Maßnahmen zur Geräuschreduktion beim Heli – 2005

Maßnahmen zur Geräuschreduktion

beim Heli

Bernd Kartnaller 13.02.2005

Eine gute Geräuschdämpfung bei unseren Flugmodellen ist speziell in unsern Breiten ein großes Thema und deshalb habe ich mir im Laufe der Jahre darüber schon einiges an Gedanken gemacht.

Speziell bei Heli gibt es einige Punkte, die die Geräuschemission beeinflussen.

Der Motor als Hauptgeräuschquelle überträgt über das Getriebe und das Chassis die Schwingungen bzw. Schallwellen weiter auf die gesamte Struktur.

Beim Getriebe würde es sich sicher lohnen eine Maßnahme wie z.B. Schrägverzahnung umzusetzen, da ich hier aber schon einige Umbauten „gehört“ habe und mir keine wirklich wesentliche Verbesserung aufgefallen ist, wollte ich beim Chassisaufbau ansetzten.

Während meiner Futura-Zeit habe ich mir – nach dem mehrmaligen Bruch der Alu-Seitenplatten – Seitenplatten aus CFK gefertigt, anschließend war mir klar, dass durch den ultraharten Werkstoff CFK die Geräuschentwicklung des Helis zunahm. Die Schallwellen wurden entgegen der Aluplatte nicht mehr vom Material absorbiert.

Wer schon mal eine CFK-Platte in den Händen hielt und diese durch Klopfen zum Schwingen gebracht hat, wird die Vibrationen, die nahezu ungedämpft durch das Material gehen, verspürt haben.

Und genau hier sollte angesetzt werden!

Die Problemstellung war also einen Werkstoff zu entwickeln, der sowohl so hart wie ein Kohlefaserverbundwerkstoff war und zumindest dieselbe wenn nicht die bessere Dämpfung als Aluminium aufweisen sollte!

Da ich von Berufswegen (www.HEAD.com ) mit den Werkstoff Kohlefaser zu tun habe, ging ich auf die Suche nach geeigneten Materialen. Sowohl im Tennis als auch im Schibereich ist Dämpfung (z.B. Shockabsorbtion bei Tennisschlägern) ein großes Thema!

Die Schwierigkeit liegt in der großflächigen Anwendung wie es beim CFK-Plattenbau notwendig ist. Falls ein zusätzliches Material in die Verbundmatrix eingebaut werden sollte, ist eine perfekte Verklebung mit allen eingesetzten Bauteilen zwingend notwendig.

Nach einigen Verpressungsversuchen im Labor zeigten sich erste Erfolge – ein geeignetes Material war gefunden!

Integriert in der Verbundmatrix des CFK-Materials wurde das neue Material mitverarbeitet und wird somit ein fixer Bestandteil des Bauteiles, somit wird über die gesamte Struktur die Dämpfungseigenschaft geliefert.

Sowohl die Verarbeitung als auch die Verklebung der Bauteile ist durch geeignete Maßnahmen beim Herstellungsprozess gewährleistet und verursacht mittlerweile bei der Herstellung der CFK-Verbundplatten keine Probleme mehr.

 

Die Dämpfung war ausgezeichnet, keine Schwingungen waren mehr spürbar und was noch wichtiger ist, es ist kein signifikanter Steifigkeitsunterschied im Vergleich zu einem reinrassigen CFK-Bauteil festzustellen! Die Dämpfung gegenüber Alu wurde dabei noch weit übertroffen!

Mit diesen Erkenntnissen setzte ich mich mit Albert Fruth und Franz Pfurner in Verbindung. Albert war von der Idee sofort begeistert, nur Franz hatte starke Bedenken bzgl. Verklebung, Verarbeitung und der Sinnhaftigkeit. Die notwendigen Materialen und die Verarbeitungshinweise wurden trotzdem an Franz übermittelt.

Es vergingen dann fast 2 Monate bis nach erwähnter anfänglicher Skepsis die erste Platte in gewohnt hoher Franz Pfurner Fertigungsqualität erzeugt wurde!

Und siehe da, die Begeisterung war jetzt auch bei Franz riesig.

Verarbeitung stellte für ihn kein Problem dar und die Dämpfung war sensationell.

Die ersten Tondokumente wurden von Albert sofort aufgezeichnet und an mich übermittelt!

Sound normale CFK-Platte

(auf Bild klicken zum Download)

Sound gedämpfte CFK-Verbundplatte

(auf Bild klicken zum Download)

Die ersten Seitenteile für unterschiedliche Helis wurden schon gefräst und stehen vor dem praktischen Einsatz. Vergleichsmessungen vorher/nachher werden zeigen ob die Platten das leisten was sie bis jetzt versprochen haben!

Derzeit laufen Verbesserungsmaßnahmen bzgl. nochmaliger Steifigkeitserhöhung des Verbundbauteiles und da die Weiterverarbeitung der so gefertigten Platten (Fräsen, Bohren) kein Problem darstellt, steht bei positiven Testergebnissen einem Einsatz bei einer Vielzahl von Helikoptern nichts mehr im Wege!

Sobald weitere Ergebnisse vorliegen wird hier wieder neues Berichtet werden!

Ich hoffe mit dieser Maßnahme eine Betrag zur weiteren Geräuschreduktion leisten zu können.