Welchen Einfluss hat thermisches Anti-Ice auf die Abfahrtsleistung?

Ich bin nur einer der leidenschaftlichen Flugsimmer, die versuchen, mehr über die Mechanik von Anti-Eis-Systemen zu verstehen. Ich spreche hier von der Boeing 737-800, wenn es einen Unterschied macht.

Was mich stört, ist: Warum wirkt sich das Einschalten von TAI-Systemen negativ auf die Abstiegsleistung aus? Angesichts einer konstanten Geschwindigkeit, die wir halten wollen, können flachere Abfahrten erlebt werden.

Stellen wir uns einen Sinkflug mit Schubhebeln in Leerlaufstellung vor. Aufgrund meiner Recherchen zu Flugzeugsystemen und Düsentriebwerken würde ich davon ausgehen, dass das Einschalten von TAI (in dieser Reihenfolge) Folgendes bewirken würde:

mehr Zapfluft bekommen -> weniger Luft zum Verbrennen -> Turbine dreht sich langsamer -> N1 verringert

Aber nach dem, was ich im Web erfahren und lesen kann, ist N1 stattdessen tatsächlich erhöht . Ich kann mir vorstellen, dass das Flugzeug versucht, etwas zu kompensieren - aber was ist es, wenn wir uns im Leerlauf befinden? Außerdem gehe ich davon aus, dass die verringerte vertikale Geschwindigkeit von einem irgendwie erhöhten Schub herrührt, von dem ich auch vermuten würde, dass er niedriger ist (oder zumindest auf dem gleichen Niveau wie vor TAI gehalten wird), nicht höher als ursprünglich.

Ich verstehe, dass dies ein komplexes System ist und jeder Teil sich gegenseitig beeinflusst, aber vielleicht können Sie mich in die richtige Richtung weisen ;)

Antworten (2)

Beim Einschalten des Anti-Ice erhöht sich der Bedarf an Zapfluft und die EEC (Electronic Engine Control) erhöht den Ziel-N1, um durch Einspritzen von mehr Kraftstoff genügend Druck bereitzustellen. Aus der Boeing 737 NG FCOMv2 (7.20.5 Engines, APU - Engine System Description, Hervorhebung von mir):

Im Normalmodus verwendet die EEC erfasste Flugbedingungen und Zapfluftbedarf , um die N1-Schubwerte zu berechnen. Die EEC vergleicht das befohlene N1 mit dem tatsächlichen N1 und passt den Kraftstofffluss an, um das befohlene N1 zu erreichen.

Dies wirkt sich auf die Sinkleistung aus, wie in der Boeing 737 NG FCTM (4.24 Climb, Cruise, Descent and Holding) erläutert:

Die Verwendung von Anti-Eis und der erforderliche erhöhte Schub erhöhen die Sinkdistanz. Daher ist eine ordnungsgemäße Abstiegsplanung erforderlich, um den anfänglichen Anflugpunkt in der richtigen Höhe, Geschwindigkeit und Konfiguration zu erreichen. Die erwartete Anti-Eis-Nutzungshöhe sollte auf der Seite DESCENT FORECAST eingegeben werden, um dem FMC bei der Berechnung eines genaueren Sinkflugprofils zu helfen.

Hinweis: Das obige Angebot gilt für die 737 NG-Modelle. Die ältere 737-Classic-Serie erhöht den Schub nicht:

Da alle Motoren so hergestellt oder modifiziert wurden, dass sie im Flug eine einzige Leerlaufdrehzahl verwenden, erhöht die Verwendung von TAI den Schub nicht wie bei anderen Modellen.

Danke für die ausführliche Antwort. Ich verstehe jedoch immer noch nicht, woher dieser erhöhte Schub kommt. Wenn N1 erhöht wird, um die ursprüngliche Luftmenge in der Brennkammer wiederherzustellen, um ein Erlöschen der Flamme zu verhindern, warum steigt dann der Schub? Die gleiche Luftmenge wird nun verbrannt und zusätzliche Luft wird zu TAI umgeleitet. Woher kommt der Schub? Kommt es von erhöhter Bypassluft als Folge von erhöhtem N1?
N1 ist (mehr oder weniger) direkt proportional zum Schub. Eine Erhöhung von N1 erhöht daher auch den Schub, unabhängig davon, wie viel Zapfluft verwendet wird. Sie benötigen jedoch mehr Kraftstoff, um die gleiche Menge N1 zu erzeugen, da ein Teil des Luftstroms in das Kerntriebwerk für die Entlüftung verwendet wird und nicht in die Brennkammer gelangt. Dadurch strömt weniger Luft durch die Turbine. Bypass-Luft ist jedoch unbeeinflusst und dies erzeugt den größten Teil des Schubs in einem High-Bypass-Turbofan.
Um es also auf den Punkt zu bringen, um sicherzugehen, dass ich es richtig verstanden habe: Leerlauf N1 ist bereits am Grenzwert und versorgt den Brennraum mit Luft, die unbedingt erforderlich ist, um ein Ausbrennen zu verhindern. Wenn wir also anfangen, weniger Luft zu verbrennen, weil der Verbrauch erhöht ist, müssen wir anfangen, mehr Kraftstoff zu verbrennen, um den N1-Wert nicht nur auf den ursprünglichen Wert zu bringen, sondern höher, um die gleiche Luftmenge wie zuvor in die Brennkammer zu bringen. Der in der Brennkammer erzeugte Schub bleibt also mehr oder weniger konstant, aber der erhöhte Schub kommt von der erhöhten Bypass-Luft zurück?
@fafaldo Ja, das klingt für mich ungefähr richtig ;)

Das Einschalten von Engine Anti-Ice bewirkt, dass der Motorleerlauf N1 automatisch erhöht wird, sodass er zusätzliche Zapfluft liefern kann und nicht ausflammt.

Dies bedeutet, dass für die Sinkflugplanung ein früherer Sinkflug geplant werden sollte, da der Leerlauf N1 jetzt einen höheren Schub erzeugt.