Antriebstechnik 13.06.2003, 18:25 Uhr

Keine Angst vor Tauben im Triebwerk

Vogelschlag in Triebwerken ist immer noch eine erhebliche Gefahrenquelle für Flugzeuge. Triebwerkshersteller versuchen, das Problem zu lösen.

Viele Flughäfen haben ein ganz besonderes Haustier: Falken. Sie sollen andere Vögel von der Start- und Landebahn fern halten. Denn immer wieder kommt es vor, dass vor allem beim Start Vögel in das Triebwerg gesaugt werden. Das kann in besonders schlimmen Fällen zum Abbruch des Starts führen – immer ein riskantes Manöver.
Die GE Aircraft Engines, Tochter des Großkonzerns General Electric, bietet mit dem GE 90 ein Triebwerk an, das weitaus stabiler gegen Vogelschlag ist als andere Triebwerke.
Durchschnittlich werden alle zwei bis drei Jahre neue Flugzeugderivate konzipiert. Haben Hersteller die neue Variante auf dem Reißbrett, geben sie die Anforderungen, die das Triebwerk erfüllen muss, an die Triebwerkshersteller weiter.
Denn Triebwerken kommt in der Flugzeugentwicklung eine Schlüsselrolle zu: Sie entscheiden ganz wesentlich über die Wirtschaftlichkeit eines Flugzeugs und seine Einsatzmöglichkeiten: So müssen Lärmbestimmungen auf Flughäfen eingehalten werden, wenn man sie anfliegen will. Das wiederum bestimmt zusammen mit der Schubkraft maßgeblich die Einsatzmöglichkeiten des Flugzeuges. Und die Kunden, die Fluglinien, verlangen Garantien für die vom Hersteller versprochene Wirtschaftlichkeit eines Flugzeugs – die aber sichert vor allem das Triebwerk.
Ziel bei allen Triebwerksentwicklungen ist es, den Vortriebwirkungsgrad zu verbessern, sie also schneller, wirtschaftlicher, umweltschonender und gleichzeitig stärker zu machen. Denn durch steigende Passagierzahlen werden die Flugzeuge immer größer.
Als Boeing die Pläne der 777 vorstellte, war GE klar, dass ein ganz neues Triebwerk entwickelt werden müsste, um den geforderten Vortrieb leisten zu können.
Weil Kohlefaser neben der größeren Stabilität leichter und flexibler als Metall ist, wurde es in Triebwerken bereits früher in Gehäuseteilen und Austrittsleitschaufeln eingesetzt. Bei den Entwicklungen zum GE 90 gelang GE 1995 der Durchbruch: Erstmals wurde auch in den drehenden Teilen, also im „Fan“, Kohlefaser eingesetzt.
Es gab nur ein Problem: die Flugsicherheitsbehörden schreiben einen Test vor, um herauszufinden, was passiert, wenn ein Vogel ins Triebwerk fliegt und eine der „Fan“-Schaufeln abbricht. Der so genannte „Blade-out“-Test wird von den GEAE-Entwicklungslabors simuliert, indem eine Schaufel am unteren Teil – der so genannten Blattwurzel – mit Sprengstoff gefüllt wird, der dann bei laufendem Triebwerk gezündet wird, um so den Aufprall des Vogels und die dadurch entstehenden Schäden zu simulieren. Allerdings erwies sich die im GE 90 Triebwerk verwendete Kohlefaser als zu widerstandsfähig – die Schaufel brach nicht.
Nachdem es durch eine höhere Sprengladung gelang, eine Schaufel vom Triebwerk zu trennen, offenbarte sich ein weiterer Vorteil der Kohlefaser: Das Material zerfiel in so kleine Teile, dass kein Sekundärschaden am Triebwerk entstand. Ausgeschlossen sind so auch Verletzungen des Flugzeugrumpfs, die beim Durchschlagen der Triebwerksummantelung entstehen können.
Dieses Grundkonzept wird bei Triebwerksweiterentwicklungen wie beim GE90-115B beibehalten – einem Triebwerk mit 52300 kp Schub, das bei der Langstrecken-Versionen der Boeing 777 eingesetzt wird.
Immer mehr Flughafen-Falken könnten daher in den nächsten Jahren ihren Job verlieren. ws/moc

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Mock

    Redakteur und Reporter VDI nachrichten. Fachthemen: Wissenschafts- und Technologiepolitik, Raumfahrt, Reportagen.

  • Wolfgang Schmitz

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