Met maxon motoren boven de wolken.

Elf kilometer boven het aardoppervlak is de lucht zeer dun. Moderne drukcabines en een aircosysteem (Environmental Control System, ECS) zorgen in verkeersvliegtuigen voor een aangename atmosfeer. In de nieuwe Boeing 787, ook bekend onder de naam Dreamliner, wordt een speciale airconditioning gebruikt, die lange vliegreizen voor passagiers prettiger maakt. Borstelloze maxon DC-motoren, tandwieloverbrengingen en resolver-combinaties zorgen op grote hoogte voor een aangenaam klimaat.

In de Boeing 787 zorgen 48 maxon-motoren voor een aangenaam klimaat.

Aircosystemen in vliegtuigen omvatten drie systeemcomponenten: luchtverversing, drukregeling en temperatuurregeling. Om de passagiers bij vlieghoogtes tot boven 11.000 meter de nodige atmosfeer in de cabine te bieden met voldoende luchtdruk, genoeg zuurstof en een passende omgevingstemperatuur, heeft elk verkeersvliegtuig een aircosysteem nodig. Airconditioning in vliegtuigen wijkt fundamenteel af van normale airconditioning door een andere constructie en een energiebron met aanzienlijk grotere vermogensbehoefte en hogere eisen voor de veiligheid.

Zogenoemde drukcabines in verkeersvliegtuigen zorgen voor een prettige luchtdruk voor de passagiers. De omvang van het vliegtuig neemt toe door de drukcompensatie wat een enorme belasting betekent voor de vliegtuigromp. De druk in de cabine wordt tijdens de vlucht met toenemende hoogte voortdurend een beetje verlaagd. Daardoor ondervindt een passagier tijdens een vlucht een hoogtestijging tot ongeveer 2.400 meter. De regeling van de airconditioning hangt echter ook af van de hoeveelheid zuurstof die een mens nodig heeft om te leven en van het aantal zitplaatsen in het vliegtuig. De zuurstof alleen zorgt echter nog niet voor een aangename atmosfeer. Ook de temperatuur en de luchtvochtigheid spelen een belangrijke rol. Moderne airco's regelen de temperatuur computergestuurd tot één graad nauwkeurig. 

Dreamliner maakt langeafstandsvluchten draaglijker

Vliegtuigfabrikant Boeing heeft vorig jaar een nieuw langeafstandsvliegtuig op de markt gebracht: de Boeing 787, ook Dreamliner genoemd. De romp van de Dreamliner bestaat – zoals geen enkel vliegtuig tot nu toe – voor een groot deel uit koolstofvezels. In dit vliegtuig heerst een betere cabineatmosfeer en andere drukverhoudingen. Hierdoor worden langeafstandsvluchten draaglijker voor de passagiers. Het nieuwe kunststof vliegtuigframe  is volgens Boeing stabieler dan een dunwandige aluminium huls en er heerst een cabinedruk die overeen zou komen met een hoogte van 1.800 meter. Dit geldt als passagiersvriendelijker dan de gebruikelijke 2.

400 meter. Bovendien is dankzij de corrosiebestendige huls in de binnenruimte een luchtvochtigheid van 15 procent mogelijk in plaats van de gebruikelijke vier procent.Dienovereenkomstig functioneert ook het aircosysteem een beetje anders. Bij de Boeing 787 wordt de lucht niet van de vliegtuigmotoren naar binnen geleid, maar is het verse lucht dat direct van buiten in het vliegtuig stroomt. Vervolgens wordt de cabinelucht door elektromotoren aangedreven compressors beschikbaar gesteld voor een comfortabele vliegervaring. De airconditioning wordt puur elektrisch aangedreven. De vliegtuigmotoren hebben zeer sterke generatoren voor de levering van voldoende stroom. Het aircosysteem voor de Dreamliner wordt gefabriceerd door de Amerikaanse airconditioningfabrikant Hamilton Sundstrand. Een dergelijk systeem levert voldoende vermogen om 25 privéhuishoudens te koelen of te verwarmen.

maxon motoren voor een perfect klimaat

Motoren voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen wijken duidelijk af van standaardmotoren. Deze moeten grote temperatuurschommelingen aankunnen, vibraties weerstaan, een lange levensduur hebben en bovendien zeer betrouwbaar zijn. In elke Boeing 787 werken in totaal 48 maxon motoren in het regelsysteem van de airconditioning. voor de zeer complexe airconditioning waren specifieke modificaties van de motoren nodig. Daartoe behoren aandrijvingen voor de luchtverversing van de cabine, voor de koeling van de elektronica en voor openen en sluiten van de luchttoevoer aan de buitenzijde van het vliegtuig.
De motoren moeten tijdens de decennialange levensduur van het vliegtuig temperaturen van -55 C tot +85 C verduren en bovendien de vibraties bij start en landing kunnen weerstaan. Daarom is een lange levensduur van de motoren absoluut noodzakelijk. Het ventilatiesysteem van de cabine bestaat uit 36 afsluitkleppen die door platte maxon EC 45 motoren aangedreven worden. Deze lichte motoren werden zodanig geconstrueerd dat ze door hun geringe afmetingen in de kleinste ruimte passen. De platte EC-motoren bereiken toerentallen tot 20.000 t/min en hebben dankzij de open bouwwijze bij hoge motorkoppels een zeer goede warmteafvoer. 

Bij het aircosysteem van Hamilton Sandstrand bereiken de motoren toerentallen van 9.000 t/min.
Speciaal bij de in de airconditioning ingebouwde platte motoren werd de stator aangepast, de printplaat werd gemodificeerd met Hall-sensors voor lage temperaturen en bovendien kreeg de motor een speciale beschermende laklaag. De lineaire aandrijvingen voor de luchtinlaten gebruiken aangepaste EC 32-motoren die ook werden uitgerust met Hall-sensors voor lage temperaturen. Bovendien is een vlamkering aangebracht bij de uitgangsas van de motor, speciale vibratiebestendige bevestigingsschroefdraden en restkoppelmodules.