Ist es derzeit möglich, ein Strahltriebwerk mit 1.050 kN Schub zu bauen? (236.049 Pfund)

Verfügen wir derzeit über das Engineering-Know-how, um ein 1.050-kN-Strahltriebwerk zu bauen?

Diese Frage entstand aus der Idee, ein 4-motoriges Flugzeug in ein 2-motoriges Flugzeug umzuwandeln. Ich habe mich für den A380 entschieden, da er das höchste Startgewicht zu haben scheint.

Ein A380-Triebwerk erzeugt maximal 350 kN. Fällt ein Triebwerk aus, stehen dem A380 noch 1050 kN zur Verfügung, die laut Reglement sogar für den Start ausreichen sollten. Wenn wir also auf ein zweimotoriges Flugzeug umsteigen, brauchen wir laut Vorschrift genug Schub für den Start, selbst wenn ein Triebwerk ausfällt, was bedeutet, dass jedes Triebwerk maximal 1.050 kN benötigen würde.

Ich lese dies und das . Sie befinden sich im gleichen Zusammenhang mit der Reduzierung eines 4-motorigen Flugzeugs auf 2-Motoren, beantworten jedoch nicht die Frage, ob 1050 kN für einen einzelnen Motor erreichbar sind.

Mögliches Duplikat von Warum hat die 747 4 Motoren statt 2?
@footot hat die Frage geändert, um direkter zu sein. Lesen Sie beide Links, aber sie beantworten nicht, ob ein Motor gebaut werden kann, der stark genug ist, um den A380 im Alleingang zu tragen.
Ich kann mich irren, aber ich erinnere mich, dass @terry einmal gesagt hat, dass in einem viermotorigen Flugzeug (in seinem Fall der 747) immer zwei Triebwerke gleichzeitig in Betrieb sein müssen. Sie mussten nicht einmal den Kurs ändern, wenn ein Triebwerk ausgegangen. Ich frage mich also, ob der a380 nur 700 kN zum Klettern braucht?
Der aktuelle Rekordhalter für das stärkste Düsentriebwerk ist das GE 90-115b mit einer Schubkraft von 127.000 lbf (594 kn). Aus einiger Perspektive hat es mehr Schub als die Titanic und die Mercury-Rakete, die Alan Shepard zusammen ins All brachte . Sie sprechen von einem einzelnen Motor, der doppelt so groß ist ...
@RonBeyer You are talking about a single engine twice that size...bedeutet was genau? Nur weil es nicht existiert, heißt das nicht, dass es derzeit nicht möglich ist. Das bedeutet in erster Linie, dass noch nie jemand eine bestellt hat. Könnte daran liegen, dass sie es nicht bauen können, oder weil sie noch nicht dazu gekommen sind, ein riesiges zweimotoriges Flugzeug zu entwerfen.
@JayCarr idk. wären 700 kN ausreichend, müsste es symmetrisch sein. Wenn Sie zufällig 2 Motoren auf demselben Flügel verlieren, bezweifle ich, dass genügend Ruderautorität verfügbar ist, um das Gieren bei maximalem Schub zu korrigieren.
Do we currently have the engineering know-how to build a 1,050 kN jet engine?würde dich ein einfaches "ja" zufriedenstellen? oder ein ebenso einfaches "nein"? oder welche Art von Daten möchten Sie?
@DrZ214 Wenn Sie sich Sorgen machen, dass die Ruderautorität 700 kN asymmetrischen Schub bewältigen kann, warum glauben Sie, dass 1 050 kN kein Problem wären?
Ich denke, das ist kein Duplikat. Das OP fragt nach dem maximal möglichen Schub für einen Motor, der mit der heutigen Technologie ausgelegt ist. Der Schwellenwert von 1.050 kN dient hier der Veranschaulichung der möglichen Anwendung, ist aber möglicherweise nicht relevant.
@ DrZ214 Ich habe nicht vorgeschlagen, dass es technisch nicht möglich ist, ich habe nur eine Perspektive gegeben.
@ DrZ214 Vielleicht, vielleicht auch nicht. Alle Flugzeuge mit zwei Triebwerken sind so konstruiert, dass sie über genügend Seitenruderautorität verfügen, damit sie weiter steigen können, wenn ein Triebwerk ausfällt. Ich verstehe nicht, warum die 747 eine Ausnahme gewesen wäre (und sie hatte einen riesigen Schwanz ...)
@Federico Ein einfaches Ja oder Nein würde mich zufrieden stellen, wenn es von einem echten Düsentriebwerksingenieur käme. Mehr Daten sind natürlich nie schlecht. Insbesondere wäre es gut zu wissen, ob die Geometrien und der Kraftstofffluss auf den richtigen Schub skaliert werden können, ohne einen Wärmefluss in etwas zu skalieren, das damit nicht umgehen kann. Ich bin mir sicher, dass es noch mehr Überlegungen gibt, weil ich kein Jet-Ingenieur bin.
@DeltaLima Toller Punkt. Ich habe so etwas in Betracht gezogen: 700 kN Schub von 1 Motor in der Nähe des Rumpfes. 350 kN und 350 kN kommen von 2 Motoren auf einem Flügel. also ist einer von ihnen ziemlich weit vom Rumpf entfernt. Ziemlich sicher, dass weite 350 kN mehr Drehmoment erzeugen als nahe 700 kN. Ich denke, wir müssen es mit 1050 und 350 + 350 vergleichen.
@JayCarr Richtig, genau. Genügend Ruderautorität, damit sie weiter steigen können, wenn ein Motor ausfällt. 4-motorige Flugzeuge sind gleich, jeder einzelne Motor kann sterben. Aber in Ihrem ersten Kommentar haben Sie davon gesprochen, dass 2 Motoren sterben, also habe ich auf das starke Gierdrehmoment hingewiesen, das mit sich bringen würde, wenn sie sich auf demselben Flügel befänden.
@ DrZ214 Richtig, und ich habe darauf hingewiesen, dass Flugzeuge mit zwei Triebwerken erforderlich sind, um mit einem ausgefallenen Triebwerk steigen zu können, was bedeutet, dass sie einen stark asymmetrischen Schub haben, genau wie eine 747, wenn zwei Triebwerke auf derselben Seite ausgehen würden. Ich bin mir ziemlich sicher, dass die 747, genau wie jedes andere Verkehrsflugzeug, dafür ausgelegt ist, mit der ganzen Kraft fertig zu werden, die auf einer Seite ist.
Ja - wenn Sie unter "Düsentriebwerk" Raketentriebwerke einschließen.

Antworten (5)

Die Grenze für die Größe von Turbomaschinen ist erheblich größer als die Größe aktueller Flugtriebwerke.

Um abzuschätzen, wie groß Kerne werden können, können wir uns das Kraftwerk SCGT ansehen. Sie können schwere Rahmenturbinen mit einer Größe von bis zu 576 MWe für die SGT5 erhalten (das ist die Hälfte eines typischen Kernreaktors mit 1000 MWe). Das Aero-Derivat LM6000 liefert 40 MWe aus einem 270-kN-Turbofan-Kern, und das größte Aero-Derivat, Industrial Trent 60 , liefert 60-70 MWe aus einem 415-kN-Schub-Turbofan-Kern.

Dies würde ein Schubäquivalent von 3,5–4 MN oder 800.000–900.000 lbf für die SGT5 nahelegen. Sie können eine Rahmenturbine wie diese nicht einfach fliegen, außer im Frachtraum: Sie dreht sich nur langsam hoch, ihre Geschwindigkeit ist niedrig und sie ist nicht nach Luftfahrtstandards zertifiziert. Aber das ist nur eine Frage des Designs. Es zeigt einfach die Menge an Leistung, die in einen einzigen Turbinenkern gepackt werden kann.

Könnten wir also einen 1-MN-Motor bauen? Ja, wir stellen Kerne mit mehrfacher Leistung her. Könnten wir einen flugfähigen 1-MN-Motor bauen? Mit Mühe vielleicht, natürlich würde die Entwicklung Geld kosten. Wäre es so gut wie die Motoren, die wir haben? Das ist die Millionen-Dollar-Frage. Oder es wäre, und zwar mehr als eine Milliarde Dollar, wenn es einen Markt dafür gäbe.

Ist es derzeit möglich, einen Motor mit 1050 kN zu bauen? Nein, weil es kein Design dafür gibt, weil niemand danach gefragt hat. Bei der Konstruktion von Strahltriebwerken geht es nicht darum, bestehende Konstruktionen zu vergrößern, man kann nicht einfach an einer Ecke ziehen und sie vergrößern. Sie müssen die beteiligten Kräfte modellieren, um zu verstehen, was Ihre Materialanforderungen, Schaufeln usw. sein könnten. Ich würde erwarten, dass ein so leistungsstarker Motor einige ernsthafte technische Herausforderungen mit sich bringen würde, die gelöst werden müssten.

Düsentriebwerke wurden im Laufe der Zeit immer größer, daher habe ich keinen Zweifel, dass dies bei Bedarf möglich wäre, vorausgesetzt, es gibt genügend Investitionen.

Natürlich müsste ein Flugzeug dafür ausgelegt sein - ein so leistungsstarker Motor wird sehr groß sein, Sie würden mehr Bodenfreiheit unter dem Flügel oder eine andere Motorplatzierung benötigen, um diese Motoren zu positionieren, sowie stärkere Flügelstrukturen mit den Kräften umzugehen.

verwandt für das Größenproblem.
Erhalten Sie widersprüchliche Antworten, also wird es hoffentlich durch Zitate entschieden.

Soweit mir bekannt ist, gibt es keinen technischen Grund, warum dies nicht der Fall sein sollte, aber die Konstruktion eines Motors mit der doppelten Schubkraft des derzeit stärksten (GE90-115) würde eine Menge Geld und Zeit kosten, zumal nichts in einer ähnlichen Größenordnung hat getan, so dass es sich nicht um ein abgeleitetes Design handeln könnte, wie es viele Motoren sind, die Stückkosten wären ebenfalls enorm und es wäre (unter der Annahme eines High-Bypass-Designs) enorm, so schwer, irgendwo in ein Flugzeug zu passen. All dies zusammen ergibt den wahren Grund, warum es so etwas nicht gibt: Angesichts der erforderlichen Kompromisse will niemand einen.

Um die „riesige Menge an Geld und Zeit“ zu quantifizieren, kann die Entwicklung eines neuen Düsentriebwerks durchschnittlicher Größe in der Größenordnung von 1 Milliarde Dollar kosten. Die Entwicklung von etwas dieser Größe wäre wahrscheinlich ein 10-Milliarden-Dollar-Projekt, wenn nicht mehr.

Technisch ja. Wirtschaftlich nein.

Während der Meganewton-Motor machbar ist, ist die Stückzahl, die Sie verkaufen könnten, so gering, dass niemand Geld in seine Entwicklung stecken wird. Wenn nicht irgendein Militär glaubt, dass es diesen Motor braucht, egal was passiert, wird es nicht getan.

" Der Meganewton-Motor ist machbar ": Details Peter?
Kleben Sie drei GE90 zusammen
Nachbrenner verwenden!
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Meganewton hört sich gut an
"Wirtschaftlich nein". Wenn Europa den A380 bauen würde, um mehr als 500 Menschen zu befördern (800+, wenn man sie dort einpackt), stellen Sie sich nur vor, was China in den nächsten Jahrzehnten verlangen könnte. Wenn der Meganewton-Motor machbar ist, erklären Sie bitte warum und fügen Sie möglicherweise hinzu, was / wo die Grenze beim Hochskalieren ist.

Zurzeit nicht. Die leistungsstärksten Turbofan-Triebwerke, die heute in Produktion sind, produzieren mehr als 120.000 lb, aber von diesem auf 236.000 lb in einem Schritt zu gehen, wäre eine zu große technische Herausforderung und ein zu großes kommerzielles Risiko.