Welche Art von Flugzeugen wird in naher Zukunft über den Himmel fliegen?
Boeing's Die jüngste Studie hat gezeigt, dass sich die Zahl der weltweit eingesetzten Flugzeuge in den nächsten 20 Jahren verdoppeln wird. Dies wird natürlich zu einem erwarteten Anstieg der Nachfrage nach Flugzeugtriebwerken führen.
Kriterien für die Herstellung von Flugzeugtriebwerken
Dies sollte eine gute Prognose für die Triebwerkshersteller sein, wenn sie nicht mit einigen Herausforderungen konfrontiert werden, zu denen auch die restriktiven Umweltnormen gehören. In Zukunft werden Flugzeugtriebwerke nach drei Hauptkriterien konstruiert werden:
- Geringerer Kraftstoffverbrauch aufgrund des erhöhten Kostendrucks und des Marktwettbewerbs
- Geringere Emissionen aufgrund strengerer Umweltvorschriften
- Geringere Anschaffungs- und Wartungskosten
Kriterium Details
Die Auslegung der verschiedenen Verdichtungsstufen des Motors bestimmt den Kraftstoffverbrauch und die Emissionswerte, während die Kosten für Anschaffung und Wartung von der aerodynamischen Auslegung der einzelnen Schaufeln abhängen, die mit dem Verdichtungsverhältnis zwischen den Verdichtungsstufen und dem gewünschten höheren thermischen Wirkungsgrad zusammenhängt.
Eine Steigerung des Motorwirkungsgrads führt zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch und niedrigeren Kohlendioxidemissionen. Andererseits werden die hohen Belastungen an der Schaufelwurzel aufgefangen, da die Schnittstelle zwischen Schaufelwurzel und Scheibe verschwindet und der Rotor entsteht, was zu einem integralen Design für eine massenreduzierende Konstruktion führt, die maximale wirtschaftliche Einsparungen bietet.
Wahl des Materials
Die Werkstoffauswahl war in der Vergangenheit auf Nickelbasislegierungen beschränkt, da hohe Betriebstemperaturen in der Hochdruckumgebung zu berücksichtigen sind. Um den Beschränkungen hinsichtlich der Temperaturen und des Gewichts der Bauteile entgegenzuwirken, werden in jüngster Zeit Bemühungen unternommen, die Verwendung von Legierungen aus
Titan 6-4 Blatt als Ersatz für die Nickelbasislegierungen.
Titan-Legierungen im Vergleich zu Nickelbasis-Legierungen
Die Regulierungsbehörden für die Luft- und Raumfahrt haben die Entwicklung von Titanlegierungen als Sicherheitsklasse 1 im Bereich der rotierenden Bauteile genehmigt. Im Gegensatz zu den Nickelbasislegierungen ist das neue Titanmaterial aufgrund seiner Eigenschaften schwieriger zu bearbeiten. Daher wurden alternative Produktionsverfahren erforscht und erprobt, wenn sie den wirtschaftlichen und technologischen Anforderungen sowohl für den neuen als auch für den alten Werkstoff genügen. Im Bereich der Flugzeugtriebwerksproduktion müssen neue Fertigungsverfahren eingeführt werden, um die Blisk-Komponenten (Blade Integrated Disk) in absehbarer Zeit zu perfektionieren und zu erfüllen.
Flugzeuge und Triebwerke der nächsten Generation
Und da die Nachfrage nach Flugzeugen der nächsten Generation mit schmalem Rumpf noch in diesem Jahr steigen dürfte, werden auch die Hersteller neuer treibstoffeffizienter Triebwerke für diese Flugzeuge stark gefragt sein, und die Einhaltung der drei oben genannten Kriterien wird ihnen einen Vorteil gegenüber anderen Wettbewerbern verschaffen, die herkömmliche Flugzeugbaukriterien anwenden.
Gibt es heute schon Schmalrumpfflugzeuge im Luftraum?
