Fehlstellenanalyse von Flugzeug „Radar-Domen“

In Flugzeugen werden Funksignale durch den »Radar-Dom«, die runde Nase des Flugzeugs, empfangen.

Er besteht aus einem Glasfaser-Verbundwerkstoff, bei dem kleinste Fehler wie winzige Fremdkörper, Wassertropfen oder Luftblasen Auslöser von Störungen im Funkverkehr sein können. Besonders effektive, zerstörungsfreie Prüfung auf Fehlstellen im „Radar-Dom“ sind daher erforderlich.
Forscher am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM in Kaiserslautern entwickeln im Projekt Dotnac gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung ein neues Prüfsystem: Mit Terahertz-Wellen durchleuchtet es die einige Zentimeter dicke Flugzeugnase komplett und spürt Fehler sofort auf. Die Frequenz von Terahertz-Wellen liegt zwischen der von Mikrowellen und Infrarotlicht. Erzeugt werden die Strahlen in einem Rollcontainer, wie man sie auch aus Büros kennt: In ihm befindet sich eine Mikrowellenquelle. Ein Mischer vervielfacht die Frequenz der abgegebenen Mikrowellenstrahlung bis in den Terahertz-Bereich. Messmodule senden die Terahertz-Wellen zum Radar-Dom, das Material reflektiert die Strahlung und der in den Modulen integrierte Detektor analysiert die zurückgeworfenen Terahertz-Wellen. Sind Luftblasen oder kleine Verunreinigungen im Material eingeschlossen, ändert sich das reflektierte Signal. Ermittelt werden die optimalen Wellenlängen, mit denen die verschiedenen Fehler am besten aufgespürt werden können. Parallel wird ein Terahertz-Prüfsystem entwickelt zur Analyse von Schichtdicken. Sehr kurze Terahertz-Pulse werden an den Grenzflächen der Schichten teilweise reflektiert, also an der Oberfläche der ersten Schicht, der Grenzfläche zwischen Schicht eins und zwei und so weiter. Aus der Zeit, die die reflektierten Pulse jeweils für den Weg bis zum Detektor brauchen, kann die Dicke der verschiedenen Schichten ermittelt werden.

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