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BSc in MaschinentechnikBIBEBUVASimulation Heli LastentransporteDynamik / Betreuer: Prof. Ulrich RettenmundExperte: Dr. Rudolf BauerProjektpartner: Airwork & Heliseilerei GmbH, Küssnacht am RigiImmer wenn an einem Hubschrauber eine Last angehängt werden muss, ist man auf ein Lastseil angewiesen.Die Anforderungen an solche Seile sind hoch, sollten sie doch leicht und trotzdem hochfest sein. Dennein Seilversagen darf unter keinen Umständen eintreten. Um die Kräfte und das Verhalten von neuen Kunstfaserseilenbesser verstehen zu können, sind verschiedene Simulationsprogramme erstellt worden.AusgangslageFür die Lastentransporte kommenverschiedene Seile aus unterschiedlichenMaterialien zum Einsatz.So werden insbesondereverschiedene Kunstfaserseile inunterschiedlichen Flechtarten eingesetzt.Jede Kombination hatnatürlich unterschiedliche VorundNachteile, vor allem in derHaltbarkeit aber auch im Federverhalten.Um die bei den Lastflügenauftretenden Kraftspitzendämpfen zu können, werden sogenannteDämpferseile dazwischengehängt.Die Firma Airwork & HeliseilereiGmbH und andere Firmen habenin diesem und im letzten Jahr vieleMessflüge mit Helikoptern gemacht.Die Kräfte, die bei diesenLast- und Transportflügen in denSeilen auftreten wurden aufgezeichnet.Ein Teil meine Arbeit wares nun diese Messungen auzuwerten.Ziel dieser Bachelorarbeitwar daher Simulationsmodelle fürdas Seilverhalten zu erstellen unddiese anhand der Messdaten zuverifizieren.VorgehenFür die Simulation ist dazu ein Mathcadmodellerstellt worden. Mitdiesem ist es möglich, beliebigdas Seilmodell zu ersetzen. Sokann jede beliebige Kombinationsimuliert werden. Um zusätzlichweitere Seildaten ermitteln zu können,wurde ein einfacher Versuchsstandaufgebaut. Mit diesemkönnen die Parameter eines Seilesgenauer bestimmt werden. Fürweitere Aussagen über das genaueVerhalten des Helikoptersdurfte ich in Berlin bei erneutenMessflügen die Beschleunigungdes Hubschraubers während denMessflügen aufzeichnen.ResultateEs hat sich gezeigt, dass sich dasSystem Helikopter-Last als Feder-Dämpfer-Modell abbilden lässt.Das Seil wirkt dabei als Feder-Dämpfer-Element, dass allerdingsje nach Seiltyp ein nichtlinearesVerhalten aufweist. Die Last undauch der Helikopter sind dabei dieschwingenden Massen des Systems.Auf beide Körper wirkt, wieauf der Abbildung zu sehen dieErdanziehungskraft und die Seilkraft,auf den Hubschrauber zusätzlichdie Auftriebskraft des Rotors.Eine grundsätzliche Schwierig -keit bei der Simulation war, dassdie exakten Anfangsbedingungennicht bekannt waren. Insbesonderefehlte die Information über dieBewegung des Helikopters in derLuft. Dennoch konnten für verschiedeneSeilarten Feder undDämpfungsparameter gefundenwerden, mit denen sich das Seilverhaltennachbilden lässt. Mitden nun detailliert gewonnenenSeilmodellen ist es möglich, dasVerhalten der Seile zu bestimmen.Daraus lassen sich die Seilkräftefür beliebige Kombinationen vorhersagen.Micha Matthias Künzimicha.kuenzi@gmx.chti.bfh.ch211