Date: September 01, 2019 at 09:30:43
From: Werner, [p50888e1c.dip0.t-ipconnect.de]
Subject: Triebwerke

Moin, die Triebwerke machen nicht nur Strom, sondern auch den Öldruck für die Hydraulik. Meines Wissens gibt es aber noch ein Backup-System. also eine elektrische Pumpe für die Hydraulik, damit man antriebslos immer noch Klappen und Fahrwerk fahren kann. Auch die Steuerung ist bei den größeren Maschinen hydraulisch unterstützt. Um mal die Zusammenhänge und Abhängigkeiten zu beleuchten: Die APU wird über Batterie gestartet und erzeugt zunächst mal nur Strom. Sie sitzt hinten im Schwanz des Flugzeuges. Der Grund ist nicht nur aerodynamischer Natur, sondern auch abgastechnischer. Anderes gesagt, die Dinger stinken. Außerdem kommt man mit dem Hublift leicht dran und kann die ganze Einheit wechseln. Zum Anlassen der Flugtriebwerke wird dem Kompressor der APU Zapfluft entnommen, die auf den Starter des anzulassenden Triebwerkes geführt wird. Häufig wird angenommen, daß die Zapfluft auf die Turbine des Triebwerkes geblasen wird. Solche Versuche gab es auch, aber durch den schlechten Wirkungsgrad der großen Turbinen im Stand dauert das viel zu lange. Es gibt daher einen luftbetriebenen Starter, der nicht größer ist, als ein PKW-Anlasser, aber über den richtig Leistung übertragen werden kann. Per Getriebe wird dann der Läufer des heißen Teils des Triebwerks auf Drehzahl gebracht, bis bei etwa 10% Drehzahl Brennstoff eingedüst wird. Die elektrische Zündung wird etwas vorher schon eingeschaltet. Man hört es klacken bei jeder Blitzentladung. Wieso nicht elektrisch anlassen ? Es gab früher Triebwerke, die das so hatten. Die E-Motoren waren hochbelastet und mußten unter Blockierstrom anfahren. Regelelektronik wie heute gab es noch nicht. Nach Vorschrift der Hersteller durfte nach jedem Startversuch der Startermotor eine Stunde nicht bestromt werden wegen der Überhitzung. Luftleitungen für wenige bar Druck kann man sehr leicht bauen. Ich habe auf Messen Luftklappen gesehen für den Airbus. Nennweite 80 mit 200 Gramm Gewicht und einem Antrieb, der die Klappe im Bruchteil einer Sekunde öffnete und schloß. Würde wir aus der Petrochemie ein Flugzeug mit Rohrleitungen und Armaturen ausstatten, könnte es vermutlich aus Gewichtsgründen gar nicht mehr fliegen . . . . . Dazu kommt, daß man Druckluft ewig anstehen lassen kann, ohne daß was kaputt geht. Es zischt halt und braucht Energie, aber die Bauteile halten. Bei Verschleiß wird was undicht, aber es funktioniert noch. Genau wie bei den Druckluftwerkzeugen. Nun muß man sich vorstellen, daß einer APU beim Start eines Flugtriebwerkes mal so eben 30 bis 50% der Kompressorluft weggenommen wird und das Turbinchen immer noch laufen muß. Allein daraus wird klar, daß eine APU niemals auf Wirkungsgrad optimiert ausgelegt werden kann. Der spezifische Verbrauch ist entsprechend hoch, aber das wird in Kauf genommen, weil die Laufzeiten in der Regel nur kurz sind. Wenn das erste Flugtriebwerk hochgefahren ist und selbstständig läuft, wird das zweite von der Zapfluft des ersten Triebwerkes hochgefahren. Diese steht im Übermaß zur Verfügung und so läuft das zweite in aller Regel wesentlich schneller hoch, als das erste. Wenn beide Triebwerke laufen, wird die APU abgestellt. Bei manchen Flugzeugen läuft sie noch während das Take-Offs als Backup mit. Das ist verschieden. Die Zapfluft kommt also aus den Verdichtern der Triebwerke und wird zur Druckhaltung in der Kabine verwendet. Die APU kann das auch übernehmen, aber bei Ausfall beider Flugtriebwerke wird das schwierig. Es gibt daher die Sauerstoffmasken, die den Fluggast für die Zeit versorgen, die es dauert, die Reiseflughöhe zu verlassen. Je nach Fall können die Piloten die Luftbremsen ausfahren und das Flugzeug sehr schnell herunter holen. Aber wenn sie den Gleitweg noch benötigen, um einen Landeplatz zu erreichen, werden sie das nicht tun. Aber wie auch immer, nach einigen Minuten wird die Luft wieder dicker und die APU kann auch wieder Mengen in die Kabine schaufeln. Das war nicht die Frage, also kommen wir zur Hydraulik. Diese wird nicht etwa über Strom erzeugt, sondern von den Triebwerken direkt. Das hat den Charme, daß bei Verlust der Hydraulikflüssigkeit nicht nur die Pumpe in die Fritten geht, sondern das ganze Triebwerk mit abgestellt werden muß, wenn es nicht verrecken soll. Die Hydraulik ist also ein extrem sicherheitsrelevantes System. Die Triebwerke eines Verkehrsflugzeuges haben eine Wellenleistung, die um so viele Größenordnungen über denen von Hilfsaggregaten liegen, daß man diese Leistung einfach nutzen will. Beispiel: der Fan eines A380 Triebwerkes wird beim Start mit ca. 40.000 kW angetrieben. Der merkt gar nicht, ob da noch eine Hydraulik betätigt werden muß. Die Luft, die in den Verdichtern auf Druck gebracht wird, erwärmt sich dabei sehr stark. Für das Einblasen in die Kabine ist sie viel zu warm und muß gekühlt werden. Da außen die Luft sehr kalt ist, läßt sich sehr einfach die richtige Temperatur einstellen. Wie am Boden bei warmer Umgebung die Luft klimatisiert wird, weiß ich ehrlich gesagt nicht. Ich werde mal nachforschen. An eine Standard-Klima wie im Auto glaube ich nicht so recht. Eher könnte ich mir vorstellen, daß man die komprimierte Luft wieder über eine Turbine expandiert und damit abkühlt. Wie gesagt, keine Ahnung, ich mache mich mal schlau. Somit ist das ganze Energieversorgungssystem eines Flugzeuges ziemlich komplex und zum Teil auch gestückelt. Es gibt auch noch Air-Turbines , die im Flug ausgefahren werden können und durch Fahrtwind Strom erzeugen, ein zusätzliches Sicherheitsplus aber auch wieder eine Komponente, die ins System eingebunden werden muß. Piloten sind keine Techniker. Sie werden nicht ausgebildet, sondern trainiert. Zu Zeiten, wo noch ein Ingenieur mit an Bord war, brauchten sich die Piloten im Ernstfall um solchen Dingen nicht zu kümmern. Und der Ingenieur brauchte sich den Streß zu fliegen nicht anzutun. Arbeitsteilung kann auch Streß vermeiden. Aber das nur am Rande. Gruß Werner