Warum kaum noch Hecktriebwerke in Flugzeugen

[Gast]

Hi,

 

ich habe eine Frage,vieleicht ist ja ein Sachkundiger hier im Forum.

 

Warum werden heute fast keine Flugzeuge mit Hecktriebwerken mehr hergestellt bzw entworfen ?

Nur noch kleine Flugzeuge von Embrear oder Fokker haben noch Hecktriebwerke,aber keine größeren Flugzeuge wie früher die MD 11,DC 10,B 727,IL 62,TU 154.

Ist der Heckantrieb nur ne Modewelle gewesen,oder gibt es handfeste Gründe dafür,daß heute kaum noch Hecktriebwerke verwendet werden ?

 

 

MfG LOTinski

 

 

 

 

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: LOTinski am 2003-10-05 21:40 ]

[PHIRAOS]

Hallo!

 

Ich bin mir zwar nicht sicher, aber ich habe folgende Vermutung.

 

Hecktriebwerke = schweres Heck = Schwerpunkt hinten = Nase hoch = nicht gut.

 

Tragflächentriebwerke = zentraler Schwerpunkt = Flugzeug gerade = guuut.

 

Einige MD-8X und CRJs brauchen zusatzgewichte in bestimmten Gepäckabteilen, damit die Dinger fliegbar sind.

 

Also ein Grund wird wohl die Gewichtsverteilung sein.

 

gruß

phil

[Gast]

Hi,

 

gut möglich,aber das hat man vor 30,40 Jahren doch auch schon gewusst ?

Schwerpunkt Berechnungen sind sind doch Ur -alt

 

MfG LOTinski

[Gast]

Ein weiterer nicht unwesentlicher Grund ist, das Triebwerke die sich am oder im Heck befinden nicht all zu leicht Warten lassen wie Triebwerke unter dem Flügel.

[JLennon]

Ich finde das sehr schade, da die Heckstrahler immernoch die schönsten Flugzeuge (außer ein Paar) sind.

 

Das mit dem Schwerpunkt kann ich zwar nachvollziehen, aber wie schon richtig erwähnt wurde, wusste man das auch vor der Konstruktion der DC9 oder 727.

 

Und heute baut man sowas ja auch noch - siehe CRJ.

 

Meines Erachtens ist einer der wichtigsten Faktoren auch der Kabinenkomfort, der unter den Heckmontierten Triebwerken besonders in den hinteren Reihen leidet.

 

Was mal interessant wäre, ist der Beweggrund, wieso man dann überhaupt Heckstrahler gebaut hat. Mus ja nen Grund bzw. Vorteil haben.

 

regards, jl

[Gast]

Ein Grund für die Idee eines Heckstarhlers waren die Nachteile einiger Flughäfen in den USA. Hier mal ein Beispiel zum 3-Strahler DC10. Die US-Airlines wollten damals ein Flugezug mit bis zu 250 Passagieren, doch die RWY's auf einigen US-Airports waren zu kurz für die DC-10 die man eigentlich als Zweistrahler bauen wollte. So hat man einen Dreistrahler entwickelt der auf den kurzen RWY's mit bis zu 250 Passagieren starten kann. Ein Vierstrahler wäre dann wohl bzgl. der DC10 zu überpowerd gewesen. Und es wäre auch recht unlogisch an einem Flügel 2 und am anderen ein Triebwerk zu haben. So kam es zum TW am Heck bei der DC10. Wieso aber 2 Strahlige Heckstrahler weis ich nicht.

 

 

Ob das aber der 100%ige Grund für 3-Strahler war, weis ich nicht.

 

 

 

_________________

---Gruß Steffen---

Discover The World !

 

 

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: XQ-NUE am 2003-10-05 23:06 ]

[GeneralA]

weitere Gründe:

 

- schlechte Akustik und starke Vibrationen

 

- ungünstige Leitwerksanströmung bei großen Anstellwinkeln

 

- großes Biegemoment am Flügel im Flug aufgrund der nicht vorhandenen Treibwerke, die als Gegengewichte wirken

 

- "Schutzbleche" am Fahrwerk erforderlich, da das von den Reifen aufgewirbelte Wasser bei nasser Runway in die Triebwerke gelangt (auch Steine usw.)

 

- geringerer Drehimpuls (->Stabilität) des Gesamtsystems

 

- und es sieht (m.E.) nicht gut aus

 

 

GeneralA

 

 

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: GeneralA am 2003-10-05 23:23 ]

[GeneralA]

und wenn wir schon dabei sind, Gründe FÜR eine Heckanordung der Triebwerke:

 

- größerer Auftriebsbeiwert des Flügels durch Fehlen der pylons und flap cutouts

 

- geringere Widerstandsbeiwerte durch das Fehlen der pylons

 

- kleineres Moment um die Hochachse bei Triebwerksausfall

 

- kürzere Fahrwerke und Treppen

 

 

GeneralA

[Marcus]

Hi,

also da der Auftrieb ja ausser bei den neuen Airbusflügeln nur an der Oberseite erzeugt wird ist das Argument, daß durch die Triebwerke am Flügel der Autrieb verloren geht wohl nicht mehr gegeben. Kann mir aber vorstellen, daß die Triebwerke am Heck in den verschiedenen Flugphasen, Take Off, Cruise und Descent Verwirbelungen von den Flächen abbekommen. Teilweise dürften sie sogar suzusagen im Schtten der Flächen liegen. Wirkt sich sicherlich ungünstig auf die Leistung aus. Zudem muß man vielleicht noch hinzufügen, daß bei einem Hecktriebler, ausser DC10 der Stabilizer oben angebracht ist. Wie dort die Flugeigenschaften sind weiß ich nicht genau, aber was wohl ein Nachteil sein dürfte ist, daß er Stabi dann beim Take Off im Schatten des Flügels ist. Vielleicht war das ganze auch nur so ne Modeerscheinung der 70er und 80er Jahre. Jeder Hersteller wollte damals eben mal sowas haben. Spielt ja in der Airlinerbranche wohl auch ne kleine Rolle.

 

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Marcus am 2003-10-06 05:01 ]

[Patsche]

Ich denke, dass es überwiegeng mit der einfacheren Wartung der Triebwerke unterm Flügel zu tun hat. Bei den L1011, DC10 und MD 11 gibt es kaum eine andere Möglichkeit für das dritte Triebwerk. Aber mir scheint das diese Maschinen alle eines gemeinsam haben: Eine gute Steigleistung, denn die ziehen in der Regel allesamt recht steil von der Startbahn weg.

 

Gruß Frank

[Gast]

@ Marcus:

 

also da der Auftrieb ja ausser bei den neuen Airbusflügeln nur an der Oberseite erzeugt wird ist das Argument, daß durch die Triebwerke am Flügel der Autrieb verloren geht wohl nicht mehr gegeben

Das wage ich mal stark zu bezweifeln. Da hast Du sicherlich etwas falsch verstanden, oder?

 

Kann mir aber vorstellen, daß die Triebwerke am Heck in den verschiedenen Flugphasen, Take Off, Cruise und Descent Verwirbelungen von den Flächen abbekommen. Teilweise dürften sie sogar suzusagen im Schatten der Flächen liegen.

Wäre nur bei sehr hohem Anstellwinkel der Fall. Soweit kommt es im normalen Betrieb nicht.

 

...daß er Stabi dann beim Take Off im Schatten des Flügels ist.

Auch dieser Fall tritt nur bei einem abnormal hohem Anstellwinkel auf. Die Wirkung wäre gerade beim Take-Off fatal, wenn der Stabilizer seine Wirkung durch unzureichende Anströmung verlieren würde.

[FrankM]

Man sollte nicht vergessen, dass die verschiedenen Konstuktionen ja in die frühen 60er Jahre zurückgehen. Damals hatte man eben noch nicht die Erfahrung und das Know-How wie heute. Wie ja in den Beiträgen erwähnt haben beide Varianten ihre Vor- und Nachteile, aber unter dem Strich haben sich die Triebwerke unter den Tragflächen letztlich als besser herausgestellt, zumindestens bei den grösseren Jets. In Russland wurde den Hecktriebwerkler vor allem deshalb gebaut, da die Jets darauf ausgelegt werden musste auch auf nicht oder schlecht befestigten Pisten zu operieren. Daher kamen tief hängende Triebwerke nicht in Frage, die hätten sofort Gegenstände eingesogen (Steine, Schotter, etc.)

 

CU

Frank

[Marcus]

@CRJ100

@ Marcus:

 

Quote:

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also da der Auftrieb ja ausser bei den neuen Airbusflügeln nur an der Oberseite erzeugt wird ist das Argument, daß durch die Triebwerke am Flügel der Autrieb verloren geht wohl nicht mehr gegeben

 

--------------------------------------------------------------------------------

 

 

Das wage ich mal stark zu bezweifeln. Da hast Du sicherlich etwas falsch verstanden, oder?

Nein ich glaube nicht das ich da was falsch verstanden habe. Woran denkst du denn? Vielleicht hat ja einer von uns nen Denkfehler

[Jetblast]

@ Marcus,

 

Auftrieb hat nichts mit Airbus oder Boeing Flügeln zu tun. Auftrieb ist Auftrieb, überall. Da macht schon die Physik ihre Gesetze.

 

Man kann zwar das Ströhmungsverhalten am Flügel z.B. durch spezielle Beschichtungen (das dürftest Du meinen) optimieren, aber bei einem einem Flügel "drückts" immer unten und "ziehts" immer oben. (Genügend Speed vorausgesetzt)

 

Egal ob bei einem Adler, einer Boeing oder einem Airbus.

 

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Jetblast am 2003-10-06 18:17 ]

[Zulu]

Die 3 Stahler sind Ende der 60er, Anfang der

70er entstanden, wo es mehr oder weniger undenkbar war mit nur zwei Triebwerken über längere Distanzen zu fliegen galt. Es gab zur damaligen Zeit nicht entsprechende Triebwerke, deshalb war man auf vier Triebwerken (707, 747 oder DC 8) fixiert um z.B. über dem grossen Teich zu fliegen.

Da aber vier Triebwerke mehr durst haben als zum Beispiel drei, hat man sich an die Entwicklung von Dreistahler bei MDD und Lockhead gemacht. Das Resultat war dann die DC 10 und die L 1011 Tristar.

Mit der Entwicklung von neuen, leistungsstärkeren Triebwerken, wurden dann die ersten Zweistahler (767) für Langstrecken entwickelt. Diese wiederum liefen den Dreistrahlern aus o. erwähntem Grund ebenso den Rang ab in Sachen Wirtschaftlichkeit.

 

Habe auch mal gehört, dass bei der Entwicklung und Plaung des FD 728 war die Frage im Raum gestanden, wo man die Triebwerke anbringen soll. Unter den Tragflächen oder hinten am Rumpf a la CRJ.

Man hat sich für die Tragflächenlösung entschieden unter anderem aus dem einfachen Grund der schnelleren Turnaround Zeiten am Gate.

So konnte eine Servicetür hinten eingebaut werden, was mit Triebwerken am Heck bei dieser Flugzeuggrösse nicht möglich währe.

Diese Servicetür hat den Vorteil, dass von der Rechten Seite, sowohl von vorne und von hinten gleichzeitig das Flugzeug mit Catering etc. beladen werden kann. Links steigen die Paxe ein (meistens aber nur vorne).

[Marcus]

@Jetblast

Also bei Airbus und Boeing gibt es da schon gewisse Unterschiede. Normalerweise entsteht Auftrieb dadurch, daß durch die wölbung an der Flächenoberseite der dynamische Druck (Pdyn) erhöht wird. Da der Gesamtdruck Ptot=Pdyn+Pstat ist veringert sich an der Oberfläche der statische Druck. Durch den Druckunterschied entsteht der Auftrieb. Bei den neuen Airbusflügeln, kenne sie unter der Bezeischnung Supercritical Wing wird an der Flächenunterseite die Luft nochmal zusätzlich verlangsamt was zu einem höheren Pstat führt. Das steigert dann nochmal den Auftrieb.

Schade das ich jetzt von dem Thema abgekommen bin. Bin auch immernoch der Meinung das Triebwerke die vor allem seitlich am Heck angebracht werden von den Verwirbelungen an der Fläche beeinträchtigt werden.

[Gast segler]

Hmm ich denke das ist ein kompliziertes Thema. Wie dann nun die Anstroemung und die Verwirbelungen aussehen kann man so glaub ich nicht pauschal sagen. Dazu wuerde ich gerne mal den Konstrukteur befragen der diese Flieger konzipiert hat. Ich denke wenn die Anstroemung des Heckleitwerks z.B jemals gefaehrdet waere, wuerden solche FLugzeuge nie in Serien gegangen sein.

Wird wohl alles richtig durchgerechnet und kalkuliert worden sein.

[Gast]

@ Marcus:

 

Habe mir schon fast gedacht, daß Du auf den "superkritischen Flügel" anspielst. Diese Profilform ist aber keine reine "Airbus-Erfindung". Auch Boeing und andere Flugzeughersteller verwenden superkritische Profile die optimal im hohen transsonischen Bereich "arbeiten". Richtig ist, daß der statische Druck im hinteren Teil der Profilunterseite durch eine kleine Wölbung erhöht wird. Daher nennt man den superkritischen Flügel auch manchmal "rear loaded wing". Gleichzeitig ist die Profiloberseite im Vergleich zu herkömmlichen Profilen stark abgeflacht, was zu einer starken Reduktion des Wellenwiderstandes im Auslegungsbereich führt.

 

Grundsätzlich erzeugt auch dieses Profil den Auftrieb wie alle anderen Tragflügelprofile nach dem gleichen Prinzip.

 

Sorry für diese kleine Exkursion in die Aerodynamik. War ja eigentlich nicht das Thema.

[F_Vitale]

Ist der Schwerpunkt wirklich so ein Problem?

Reicht es nicht, einfach die Flügel weiter hinten hinzubauen?

[Steffen]

Hi!

Irgendwie muss es doch einen wichtigen Grund geben, der mit der Größe des Flugzeugs zusammenhängt. Der größte Flieger mit zwei Triebwerken am Heck dürfte die MD-90 sein.

Aber denken wir an die Business Jets, die haben auch heute noch zum größten Teil die Triebwerke hinten.

Lasst uns doch nochmal spekulieren, was der Hauptgrund ist.

Cu all Steffen

[Flaps_full_alt]

Ich weiß nihct mehr, wer geschrieben hat,daß ein Schwerpunkt, der hinten liegt, schelcht ist.

Genau das Gegenteil ist der Fall!

Ein nach hinten verlagerter Schwerpunkt spart Kraftstoff!

Wir haben das mal durch eine Rechnung nachgewiesen, kann die aber nicht mehr aufführen!

 

Quintessenz war glaub ich:

Bei einem vorderen Schwerpunkt, und damit abgesenkter "Nase", muß man und den gleichen Auftrieb zu erzeugen, schneller sein, d.h. man hat dadurch auch erhöhten Widerstand (verdopplung der Geschwindigkeit erhöht den Widerstand um das vierfache!)

Bei einem Schwerpunkt, der hinten liegt, hat man zwar eine leicht erhöhte Pitch im FLug, jedoch hast du dadurch auch ein erhöhten Auftrieb, dadurch brauchst du weniger Leistung und sparst Kraftstoff.

[Patsche]

Nochmals, der Hautgrund liegt in der einfacheren Wartung der Triebwerke unterm Flügel. Ausserdem sind die Fandurchmesser der Triebwerke immer grösser geworden (nicht zuletzt wegen des erwünschten Effektes eines hohen Nebenstromverhältnisses). Das macht es u.U. schwierig die Triebwerke am Rumpf bzw. im Leitwerk unterzubringen (man stelle sich mal z.B. ein GE90 im Leitwerk vor !!!). Bei den Regionaljets ist es umgekehrt. Da hat man aufgrund des in der Regel kurzen Fahrwerks unter den Flügeln wenig Platz. Deshalb ist hier auch noch der Anbau der Turbinen am Rumpf durchaus üblich.

 

Gruß Frank

[Michael]

Moin,

 

also meines Wissens nach wurden Dreistrahler entwickelt um die ETOPS-Bedingungen zu erfüllen!

 

Korrigiert mich, wenn ich mich irre!

 

Gruß, Michael

[karstenf]

Also eTops ist wie das "T" im Wort schon sagt nur für TWIN-Jets.

 

Früher ging man davon aus, daß für Transatlantik-Flüge aus Sicherheitsgründen nur mit 3- und 4-Strahlern geflogen werden sollte.

 

Da die Engines immer zuverlässiger wurden, fing man mit den Überlegungen zu Tweinjets auch für längere Strecken an.

 

Zurück zum ursprünglichen Thema...

[Crossman]

Hallo zusammen!

 

Die Anordnung der Triebwerke am Heck hatte zunächst folgende Gründe: Zu Beginn der Siebziger Jahre standen keine Triebwerke mit genügend Leistung für zweistrahlige Transatlantik/ -pazific Langstreckenjets zu Verfügung. Beispiel DC10 und TriStar. Glaube mich zu erinnern, daa Rolls Royce Anfang der Siebziger wegen der Probleme mit der Entwicklung der RB525 Triebwerke für den TriStar zu Grunde gegangen wäre.

B727 und auch die Hawker Siddley Trident hatten die gleichen Probleme. Also musste auch hier ein baugleiches drittes Triebwerk her.

Ein anderer Fall war die DC9. Hier stand wohl die Überleguing eines aerodynamisch günstigen Tragflügels im Vordergrund.

ganz nebenbeiergab sich de Vorteil, dass diese Flugzeuge mit recht kurzen Fahrwerken auskamen. Dies wiesderum hatte den Vorteil, dass man z.b. direkten einfachen Zugang zu den Laderäumen und den Serviceeinrichtungen (Wastewater - Groundpower - Beladung ohne Förderbänder - kleine Treppen) hatte. Desweiteren hatten aber die DC9 keine Bodenfreiheit unter den Tragflächen, was sich günstig auf das Ansaugen von Schmutz und kleinen Gegenständen auswirkt.

Dieser Gedanke dürfte auch im Vordergrund bei der Entwicklung von CRJ und E145 gestanden haben. Hohe Bodenfreiheit der Triebwerke und günstiger Zugang zu allen Einrichtungen welche für die Bodenabfertigung wichtig sind.

 

Ein ganz anderes Thema ist der Schwerpunkt. Richtig ist ohne Zweifel "aft CG saves Fuel", d.h. ein möglichst weit hinten liegender Schwerpunkt - für Fachleute MAC Main Aerodynamic Cord - spart bis zu 7% Sprit. Also sind hier die Flugzeuge mit Hecktriebwerken günstiger dran. In der Praxis ergibt sich aber das dies Flugzeuge wesentlich labier auf eine Schwerrpunktverlagerung reagieren. So ist z.B eine leere MD80 extrem hecklastig. Beim CRJ dagegen, müssen bei vollem Flieger und typischerweise wenig Gepäck, möglichst einige der vorderen Sitze freigehalten werden. Klingt zwar wie das Gegenteil des im vorherigen Satz geasagten, ist aber auf die langen Hebel des CRJ oder der MD80 zurückzuführen. Dies ist z.B. ein Problem wenn z.b 40 Business Passagiere morgens DUS-ARN fliegen aber nur 20 Economy Passgiere die gleiche Route mit der MD90 wählen. Alle haben aber zusammen nur wenig Gepäck, welches zur günstigen Verlagerung des Schwerpunktes, in diesem Fall in den hinteren Laderäumen, geladen werden muss.

 

Alles in Allem werden sich dennoch die Flugzeuge mit zwei Triebwerken, zumindest in der A320/B737-Klasse, unter den Tragflächen durchsetzen, da die operationellen Vorteile überwiegen und die generelle Schwerpunktauslegung mit der Anordnung der Tragflächen gelöst werden kann.

Bei den Regionalflugzeugen scheinen, wegen der generell geringen Grösse diese Probleme in den Hintergrund zu treten, da hier eine gute Zugänglichkeit und die Bodenfreiheit der Triebwerke, das entscheidende Argument liefern.