Safran präsentiert neue Hochleistungs - MEMS - Beschleunigungssensoren: Meilenstein für Luft - und Raumfahrttechnik Ein neuer Maßstab für Präzision in der Luft - und Raumfahrt Mit der Vorstellung neuer Hochleistungs - MEMS - Beschleunigungssensoren setzt Safran ein deutliches Zeichen: Präzision, Robustheit und Langzeitstabilität sind im Luft - und Raumfahrtsektor längst nicht mehr „Nice - to - have“, sondern absolut entscheidend. Moderne Flugzeuge, Satelliten und Raumfahrtsysteme sind hochkomplexe, vernetzte Plattformen, deren Sicherheit maßgeblich von zuverlässiger Sensorik abhängt. Beschleunigungssensoren messen lineare Bewegungen in einer oder mehreren Achsen. In der Praxis bedeutet das: Sie erfassen jede Veränderung von Geschwindigkeit, Lage oder Richtung und liefern damit die Basisdaten für Navigations - und Steuerungssysteme. Die neue MEMS - Generation vo n Safran ist darauf ausgelegt, diese Aufgabe auch unter extremen Umgebungsbedingungen – starken Vibrationen, Temperaturwechseln oder Schockbelastungen – verlässlich zu erfüllen. Warum moderne Luftfahrtsysteme ohne MEMS - Sensorik nicht auskommen Die Luft - und Raumfahrt steht heute vor mehreren Herausforderungen: • Steigende Automatisierung (Autopiloten, autonome Systeme, UAV/UAS) • Höhere Anforderungen an Sicherheit und Zertifizierbarkeit • Immer komplexere Missionsprofile – von Langstreckenflügen bis hin zu tiefen Erdumlaufbahnen oder interplanetaren Missionen MEMS - Beschleunigungssensoren liefern in all diesen Szenarien kritische Messdaten. Sie kommen zum Einsatz in: • Flugsteuerungs - und Stabilisierungssystemen • Trägheitsnavigationssystemen • Zustandsüberwachung von Struktur und Komponenten (Health Monitoring) Ohne diese Daten wären moderne, hochvernetzte Avioniksysteme schlicht nicht denkbar. Was macht Hochleistungs - MEMS - Beschleunigungssensoren so besonders? Aufbau und Funktionsweise der MEMS - Technologie MEMS (Micro - Electro - Mechanical Systems) kombinieren miniaturisierte mechanische Strukturen mit elektronischen Schaltungen auf einem Chip. In einem MEMS - Beschleunigungssensor befindet sich ein winziges, bewegliches Massensystem, das bei Beschleunigung ausge lenkt wird. Diese Auslenkung wird elektrisch erfasst und in ein präzises Messsignal umgewandelt. Die neuen Hochleistungsvarianten von Safran zeichnen sich durch: • hoch optimierte Mikromechanik • hermetisch dichte Gehäuse für maximale Langzeitstabilität • integrierte Signalverarbeitung, die Rauschen minimiert und Drifteffekte kompensiert aus. Das Ergebnis: stabile, verlässliche Messwerte über viele Jahre Betrieb. Vorteile gegenüber konventionellen Sensorlösungen Im Vergleich zu klassischen, größeren Sensoren bieten moderne MEMS - Beschleunigungssensoren mehrere Vorteile: • Kompakte Bauweise: ideal für platzkritische Anwendungen wie Satellitenbusse oder Drohnen. • Geringe Leistungsaufnahme: wichtig für energieoptimierte Systeme. • Hohe Stoß - und Vibrationsfestigkeit: speziell ausgelegt für Starts, Landungen und atmosphärische Turbulenzen. • Kosteneffizienz bei hoher Stückzahl: attraktiv für Serienprogramme in Luftfahrt und Verteidigung. Damit eignen sie sich sowohl für High - End - Luftfahrtanwendungen als auch für Raumfahrtmissionen mit langen Betriebszeiten. Einsatzbereiche in Flugzeugen, Satelliten und Raumfahrtmissionen Avionik und Flugsteuerung der nächsten Generation In Verkehrsflugzeugen, Geschäftsreiseflugzeugen und Hubschraubern spielen Beschleunigungssensoren eine zentrale Rolle in der Avionik. Sie unterstützen: • Autopiloten • Flight - Management - Systeme • Fly - by - Wire - Steuerungen • Stabilisierungssysteme bei Turbulenzen Die hohe Güte aktueller MEMS - Technologie ermöglicht eine sehr genaue Lage - und Beschleunigungserfassung. Das verbessert nicht nur die Sicherheit, sondern auch den Passagierkomfort, da Bewegungen feiner geregelt und unerwünschte Schwingungen besser gedämpft werden können. Raumfahrtanwendungen unter extremen Bedingungen In der Raumfahrt sind die Anforderungen noch einmal höher. Sensoren müssen: • raketentypische Startvibrationen überstehen • im Vakuum zuverlässig arbeiten • großen Temperaturunterschieden standhalten Beschleunigungssensoren unterstützen Bahnkorrekturen, Lageregelungen, Wiedereintrittsmanöver und die strukturmechanische Überwachung von Trägern und Raumfahrzeugen. Die Robustheit der neuen MEMS - Generation eröffnet hier zusätzliche Sicherheitsreserven und erlaubt kompaktere, leichtere Designs. Zusammenspiel von Beschleunigungssensoren, GNSS und Trägheitsmesstechnik Sensorfusion: Wenn mehrere Datenquellen eins werden In modernen Navigationslösungen werden verschiedene Datenquellen intelligent kombiniert. Typisch ist die Fusion aus GNSS - Signalen, Trägheitsmesstechnik und weiteren Sensoren. So lassen sich Nachteile einzelner Technologien kompensieren – zum Beispiel, wenn GNSS - Signale gestört oder teilweise abgeschattet sind. Hier kommen nicht nur Beschleunigungsmesser und Gyroskope zum Einsatz, sondern komplette Trägheitsmesseinheiten , die diese Sensoren in einem System integrieren. Die Genauigkeit der Beschleunigungssensorik wirkt sich direkt auf die Qualität der Navigationslösung aus. Test - und Validierungsumgebungen für kritische Systeme Bevor ein Navigations - oder Avioniksystem in der Luft oder im All eingesetzt wird, werden umfangreiche Tests durchgeführt. Um reale Szenarien zu simulieren, werden spezielle GNSS Simulatoren eingesetzt. Sie erzeugen reproduzierbare GNSS - Signalumgebungen, in denen Hardware und Software unter kontrollierten Bedingungen geprüft werden können – inklusive Szenarien mit Signalverlust oder gezielten Störungen. In diesen Tests zeigt sich, wie gut Trägheits - und Satellitennavigation zusammenspielen und wie präzise die Sensorik – insbesondere die Beschleunigungsmesser – arbeitet. Safran als Technologieführer: Innovation mit System Forschung, Entwicklung und Qualitätsstandards Safran vereint jahrzehntelange Erfahrung in Avionik, Navigation, Trägheitsmesstechnik und Raumfahrt. Hochentwickelte Entwicklungsprozesse, strenge Testprotokolle und zertifizierte Qualitätsstandards sorgen dafür, dass die neuen MEMS - Beschleunigungssensoren den Anforderungen der Luft - und Raumfahrtindustrie gerecht werden. Der Fokus liegt auf: • niedriger Drift über den gesamten Lebenszyklus • exzellenter Kalibrierbarkeit • hoher Reproduzierbarkeit von Sensorcharakteristika Durch diese Eigenschaften eignen sich die Sensoren auch für sicherheitskritische Anwendungen. Blick in die Zukunft: Autonome und vernetzte Luftfahrt Der Trend geht klar in Richtung stärkerer Automatisierung und Vernetzung. Autonome Luftfahrtsysteme, intelligente Drohnenflotten und neue Urban - Air - Mobility - Konzepte benötigen zuverlässige, dauerhaft verfügbare Sensorik. Safrans neue Generation von Hochlei stungs - MEMS - Beschleunigungssensoren bildet hierfür ein entscheidendes Fundament. Durch die enge Kopplung mit Trägheits - und GNSS - Systemen lassen sich: • hochpräzise Flugprofile abbilden • komplexe Missionen automatisiert fliegen • Sicherheitsfunktionen redundanter gestalten Vorteile für Betreiber, Integratoren und Systemhersteller Die neuen MEMS - Beschleunigungssensoren von Safran bringen spürbare Vorteile entlang der gesamten Wertschöpfungskette: • Für Flugzeughersteller: kompakte, leicht integrierbare Sensoren erleichtern das Systemdesign. • Für Betreiber: zuverlässigere Navigations - und Avioniksysteme erhöhen die Verfügbarkeit der Flotte. • Für Raumfahrtorganisationen: geringeres Risiko im Mission Design und höhere Ausfallsicherheit der Systeme. • Für Systemintegratoren: standardisierte Schnittstellen und definierte Leistungsparameter vereinfachen Zertifizierung und Integration. Wer sich für Details zur Technologie interessiert, findet weiterführende technische Informationen direkt bei Safran, beispielsweise zu Beschleunigungssensoren Häufig gestellte Fragen (FAQ) 1. Wofür werden MEMS - Beschleunigungssensoren in der Luftfahrt hauptsächlich eingesetzt? Sie werden zur Messung linearer Beschleunigungen genutzt und liefern Grunddaten für Flugsteuerung, Autopilot, Trägheitsnavigation und Zustandsüberwachung von Strukturen und Komponenten. 2. Was unterscheidet Hochleistungs - MEMS von Standard - Sensoren? Hochleistungs - MEMS bieten geringere Drift, höhere Auflösung, bessere Temperaturstabilität und eine robustere Auslegung für extreme Einsatzbedingungen – etwa in Raketen oder Hochleistungsflugzeugen. 3. Warum ist die Kombination aus Trägheitsmesstechnik und GNSS so wichtig? Trägheitssysteme funktionieren unabhängig von externen Signalen, GNSS liefert globale Positionierung. Zusammen entsteht eine robuste, ausfallsichere Navigationslösung, die auch bei Signalstörungen zuverlässig arbeitet. 4. Welche Rolle spielt Safran in diesem Marktsegment? Safran zählt zu den führenden Anbietern von Navigations - , Trägheits - und Sensoriklösungen für die Luft - und Raumfahrt. Durch eigene Forschung, Entwicklung und Fertigung kann das Unternehmen eng auf Anforderungen von Herstellern und Betreibern eingehen. 5. Sind MEMS - Sensoren auch für Raumfahrtmissionen geeignet? Ja, speziell entwickelte Hochleistungs - MEMS können so ausgelegt werden, dass sie den extremen Bedingungen von Start, Vakuum und Temperaturwechseln standhalten und lange Missionszeiten unterstützen. 6. Wie profitieren Betreiber von dieser neuen Sensorengeneration? Betreiber erhalten stabilere, zuverlässigere Systeme mit weniger ungeplanten Ausfällen. Das erhöht die Sicherheit, reduziert Wartungskosten und verbessert die Planbarkeit von Missionen und Flugplänen. Fazit: Ein Technologiesprung für die Luft - und Raumfahrt Die neuen Hochleistungs - MEMS - Beschleunigungssensoren von Safran markieren einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung moderner Luft - und Raumfahrtsysteme. Durch ihre Kombination aus Miniaturisierung, Robustheit und exzellenter Messqualität ermöglichen s ie präzisere Navigationslösungen, höhere Sicherheit und effizientere Missionsprofile. Im Zusammenspiel mit Trägheitsmesstechnik, Satellitennavigation und leistungsfähigen Testumgebungen bilden sie die sensorische Grundlage für die Luftfahrt und Raumfahrt von morgen – von autonomen Flugplattformen über sicherheitskritische Avionik bis hin zu komplexen Raumfahrtmissionen.