Welche Änderungen nehmen Hersteller an einem Motor vor, um die Schubkraft, die er für verschiedene Anwendungen erzeugt, zu variieren? Nehmen Sie zum Beispiel den GE CF34, bei dem es einen Unterschied von 10780 lb zwischen dem Schub gibt, der vom kleinsten CF34-3 und CF34-10E erzeugt wird.
Der CF34-3 und der CF34-10E sind ganz unterschiedliche Triebwerke. Der -10 erzeugt aus mehreren Gründen mehr Schub:
Es hat einen höheren Massenstrom . Das CF34-3 hat einen 44-Zoll-Lüfter, während das -10E einen 54 -Zoll-Lüfter hat. Der Massenstrom wird also in der -10E höher sein, und der Schub hängt vom Massenstrom ab.
Das Bypass-Verhältnis ist unterschiedlich , das -3 ist 6,2, während das -10E 5,4 ist. Dies liegt auch an den unterschiedlichen Lüfterdurchmessern und führt zu einem Unterschied im Schub (auch wenn der Massenstrom gleich war).
Das sind deutlich unterschiedliche Motoren . Der -3 wiegt 700 kg, während der -10E 1700 kg wiegt. Es ist also viel mehr als nur eine Änderung der Klingen oder eine Änderung der Kraftstoffplanung, beides wird das Gewicht nicht ändern. Bei einem solchen Gewichtsunterschied würde man eigentlich erwarten, dass der -10E etwa doppelt so stark ist, also würde sich tatsächlich die Frage stellen, ob er nicht erheblich höher als der -3 wäre.
Die Turbinentemperaturen sind aufgrund der großen Unterschiede im Technologieniveau jedes Triebwerks ebenfalls unterschiedlich. Die -3 wurde 1995 zertifiziert , im Vergleich zur -10E im Jahr 2013. Das EASA-Musterzertifikat EASA für die -10E zeigt, dass die maximal zulässige EGT beim Start 983 Grad Celsius beträgt. Die -3 max EGT für den Start beträgt im Vergleich dazu nur 871 Grad Celsius.
In Bezug auf die Überholungsintervalle sind diese Informationen im Allgemeinen urheberrechtlich geschützt, da sie wirtschaftlich sensibel sind. Sie werden also nicht viele Informationen finden. Es genügt zu sagen, dass Fluggesellschaften kein Geld verdienen, wenn die Triebwerke häufig überholt werden müssen, so dass spätere Versionen mit besserer Hochtemperatur-Materialfähigkeit wahrscheinlich längere Überholungsintervalle haben als Triebwerke früherer Generationen, die in einer Zeit hergestellt wurden, als kürzere Zeiträume die Norm waren , und damals akzeptabel, aber nicht jetzt.
Bei der ursprünglichen Entwicklung hat ein Motordesign eine „thermodynamische Grenze“, die die maximale Energie festlegt, die Sie aus der grundlegenden Kernkonfiguration ziehen können. Da die anfängliche Entwicklung sehr konservativ ist, wird es bei der ersten Entwicklung einen großen thermodynamischen Spielraum im Design geben, so dass mehr Energie durch verschiedene Detailänderungen und Verbesserungen bei nachfolgenden Versionen geleitet werden kann, da sich das Design im Betrieb bewährt hat. Beispielsweise können Sie durch Verbesserungen der Kompressorschaufeln oder das Hinzufügen von Kompressorstufen mehr Kraftstoff in den Brennerbehälter füllen, wodurch Sie einen größeren Lüfter antreiben und die Schubleistung erhöhen können.
Es gibt negative Nebenwirkungen. Wenn Sie immer mehr Leistung ziehen, stoßen Sie irgendwann an die physikalischen Grenzen des Kerns, und dabei fangen Sie an, die Betriebstemperaturspannen des Motors erheblich zu beeinträchtigen (die Differenz zwischen der normalen Betriebs-ITT und der maximalen ITT zwischen andere Dinge), um die gewünschten Schubwerte zu erhalten, was bedeutet, dass die Zeit zwischen den Überholungen immer kürzer wird.
Die -3-Versionen des CF-34 sind ziemlich unterbeansprucht und diese laufen ziemlich lange zwischen den Überholungen. Wenn Sie die Strichzahlen nach oben bewegen, werden die durchschnittlichen Stunden zwischen den Überholungen immer kürzer.
Insbesondere beim CF34 gibt es einen weiteren großen Unterschied zwischen den -3ern und späteren, da der Kompressoreinlass hinter dem Lüfter „bündig“ mit dem inneren Konus des Abgaskanals des Lüfters ist, um den Motor resistenter gegen FOD zu machen (ein Ziel von das A-10-Programm, in dem der Motor ursprünglich geboren wurde). Bei späteren Dash-Nummern änderte GE den Kompressoreinlass, um die Windmühlenfähigkeit und Betriebseffizienz zu verbessern, um einen etwas stärkeren Ram-Effekt zu erzielen. Dies hatte den Nebeneffekt, dass der Motor viel mehr Sand einzog, was die Kompressorschaufeln viel schneller erodierte und die Lebensdauer des Motors verkürzte (die Verwendung von Flexschub hilft dabei sehr).
Jamiec