Top-Getriebe für ersten Schweizer Leichthelikopter

KISSsoft AG

Die KISSsoft AG entwickelt seit 1998 ein modular aufgebautes Berechnungsprogramm zur Nachrechnung, Optimierung und Auslegung von Maschinenelementen. Die Anwendung erstreckt sich vom einfachen Maschinenelement bis zur automatischen Auslegung kompletter Getriebe.

Marenco Swisshelicopter AG

Marenco Swisshelicopter AG ist eine Luftfahrtunternehmung mit einem Team aus hochqualifizierten Helikopter-Spezialisten, Piloten, Ingenieuren und Luftfahrt-Experten, unterstützt von einer grossen Finanzgruppe und getrieben von der Passion, einen völlig neu konzipierten und visionären leichten Turbinenhelikopter zu entwickeln, zu produzieren und zu vermarkten, auf Basis neuster integrierter Business-Prozesse, mit weltweitem Marktpotential. Beschäftigt werden 45 Angestellte (à 100 Prozent).

SMM: Sie entwickeln den ersten «Full-Carbon»-Helikopter. Wie kommt man auf die Idee, einen sparsamen Leichthelikopter zu bauen?

Daniel Schultheiss: Hintergrund ist ganz klar die Flugbegeisterung. Dazu kam aber auch die Erkenntnis, dass in der Zertifizierungsklasse des «SKYe SH09» ein grosses Verbesserungspotential herrscht bei aktuellen Innovationszyklen von 30 Jahren. Damit hat sich diese 2,5-Tonnen-Klasse für uns förmlich aufgedrängt. Die Erwartung an und die Hoffnung auf ein neues Produkt sind bei den Kunden sehr gross.

Für welche Zwecke wird der Helikopter eingesetzt werden?

D. Schultheiss: Der «SKYe SH09» ist ein typischer Operator-Helikopter: 80 Prozent unserer Kunden sind Operator, die den Helikopter als Mehrzweckhubschrauber einsetzen und grösstmögliche Flexibilität verlangen. So werden in einem Tag ganz verschiedene Arbeitseinsätze operiert: Personentransporte, Rettung, Lastentransporte, allenfalls mit Aussenlasten, Sightseeing, Schulung, etc. Andere Kunden setzen den Helikopter privat nur für Personentransporte ein. Spezialisierte Operators für Luftrettung mit Emergency Medical Systems (EMS) und für Sightseeing in den USA setzen aber teilweise sehr grosse Flotten mit mehreren Hundert Aircrafts ein. Grundsätzlich ist der Helikopter-Markt ein weltweiter Markt, Hauptmärkte sind aktuell Nordamerika, Europa, Ozeanien, Südamerika.

Wodurch unterscheidet sich der «SKYe SH09» von herkömmlichen Helikoptern seiner Grössenklasse?

D. Schultheiss: Intensive Gespräche mit Operatoren weltweit führten zu den Anforderungen an unser Produkt. Für unsere Kunden stehen folgende Merkmale im Vordergrund:

• Herausragende Hot/High Performance

• Kalkulierbare Betriebskosten (heute durchaus keine Selbstverständlichkeit)

• modulare Kabine mit durchgehend flachem Boden und Schienensystem

• weit öffnende Heckladetüren für bequemen Zugang zum Gepäckabteil

• High Visibility Cockpit mit moderner und ergonomischer Auslegung

• Bodenfenster (patentiert) und optionale vollverglaste Türen

• neuer Fünf-Blatt-Hauptrotorkopf mit tiefem Lärm- und Vibrations-Level

• Verwendung modernster Materialien wie z.B. Kohlefaser-Zelle/-Rotorkopf.

Was ist der Vorteil des im Heck integrierten Rotors?

D. Schultheiss: Der Heckrotor wurde von uns mit viel Aufwand ausgelegt, insbesondere um genügend Performance und damit Sicherheit im Flug zu erzeugen, andererseits um das Lärm-Niveau positiv zu beeinflussen. Die Ummantelung ist natürlich ein zusätzliches sicherheitsrelevantes Merkmal, sowohl zum Schutz des Heckrotors wie auch zum Schutz der Umgebung.

Benutzen Sie spezielle Software-Tools für die Auslegung der Composite-Materialien?

D. Schultheiss: Der Anteil an Composite-Bauteilen ist beim «SKYe SH09» äusserst gross. Dementsprechend werden sowohl im Design als auch im System-Engineering spezialisierte Lösungen eingesetzt. Im Design wird das 3D-CAD-System «NX» eingesetzt. Die detaillierte Auslegung erfolgt mit dem NX-Modul «Fiber-Sim» und führt zum resultierenden Play-Book, das den gesamten Lagenaufbau mit den einzelnen Geometrien für alle Lagen des Bauteils beinhaltet. Die Werkstoffgrundlagen werden in «Granta» verwaltet. Im System-Engineering werden für die verschiedensten Disziplinen, wie z.B. Festigkeitsberechnungen, unterschiedlichste Applikationen eingesetzt. Über Tests werden die Berechnungsmodelle fortwährend kalibriert und resultierende Erkenntnisse zurückgeführt, z.B. auch wieder in die Werkstoffdatenbank «Granta». Alle Daten und Prozesse des Designs, Functional- und System-Engineerings werden in unseren PLM-Systemen verwaltet und sind integriert in die logistischen Prozesse.

Die umfangreichen Zertifizierungsverfahren in der Luftfahrt verlangen eine kluge Datenverwaltung. Wie behalten Sie die Übersicht?

D. Schultheiss: Zentral ist das PLM-System mit einem ausgeklügelten Configuration Management, das die Abbildung verschiedenster Konfigurationen mit spezialisierten Sichten auf die Konfigurationsdaten unterstützt. Grundsätzlich unterscheiden wir zwischen folgenden drei Konfigurationen:

• «As Is»-Configuration («As Built»/«As Maintained») jedes hergestellten und operierten Helikopters mit Gesamtzugriff auf Historien-Daten aus Operating, Maintenance und interner/externer Beschaffung inkl. Quality Management.

• «To Be»-Configuration als technische Sollkonfiguration, ergänzt mit Fertigungs-/Beschaffungs-, Quality Management und Maintenance-Sollkonfiguration als Grundlage für Herstellung, Maintenance und Betrieb.

• Development Configuration zur Verwaltung des gesamten Entwicklungs-Projekts auf Basis einer normierten funktionalen Struktur, das nicht nur die «To Be»-Configuration mit dem Type Design des Helikopters beinhaltet, sondern auch sämtliche Investigations und Tests zur Type Certification verwaltet im Kontext auf den zur Development Configuration verknüpften Gesetzesartikeln.

Die Daten dieser Konfigurationen sind miteinander verknüpft und durchgängig. So können wir von einem Gesetzesartikel auf die daraus nötigen Investigations/Tests durchgreifen, mit den darin verwendeten Parts Designs (z.B. Festigkeitsberechnung eines Composite-Teils) oder Seriennummern von hergestellten/getesteten Parts (z.B. Rotorblatt-Test) oder Konfigurationen von gewarteten/operierten Aircrafts (z.B. Flug-Test). Dieses Configuration Management ist Basis für eine erfolgreiche Zertifizierung. In diesem mehrjährigen Verfahren sind alle Änderungen zu verfolgen und Auswirkungen zu untersuchen. Eine Änderung führt also nicht nur zu einem neuen Bauteil. Dieses ist zu einem definierten Punkt über die Maintenance in unsere Prototypen einzuführen.