optimize launch performance and safety

SmartSens Multi Sensor Plattform

Ziel des Vorhabens ist die weitere Verbesserung der Sicherheit und Effizienz im Segelflugbetrieb, indem die Zugkraft  im Schleppseil beim Windenstart kontinuierlich gemessen und dem Windenfahrer wie auch ggfs. dem Piloten in Echtzeit zur Verfügung gestellt wird.

Die Seilkraft ist einer der wichtigsten Prozessparameter beim Windenstart. Der Windenfahrer schleppt optimalerweise das Segelflugzeug, indem er eine konstante Kraft zur Verfügung stellt, der Segelflugzeugführer regelt über den Anstellwinkel die Fahrt des Flugzeuges. Eine direkte Anzeige der Seilkraft für den Windenfahrer ist daher sehr wünschenswert. Leider ist an vielen Startwinden keine entsprechende Messeinrichtung vorhanden und eine Nachrüstung üblicherweise mit erheblichem Aufwand bzw. Kosten verbunden.

SmartSens entwickelt eine kostengünstige Sensorlösung, die die Seilkraft (und andere Parameter wie Luftdruck, Beschleunigung, etc.) am Schleppseil während des Windenstartes kontinuierlich misst und autonom in Echtzeit an den Windenfahrer und ggfs. auch an den Piloten funkt. Die kleine und robuste Messeinheit “Flying Link” wird direkt unter dem Seilfallschirm in das Schleppseil eingebracht. Daher ist eine Nachrüstung für Startwinden jedes Typs problemlos und ohne größeren Aufwand möglich.

Die Auslegung des SmartSens Systems erfolgt dabei mit besonderer Berücksichtigung der Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Robustheit und Wartungsfreiheit.

Die Entwicklung von SmartSens wird gefördert im Rahmen des Bremer Luft- und Raumfahrtforschungsprogramm LuRaFo.

System Komponenten

Flying Link

Robuste Sensoreinheit zur Aufnahme von Seilkraft (zweifach redundant), Luftdruck und Beschleunigung​
robust!

Ground Link

Empfangs- und Anzeigegerät für den Windenfahrer

Mobile App

App für die Online- und Offlinevisualisierung von Messdaten sowie der Anzeige von Handlungsempfehlungen

Anforderungen

Da die Anzeige der Seilkräfte direkt in den Regelkreis eingeht (der Windenfahrer wird mehr Leistung einbringen wenn die angezeigte Seilkraft niedrig ist und umgekehrt), ist unbedingt sicherzustellen, dass die angezeigten Seilkräfte in jedem Fall korrekt sind. Dies wird durch ein aufwändiges Selbstüberwachungssystem erreicht. Kritische Systemkomponenten (wie z.B. die Kraftmessstellen selber) sind redundant ausgelegt

Die Messeinheit verbleibt über Monate im Schleppseil und ist daher extremen Belastungen hinsichtlich mechanischer Einwirkungen, Feuchtigkeit/Wasser, schwankenden Temperaturen, UV-Licht usw. ausgesetzt. Ein intelligenter Mix von Materialien und Fertigungsverfahren ermöglicht den dauerhaften Einsatz im rauen Segelflugbetrieb.

Während der gesamten Flugsaison verbleibt der Sensor wartungsfrei im Schleppseil. Der Sensor erkennt selbständig die Betriebszustände und ermöglicht ein wirksames Energiemanagement der elektronischen Komponenten.

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Technische Daten (vorläufig)

  • Reichweite:  > 1,5 km
  • Messgenauigkeit der Seilkraft:  < 1% (bis 1.000 daN)
  • Messbereich Seilkraft:  0-1.500 daN
  • Messgenauigkeit der Flughöhe:   < 10m (tbc)
  • Update Intervall der Daten an Bodeneinheit (GroundLink):  5 Hz
  • Batterielaufzeit FlyingLink:  > 1 Jahr
  • Batterielaufzeit GroundLink:  > 1 Jahr
  • Kalibrier- und Wartungsintervall:  1 Jahr
  • Bruchlast  > 3.000 daN

Impressionen

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Projektpartner

 

Dieses Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert, im Rahmen des Bremer Luft- und Raumfahrtforschungsprogramm (LuRaFo).