperatur; und d. Berechnung der Schubkraft des Flugzeugtriebwerks (2) aus dem ermittelten Dehnungszustand. Die erfindungsgemäße Anordnung ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. A method determines a thrust force of an aircraft engine that is attached to an aircraft by a force transferring element having a strain gauge for determining its strain state and a temperature sensor for measuring a surface temperature of the force transferring element adjacent to the strain gauge. The method includes: determining the surface temperature; determining a strain of the force transferring element; determining the strain state of the force transferring element based on the determined strain and compensating for temperature effects by taking into account the surface temperature, the compensation of the temperature effects taking into account both static and transient influences; and calculating the thrust force of the aircraft engine from the determined strain state.