Guest Jörgi von Siebenstein

Aktuelles zur Airbus A320 Familie

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In obigen Link von NCC1701 erklärt Carsten Spohr dezidiert den prozentualen Einsparungsunterschied

zwischen pro Sitzplan und Gesamtersparnis mit 1) fast 25% oder 2) 17%.

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... Die Startphase mit großen Leistungen fällt da einfach stärker ins Gewicht.

 

Ich kenne dazu keine Details, ein Verbrennungsmotor eines KFZ macht das aber anders. Bei Vollgas lösen sich alle schönen Sparwerte aus den Papieren förmlich in Luft auf. Nur im geringen Teillastbetrieb konnte in den letzten Jahren nennenswerte Verbrauchsvorteile generiert werden.

 

Wäre wirklich interessant zu erfahren, wie sich die neue Triebwerksgeneration hinsichtlich Start- und Cruisephase verhält.

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In obigen Link von NCC1701 erklärt Carsten Spohr dezidiert den prozentualen Einsparungsunterschied

zwischen pro Sitzplan und Gesamtersparnis mit 1) fast 25% oder 2) 17%.

Stimmt, danke.

 

oder 2) 17%.

"bis zu" 17%

;)

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Der Theorie nach soll ja eben das Getriebe des PW dafür sorgen, dass in jeder Phase der Verbrauch optimiert wird.

 

Fast richtig: ganz genau genommen soll das Getriebe dafür sorgen, dass der Fan zu jedem Zeitpunkt mit der für ihn optimalen Drehzahl laufen kann (der optimierte Verbrauch ist nur die Folge davon). Es dürfte allerdings auch Betriebszustände geben, in denen die jeweils optimalen Drehzahlen von Niederdruckwelle und Fan zufälligerweise einmal gleich sind. In diesem Fall wäre es dann rein rechnerisch für den Verbrauch sogar egal, ob noch ein Getriebe zwischengeschaltet ist. "Rein rechnerisch" deswegen, weil das zusätzliche Gewicht des NEO-Triebwerks ja auch dann getragen werden muss wenn, wie oben beschrieben, gerade gar keine Ersparnis realisierbar ist..

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Ich kenne dazu keine Details, ein Verbrennungsmotor eines KFZ macht das aber anders. Bei Vollgas lösen sich alle schönen Sparwerte aus den Papieren förmlich in Luft auf. Nur im geringen Teillastbetrieb konnte in den letzten Jahren nennenswerte Verbrauchsvorteile generiert werden.

 

Wäre wirklich interessant zu erfahren, wie sich die neue Triebwerksgeneration hinsichtlich Start- und Cruisephase verhält.

 

Habe mich dort nur auf Pressemeldungen von PW und Airbus bezogen. Wie das ganze technisch gelöst wurde stand da leider nicht bei.

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Es dürfte allerdings auch Betriebszustände geben, in denen die jeweils optimalen Drehzahlen von Niederdruckwelle und Fan zufälligerweise einmal gleich sind. In diesem Fall wäre es dann rein rechnerisch für den Verbrauch sogar egal, ob noch ein Getriebe zwischengeschaltet ist.

 

Nicht ganz. Mal von dem seltenen Fall ausgehend, dass in einem bestimmten Betriebszustand Niederdruckturbine und Fan die selbe optimale Drehzahl hätten: In diesem Fall schadet das Getriebe, da nach der Übersetzung die Drehzahlen nicht mehr gleich sind. Das Getriebe ist ja nicht nach Lust und Laune zuschaltbar.

Aber das dürfte sowieso nur eine theoretische Fingerübung sein. Niederdruckturbine und Fan haben nur in Ausnahmezuständen die selbe ideale Drehzahl. In den relevanten Betriebszuständen unter ordentlich Last dürfte die ideale Drehzahl der Niederdruckturbine stets deutlich größer sein als die des Fans. Wenn die so ähnlich wären oder immer wieder mal wechseln würden, hätte man sich wohl den Spaß mit dem Getriebe gespart.

 

Auch sorgt das Getriebe nicht dafür, dass der Fan zu jedem Zeitpunkt mit der für ihn idealen Drehzahl laufen kann. Es sorgt nur dafür, dass die Drehzahlen von Fan und Niederdruckturbine näher an die jeweils optimale Drehzahl kommen, ohne bei einem der beiden Elemente zu viele Kompromisse eingehen zu müssen.

Der Kompromiss, der hier aber wie überall dennoch notwendig war, besteht in der Systemkomplexität und dem Gewicht.

 

Grüßle

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Und das nur mit den 45-60 min Flügen nach HAM-FRA-MUC. Ob sich diese Zahl auch bei Flügen >=2h ergeben wird?

 

...NCC1701

Dann ergeben sich noch bessere Zahlen. Bei kurzen Strecken kostet das zusätzliche Gewicht der neuen Triebwerke auch Sprit. Wo genau der relevante Punkt beim A320 liegt, keine Ahnung, aber beim A330ceo vs. Neo sind es wohl ganze 2000nm iirc.

Das ist der Grund warum alte Sptritschlucker auf Kürze Strecken verschoben werden, oder auch warum sich die 737 classic bei einigen Airlines so lange halten konnte. Kurze feeder Strecken.

Ist die Strecke lang genug, ist irgendwann auch das TOW niedriger als beim Altmetall, weil weniger Sprit mitgeführt werden muss, das verbessert der Verbrauch ebenfalls.

 

Gruß

Thomas

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... soll das Getriebe dafür sorgen, dass der Fan zu jedem Zeitpunkt mit der für ihn optimalen Drehzahl laufen kann ...

 

Dabei bleibt das Übersetzungsverhältnis aber immer gleich, oder ist das Planetengetriebe schaltbar?

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Dabei bleibt das Übersetzungsverhältnis aber immer gleich, oder ist das Planetengetriebe schaltbar?

Fix.

 

Ich hab irgendwas zwischen 2:1 und 3:1 im Kopf, aber nur vage.

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Ich kenne dazu keine Details, ein Verbrennungsmotor eines KFZ macht das aber anders. Bei Vollgas lösen sich alle schönen Sparwerte aus den Papieren förmlich in Luft auf. Nur im geringen Teillastbetrieb konnte in den letzten Jahren nennenswerte Verbrauchsvorteile generiert werden.

 

Wäre wirklich interessant zu erfahren, wie sich die neue Triebwerksgeneration hinsichtlich Start- und Cruisephase verhält.

Ein KFZ-Motor ist mit einer Turbine natürlich nicht vergleichbar, aber da erzähle ich wohl niemandem etwas neues ;). Der eigentliche Verbrauchsvorteil generiert die neue Treibwerksgeneration (inkl. LEAP) in erster Linie durch den massiv auf über 10:1 erhöhten Nebenstromanteil.

 

Der Punkt ist der: Energiebedarf steigt linear zu steigender Masse, aber quadratisch zu steigender Geschwindigkeit. Um also einen bestimmten Gesamtimpuls (Masse x Geschwindigkeit) zu erreichen, ist es energetisch sinnvoller, viel Luft auf eine niedrige Geschwindigkeit zu bringen (Mantelstromtriebwerk, Turboprop), als wenig Luft auf hohe Geschwindigkeiten (klassischer Ein-Kreis-Turbojet). Letzteres ist nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten sinnvoll (vulgo Überschall, ab etwa Mach 1.6).

 

Man kann also sagen, je schneller ein Flugzeug fliegen können muss, desto kleiner muss das Bypass-Verhältnis sein (siehe Kampfjet - oder Concorde :D) - im Umkehrschluss ist bei einem 'langsamen' Flugzeug ein grosses Bypass-Verhältnis, oder je nach Einsatzgebiet gleich ein Turboprop von Vorteil.

 

Logischerweise ist nun ein Flugzeug mit modernen Triebwerken mit Bypass-Verhältnis 10:1 einer Maschine mit mittlerem Verhältnis (z.B. ~5.6:1 beim CFM56) bei sehr kurzen Flügen mit hohem Anteil an langsamen Flugphasen, überdurchschnittlich im Vorteil.

 

Fast richtig: ganz genau genommen soll das Getriebe dafür sorgen, dass der Fan zu jedem Zeitpunkt mit der für ihn optimalen Drehzahl laufen kann (der optimierte Verbrauch ist nur die Folge davon). Es dürfte allerdings auch Betriebszustände geben, in denen die jeweils optimalen Drehzahlen von Niederdruckwelle und Fan zufälligerweise einmal gleich sind.

Auch nur fast richtig: die ideale Drehzahl des Fans wird immer deutlich unter der idealen Turbinendrehzahl liegen. Hat mit Blattspitzengeschwindigkeiten, Fliehkräften und Zugfestigkeit der Materialien zu tun, ganz genau blicke ich da aber auch noch nicht durch.

 

Jedefalls wäre es mit herkömmlicher Technologie nicht möglich gewesen, so hohe Bypass-Verhältnisse zu erreichen, da entweder der Fan viel zu schnell gelaufen wäre (bzw. es keine Fanblades gibt, die diese Belastung auf Dauer ausgehalten hätten), oder die Turbine viel zu langsam, was ihre Effizienz beeinträchtigt.

 

Bzw. ist ja letzteres der Ansatz von CFM: eine Turbine zu bauen, die mit den niedrigen Drehzahlen auskommt, also gewissermassen ein "Thermodynamisches Getriebe" besitzt. Ich nehme an, die komplexen Vorgänge konnte man bis vor wenigen Jahren noch gar nicht vernünftig simulieren, um die ideale Fromgebung der Turbinenschaufeln zu definieren?

 

Das ist der Grund warum alte Sptritschlucker auf Kürze Strecken verschoben werden, oder auch warum sich die 737 classic bei einigen Airlines so lange halten konnte. Kurze feeder Strecken.

 

Na ja, viel Kurzstrecke bedeutet auch viel Bodenzeit. Durch rumstehen kann man mit den alten Gurken am besten Sprit sparen... :ph34r:

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Ich nehme an, die komplexen Vorgänge konnte man bis vor wenigen Jahren noch gar nicht vernünftig simulieren, um die ideale Fromgebung der Turbinenschaufeln zu definieren?

 

Die signifikant steigende Effizienz der Triebwerke obliegt in den letzten Jahren fast ausschließlich der Materialkunde und Materialverwendung. Die geometrischen Eigenschaften sind schon seit Jahrzehnten weitestgehend erschöpft bzw technisch so ausgereizt, das hier eine Steigerung jeglicher Wirtschaftlichkeit widerspricht.

 

Die letzte technische Errungenschaft war eigentlich die TCC, so ums Jahr 2000. Seitdem passiert hier recht wenig. Und das anpassen von unterschiedlich schnell drehenden Teilen hat man schon in den 80er versucht.

Edited by wartungsfee

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ganz genau blicke ich da aber auch noch nicht durch.

 

Habe gerade noch einmal nachgelesen: durch das verwendete Planetengetriebe scheint die Untersetzung fest auf ein Verhältnis von 3:1 eingestellt zu sein, d.h. wenn es den von mir angesprochenen Fall gibt kann er mit dieser technischen Umsetzung auch nicht abgebildet werden.

 

http://theflyingengineer.com/flightdeck/pw1100g-gtf/

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Eine variable Übersetzung wäre sicher wünschenswert, um immer den optimalen Drehzahlbereich halbwegs zu treffen. Das ist sicher aus zwei Gründen nicht gemacht worden, zuerst wegen der Betriebssicherheit und zwritens wegen dem dann notwendigen Zusatzgewicht und Bauraum.

 

Wenn man sich ein Automaticgetriebe ansieht, gibt es im Automobil nichts vergleichbares, wo auf so kompaktem Raum so viel Technik untergebracht ist. Auch dürfte es kein Existierendes Variables Getriebe geben, was duese Drehmomente aushält. Könnte in den MW-Bereich gehen

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Eine variable Übersetzung wäre sicher wünschenswert, um immer den optimalen Drehzahlbereich halbwegs zu treffen. Das ist sicher aus zwei Gründen nicht gemacht worden, zuerst wegen der Betriebssicherheit und zwritens wegen dem dann notwendigen Zusatzgewicht und Bauraum.

 

Wenn man sich ein Automaticgetriebe ansieht, gibt es im Automobil nichts vergleichbares, wo auf so kompaktem Raum so viel Technik untergebracht ist. Auch dürfte es kein Existierendes Variables Getriebe geben, was duese Drehmomente aushält. Könnte in den MW-Bereich gehen

'Eigentlich' gibt es tatsächlich bereits ein solches 'Getriebe'... Es ist halt kein rein mechanisches, sondern ein (gas-)dynamisches. Bei Props kennt man das Prinzip der Constant Speed Propellers schon lange, Turbomeca baute vor Jahrzehnten das Astafan-Triebwerk und Rolls Royce wird mit dem UltraFan in exakt diese Richtung vorstossen: Variable Pitch Fanblades. Natürlich ist auch dies bloss ein Kompromiss, der nur ein Teil der Probleme löst. Aber wo ist das in der Luftfahrt schon nicht so?

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Beim Durchlesen der techn. Erläuterungen über Durchsatzanteile, Überschallgeschwindigkeit an den Impellerspitzen usw. fällt mir auf, dass auf die Turbine immer vergessen wird, oder, um nichts zu unterstellen, sie nicht berücksichtigt wird.

Die Turbine hat immerhin 2 elementare Aufgaben, a) Impellerantrieb, b) Schub.

Jetzt ist es eine Rechenaufgabe, ab wann der Schub unterstützend für den Vortrieb wirkt und  inwieweit der Impeller das erledigt.

Das 3:1 Verhältnis wurde ja lang und breit erklärt, nur, ohne Getriebe war bei niedrigeren Drehzahlen die Turbine in einem schlechten Wirkungsgradbereich und umgekehrt waren die höheren Drehzahlen (gut für die Turbine)m schlecht für den Impeller.

Jede Steigerung des Wirkungsgrades durch die Unter (Über) setzung, wirkt sich positiv auf die Verbrauchsdaten aus. Bei starrer Welle war genau das Gegenteil der Fall, je besser für den Impeller desto schlöechter für die Turbine oder umgekehrt.

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N'Abend!

 

Der A321neo-Prototyp hatte heute einen Tailstrike in Perpignan und wird wohl mehrere Wochen ausfallen.

Unterdessen hat Qatar Airways angekündigt keine neos abzunehmen, bis zugesagte Performanceeigenschaften erfüllt sind.
http://www.bloomberg.com/news/articles/2016-02-16/airbus-a320-revamp-suffers-blows-from-tail-strike-qatar-warning

 

Habe die Ehre,

Dash8-400

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CH-aviation berichtet, dass die neuen A320 bis zur Behebung von Triebwerksproblemen nur innerdeutsch eingesetzt werden sollen.

 

http://www.ch-aviation.com/portal/news/44021-lufthansa-to-keep-the-a320neo-domestic-until-pw-flaws-fixed

Und die vollständige Behebung kann, je nachdem welche Internetseite man zu Rate zieht, sogar bis Ende des Jahres dauern. Aber mindestens mal bis April.

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Na ja, es sogar so schräge Vögel gibt, die sich millionenteures Equipment in den Garten stellen und noch dazu sich erfreuen können, wenn so ein Teil auf Hochtouren zwar einen kleinen Sturm erzeugt, aber ansonsten nutzlos Brennstoff verheizt.

 

Noch dazu sich in akute Gefahr bringen

 

Es war ein Zufallsfund, ich dachte, das muß ich Euch zeigen, zumal die neuen Neos ja gerade ihr Bendgate haben :-)

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