Displays in der Luftfahrt

Robuste Displays für einen Hubschrauber

| Autor / Redakteur: Klaus Wammes * / Hendrik Härter

Der Sokol-Hubschrauber ist mit Multifunktionsdisplays und Kontrollsysteme von C.O.P.S. Elektronik ausgestattet
Der Sokol-Hubschrauber ist mit Multifunktionsdisplays und Kontrollsysteme von C.O.P.S. Elektronik ausgestattet (Foto: PZLSwidnik)

Vibrationen durch Rotoren, Turbulenzen und ruckartiges Aufsetzen: Monitore im Hubschrauber müssen einiges aushalten. Entscheidend ist neben Kundenwünschen auch die Langzeitverfügbarkeit.

In Fluggeräten werden gerade an die Bord-elektronik ganz besondere Anforderungen gestellt. Dabei ist das Herzstück ein Multifunktionsdisplay, das Schnittstelle zwischen Pilot und Maschine ist. Kann der Pilot das Display nicht mehr ablesen, droht Gefahr. Die Anzeige muss deshalb dauerhaft zuverlässig funktionieren, auch bei ständiger Vibration oder ruckartigen Erschütterungen durch Turbulenzen oder unsanfte Landemanöver. Zugleich muss das Display ausreichend hell sein, so dass es bei direkter Sonneneinstrahlung abzulesen ist. Auf Nachtflügen darf das Display wiederum den Piloten nicht blenden. Deshalb ist neben der Helligkeit ein großer Dimmbereich notwendig. Für Nachtflüge müssen die Displays zusätzlich eine NVIS- (Night Vision Imaging System-)Funktionalität unterstützen. Spezielle Filter vor dem Display erlauben es, dass der Pilot Nachtsichtbrillen tragen kann.

Wechselvolle Geschichte des "Falken"

Der Falke wird auch bei Rettungseinsätzen eingesetzt
Der Falke wird auch bei Rettungseinsätzen eingesetzt (Foto: PZLSwidnik)

Solche Multifunktionsdisplays und Kontrollsysteme liefert C.O.P.S. Elektronik seit 2004 für die damals gestartete Produktgeneration W-3A2 des Sokół-Hubschraubers, die mit Modifikationen bis heute vom polnischen Flugzeugbauer PZL Świdnik produziert wird. Der 19 Meter lange Falke, so die deutsche Übersetzung von Sokół, hatte seinen Erstflug bereits 1979 zu Zeiten des Warschauer Pakts.

Er war der erste in Polen entwickelte und gebaute Helikopter. Seit 1989 wird der Hubschrauber in zahlreiche europäische und asiatische Länder exportiert und kontinuierlich weiterentwickelt. Die Einsatzgebiete reichen von der Seenotrettung über die Brandlöschung mit einem Unterrumpftank bis hin zu verschiedenen wissenschaftlichen Aufgaben.

Kundenspezifische Displays werden seit 2004 von i-sft, einem Spezialisten für Industrie-TFT-Displays, bezogen
Kundenspezifische Displays werden seit 2004 von i-sft, einem Spezialisten für Industrie-TFT-Displays, bezogen (Foto: PZLSwidnik)

Das eigentliche kundenspezifische Display, bestehend aus Elektronik, Matrix und Hinterleuchtung, bezieht C.O.P.S. Elektronik seit 2004 von i-sft, einem Spezialisten für Industrie-TFT-Displays. Die Displays haben sich bereits im Führerstand der ICE-Hochgeschwindigkeitszüge etabliert. Hier sind Eigenschaften wie Stoßfestigkeit, Schock- und Vibrationstoleranz notwendig.

Worauf es bei einem Display unter rauen Bedingungen ankommt

Da die Displayvariante zudem eine hohe Helligkeit lieferte, bot sie ideale Ausgangsvoraussetzungen für die Helikopteranwendung. Damit war der passende Display-Baukasten „Rugged Line“ gefunden und i-sft entwickelte anhand des Anforderungsprofils die maßgeschneiderte Lösung für den Kunden. Als Kernkompetenz entwickelt C.O.P.S. TFT-Systeme für kundenspezifische Anforderungen: von der Luftfahrt über Schiffsbau, Industrieanlagen bis zu Digital Signage. Voraussetzung für den Erfolg in diesem spezialisierten Geschäftsfeld sind Partner, die sich nicht auf die Lieferung von Standardprodukten beschränken, sondern ebenfalls bereit sind, ihre Technologie an Projektspezifikationen anzupassen. Das Geschäftsmodell von i-sft fängt dort an, wo das Display-Standardgeschäft aufhört. Kunden und Interessenten können aus dem Display-Baukasten die Geräte jederzeit modifizieren. Die vorliegenden Spezifikationen benennen lediglich eine Variante aus dem Display-Baukasten, die offen für Änderungen ist. Was nach intensiver Absprache mit dem Kunden dann entwickelt und letztlich gefertigt wird, ist also stets eine kundenspezifische Lösung auf Basis eines offenen Display-Baukastens.

Robuste Displays für militärische und zivile Einsätze

Im Cockpit: Das Multifunktionsdisplay im Einsatz
Im Cockpit: Das Multifunktionsdisplay im Einsatz (Foto: PZL Swidnik)

Die kundenspezifischen Open-Frame-Displays, die zuletzt an C.O.P.S. geliefert wurden, basieren auf dem Technologiekonzept „Rugged Line“. Wie der Name erkennen lässt, handelt es sich dabei um eine robuste Baureihe, die für spezielle Anforderungen angepasst sowohl in Flugzeugen und Schienenfahrzeugen, aber auch in Baumaschinen und anderen Industrieanwendungen zum Einsatz kommt. Das kundenspezifische Display mit einer Bildschirmdiagonalen von 10,4'' und einer Auflösung von 1024 x 768 Pixeln kann 256.000 Farben darstellen.

Die Helligkeit von 1000 cd/m² bei einer Dimmbarkeit von 1:1000 wird ermöglicht durch die Hinterleuchtung mit e³-Plasmalampen, die sich aufgrund ihrer geringen Bauhöhe an die Form der Applikation anpassen lassen. Die Patente an den Niederdruck-Entladungslampen hält die Firmengruppe Wammes & Partner, zu der i-sft gehört. Sie sind weniger temperaturempfindlich als andere Leuchtmittel und erleichtern die thermische Optimierung der Applikation für einen erweiterten Einsatztemperaturbereich von -10 bis 60 °C. Das Technologiekonzept funktionierte bei Schocks von bis zu 35 g und Vibrationen von bis zu 3 g (10 bis 20.000 Hz) einwandfrei. Somit bestand die kundenspezifische Displaylösung neben dem Funktionstest in einer Flughöhe von 10.000 Fuß auch die Abnahme nach MIL-Standard. Durch die Zertifizierung der eingesetzten Komponenten kann der Hubschrauber bei den Streitkräften eingesetzt werden.

Von der Simulation des Displays bis zum Endprodukt

Robustes Display: Das Multifunktions-display von C.O.P.S. Elektronik beruht auf der Technologie von i-sft und wird individuellen Kundenwünschen angepasst.
Robustes Display: Das Multifunktions-display von C.O.P.S. Elektronik beruht auf der Technologie von i-sft und wird individuellen Kundenwünschen angepasst. (Bild: C.O.P.S.)

Der Sokół-Hubschrauber wird projektbezogen in verschiedenen Ausstattungen geliefert. Die Entwicklung reicht von Simulation über Prototypen bis zum abnahmereifen Endprodukt. Kunden aus der Luftfahrtindustrie oder anderen Großmaschinenbranchen, deren Produkte mit Modifikationen teilweise über weit mehr als zehn Jahre hinweg gebaut werden, hilft eine kundenspezifische Entwicklung nichts, wenn sie nach 18 Monaten nicht mehr lieferbar ist. Deshalb sind kundenspezifische Displays sehr lange lieferbar. Die Langzeitverfügbarkeit von Produkten der Anwender kann so garantiert werden.

Trotzdem haben sich die Produkte seit 2004 verändert. Alle Kunden sollen von der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologiekonzepte und Display-Baukästen profitieren. Deshalb kommt ein differenziertes Lifecycle-Management zum Tragen. Das stellt sicher, dass Kunden zum frühestmöglichen Zeitpunkt über geplante De-signänderungen informiert werden und diese in ihren eigenen Produkten rechtzeitig berücksichtigen können.

* Klaus Wammes ist Geschäftsführer des Display-Spezialisten i-sft in Gundersheim.

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