PUREair-Schutz gegen Null-Sicht-Bedingungen (Brownout)

Herausforderung Null-Sicht-Bedingungen
Sicherheit und Triebwerkschutz für Helikopter

Null-Sicht-Bedingungen stellen eine große Gefahr für Helikopter dar. In einer sandigen Umgebung wird durch den Abwind der Rotorblätter beim Abheben und Landen eine Staubwolke aufgewirbelt, die den Helikopter vollständig einhüllt. Bei Landungen in der Wüste wurden in der Luft Staubkonzentrationen von bis zu 2,5 g/m3 gemessen.

Unter solchen Umständen können enorme Mengen Sand in ein Triebwerk gelangen. Die heftigen und oftmals undurchsichtigen Staubwolken, die bei einem Flug in Bodennähe durch den Abwind der Rotorblätter verursacht werden, können folgende Probleme verursachen:

  • Gefährdung der Flugsicherheit durch mögliche Kollisionen.
  • Beschädigung von Komponenten mit der Folge, dass oftmals nach wenigen Betriebsstunden das Triebwerk ausgetauscht werden muss
  • Überschlaggefahr durch behindertes, unebenes oder abfallendes Gelände

Herausforderung Null-Sicht-Bedingungen – Sicherheit und Triebwerkschutz für Helikopter „Null-Sicht-Bedingungen haben bei vergangenen Militäreinsätzen mehr Helikopter zu Fall gebracht als alle anderen Bedrohungen zusammen.“
Oberstleutnant Steve Colby in Rotor & Wing, 2005) 

  

 

Auswirkungen von Null-Sicht-Bedingungen
auf ungeschützte Triebwerke

Die Partikelgrößenverteilung des Staubs, der in die Lufteinlässe von Triebwerken gelangt, ist mit der als Referenz verwendeten Silikat-basierten Testverunreinigung „ISO Coarse Test Dust“ vergleichbar. Dieser besondere Teststaub ist mit 12 % der Partikel zwischen 0 und 5 µm und einer durchschnittlichen Partikelgröße von 30 µm äußerst fein. Bei einem mittelgroßen Helikopter hätte dies zur Folge, dass pro Minute bis zu ein Kilogramm (2,2 lb) Staub in das Triebwerk gelangt.  

Dies erklärt, warum ungeschützte Triebwerke von CH-47 Chinook bei Wüsteneinsätzen nach gerade einmal 14 Landungen aufgrund von Erosionsschäden aus dem Betrieb genommen werden mussten.

 PUREair entfernt Staub bei Null-Sicht-Bedingungen„Null-Sicht-Bedingungen bei Helikoptern sind ein Problem, das jährlich 100 Mio. USD kostet und zu erheblichen Sach- und Personenschäden und sogar zu Todesfällen führt.“
(Zentralkommando der USAF) 

 

PUREair entfernt Staub bei Null-Sicht-Bedingungen (Brownout)

Das PUREair-System wurde ursprünglich als Reaktion auf gefährliche Null-Sicht-Bedingungen (Brownout) entwickelt. Umfangreiche Windkanalprüfungen haben gezeigt, dass das System eine exzellente Staubabscheideeffizienz von mindestens 96 % bei Konzentrationen von bis zu 5 g/m3 in der Luft gewährleistet.

Das PUREair-System kommt selbst mit hohen Staubkonzentrationen zurecht und kann die Erosionsbeständigkeit kritischer Turbinenkomponenten im Vergleich zu ungeschützten Triebwerken ohne Wartungsmehraufwand für den Operator erheblich verlängern.

Hinweis: Die Hersteller von ölbenetzten Luftfiltern geben ihren Kunden folgenden Ratschlag: „Bei einem Betrieb in Umgebungen mit hoher Sand- und Staubkonzentration muss die Filtereinheit abhängig von der Betriebsdauer und der jeweiligen Konzentration unter Umständen häufiger gewartet werden. Der Betrieb in Umgebungen, in denen Null-Sicht-Bedingungen auftreten können, sollte daher auf ein Mindestmaß begrenzt oder nach Möglichkeit ganz vermieden werden.“

Ausgezeichnetes Ergebnis für PUREair-System im Staubhärtetest

Im Rahmen der Zulassung eines Helikoptertriebwerks wurde in einem Windkanal ein Dauerhaltbarkeitstest mit Staub durchgeführt. Das Triebwerk wurde von einem PUREair-System geschützt.

Das Triebwerk musste 10 Stunden lang ununterbrochen bei Maximalleistung betrieben werden. Gleichzeitig wurde die Testverunreinigung SAE Coarse Test Dust in einer Konzentrierung von 1,5 g/m3 in den Lufteinlass des Triebwerks geleitet. Insgesamt wurden den PUREair-Lufteinlässen 156 kg (343 lb) Staub zugeführt. Nach 10 Stunden hatte das Triebwerk den Test mit einem Energieverlust von lediglich 3 % bestanden. Hierbei gilt zu beachten, dass bereits ein Zwanzigstel dieser Staubmenge in einem ungeschützten Triebwerk erosionsbedingt erheblich höhere Energieverluste verursacht hätte.

Während des insgesamt 10-stündigen Tests wurden weder Filter noch Triebwerk gewartet.
Überblick
Optimaler Triebwerkschutz für Helikopter
PUREair – Optimaler Triebwerkschutz für Helikopter
Warum PUREair?
Warum PUREair?
PUREair–Systeme stellen den optimalen Triebwerkschutz für Helikopter dar
Anwendungen
Anwendungen
Mehr als fünfzig verschiedene Designs wurden zertifiziert
Wie arbeitet es?
Funktionsweise
Schulungsprogramm für Pall PUREair-System
Design und Prüfung
Design und Prüfung
Erfahrung von Pall in der Konstruktion und Technik
PUREair-Dienstleistungen
PUREair – Reparatur- und Kundendienst
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