Erhöht der Einbau von mehr Triebwerken in Verkehrsflugzeuge die Sicherheit?

Heutzutage ist es sehr schwierig, dieser Art von Frage einen numerischen Wert zuzuordnen, einfach weil die Wahrscheinlichkeit, dass etwas passiert, so unglaublich gering ist. Dies ist keine eindeutige Gleichung und hängt von mehreren Faktoren ab.

Ein paar Gedanken:

Die Auswirkungen des Verlusts eines Triebwerks sind bei einem viermotorigen Flugzeug weniger erheblich als bei einem zweimotorigen Flugzeug. Sie verlieren nur 25 % des Schubs im Vergleich zu 50 %. Zweimotorige Jets werden jedoch mit einem größeren Sicherheitsspielraum gebaut und sind in der Lage, einen Triebwerksausfall in jeder Phase des Fluges zu bewältigen. Vierstrahlige Jets sind zertifiziert, um mit zwei Triebwerken auf einer Seite des Flügels fliegen zu können.

Theoretisch ist die Wahrscheinlichkeit eines Motorschadens bei vier Motoren doppelt so hoch, da Sie doppelt so viele Motoren haben. Während der verlorene Schub weniger bedeutend wäre, kann sich der Schaden sehr selten ausbreiten und Schäden an anderen Teilen verursachen (siehe QF32 und ELY1862 ). Im Allgemeinen ist es einfacher, billiger und schneller, zwei Motoren zu warten als vier. Sollte beispielsweise ein kompletter Motortausch notwendig sein, müssen Sie diesen nur zweimal statt viermal durchführen. Jeder zusätzliche Schritt ist ein Schritt, bei dem theoretisch etwas schief gehen könnte.

Das GE90 (Boeing 777) ist für den Umgang mit „großen“ Vögeln (4 kg) zertifiziert, während das CFM56 (Airbus A340) nur „mittelgroße“ Vögel befördern kann. Daher dürften die Triebwerke der Boeing 777 etwas robuster sein.

Aus menschlicher Sicht wird die Arbeitsbelastung der Piloten mit zwei Triebwerken geringer sein als mit vier. Sollte in einem zeitkritischen Notfall etwas passieren, gibt es weitere Systeme, die Sie im Auge behalten müssen. Siehe CAL006 .

Außerdem bleibt nicht jeder Motorschaden verschont, nur weil man vier Motoren hat. BA Flight 9 verlor alle vier Triebwerke aufgrund von Vulkanasche. Bei BA-Flug 38 fielen die Triebwerke gleichzeitig aufgrund von Eis im Wärmetauscher der Triebwerke aus, die unter identischen Bedingungen betrieben wurden.

Obwohl ETOPS seit mehreren Jahrzehnten existiert und für Tausende von Flugzeugen gilt, habe ich von keinem einzigen Unfall gehört, an dem Verkehrsflugzeuge beteiligt waren, die in diesem Bereich operieren.

Von einem strikten "Motor aus"-Standpunkt in der heutigen Zeit bekommt man sich selbst nicht sehr viel. Es gibt hier einen großartigen Artikel , der ziemlich viel über diesen Punkt aus GA-Sicht spricht. Es gibt natürlich die einfache Tatsache, dass man bei manchen Flugzeugen mehr Schub braucht, um einfach zu fliegen. Es wurde auch viel darüber geforscht, ob die regelmäßige Wartung eines Motors ihn sicherer macht oder das Problem tatsächlich verstärkt. Auch hier gibt es vom Standpunkt der GA (hauptsächlich Kolben) aus einen Fall zu machen.

Je mehr Motoren Sie haben, desto besser sind Sie dran, wenn ein Motor ausfällt; desto wahrscheinlicher ist es jedoch, dass man scheitert.

Motoren werden wie viele andere Dinge in Bezug auf die „mittlere Zeit zwischen Ausfällen“ oder MTBF bewertet. Bei Flugzeugtriebwerken ist die MTBF relativ hoch (Zehntausende von Stunden bei ordnungsgemäßer Wartung), aber sie fallen immer noch in relativ bescheidenen Situationen aus.

Es ist eine einfache Wahrscheinlichkeit, dass bei einer gegebenen Ausfallwahrscheinlichkeit eines bestimmten Motors die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens ein Motor ausfällt, der kombinierten Wahrscheinlichkeit entspricht, dass jeder einzelne Motor ausfällt. Wenn also der in einer 747 verwendete Triebwerkstyp bei einem bestimmten Flug mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/1000 ausfällt (die tatsächliche Wahrscheinlichkeit ist viel geringer, in den Zehnmillionsteln), besteht eine Wahrscheinlichkeit von mindestens 4/1000 = 1/250 ein Triebwerk des Flugzeugs fiel während dieses Fluges aus. Wenn die beiden Triebwerke einer 737 jeweils die gleiche Ausfallwahrscheinlichkeit hätten, ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Triebwerk während des Fluges ausfällt, halb so hoch wie die eines Triebwerksausfalls bei der 747, da nur halb so viele Triebwerke ausfallen könnten. In Bezug auf MTBF können wir sagen, dass die mittlere Zeit zwischen einzelnen Triebwerksausfällen bei einer 747 halb so lang ist wie bei einer 737.

Wir sehen also, dass eine Erhöhung der Anzahl der Motoren bei sonst gleichen Bedingungen die Wahrscheinlichkeit erhöht , dass etwas schief geht. Der Pilot eines zweimotorigen Flugzeugs wird jedoch einen viel besseren Tag haben, wenn es passiert, als der Pilot eines einmotorigen Flugzeugs, obwohl es doppelt so wahrscheinlich ist, dass es im Vergleich zum Piloten eines einmotorigen Flugzeugs zu einem Motorschaden kommt Wille.

Die große Frage, die wirklich gestellt werden muss, ist, mit wie vielen Triebwerken kann das Flugzeug fliegen und wie viele mehr als diese Anzahl hat es? Jets wie die DC-10 und 727 wurden wegen ihrer relativ hohen Fehlertoleranz vermarktet; Sie konnten mit nur einem Triebwerk in niedriger Höhe einen Horizontalflug aufrechterhalten, nachdem sie die anderen beiden verloren hatten, und bei der 727 spielte es keine Rolle, welches noch lief, da sie alle so nahe an der Mittellinie standen. Die 747 benötigt mindestens zwei ihrer vier Triebwerke, um den Horizontalflug aufrechtzuerhalten (siehe British Airways Flug 9 im Jahr 1982, bei dem alle vier Triebwerke mitten im Flug aufgrund der Aufnahme von Vulkanasche ausfielen; das Neustarten eines Triebwerks verlangsamte die Sinkgeschwindigkeit, aber es dauerte zwei zum Ausgleich).

Heute werden Passagierflugzeuge hauptsächlich aus Gründen der Kraftstoffeffizienz mit so wenig Triebwerken konstruiert, wie sie benötigen. Triebwerke sind an einem bestimmten Punkt ihrer Leistungskurve am effizientesten, und Sie konzipieren das Flugzeug so, dass es bei dieser Leistungsabgabe seiner Triebwerke effizient fliegt. Aus diesem Grund hat die 737 (und neuere Jets wie die 777 und 787) keine vier Triebwerke; es braucht sie nicht, weil die 737 ein Fünftel des Gewichts ist und die Motoren, die sie hat, effizienter sind als die der 747.

Fällt ein Triebwerk aus, ist der Schubverlustanteil bei einem Flugzeug mit vier Triebwerken kleiner als bei einem mit zwei Triebwerken. Wenn andere Dinge passieren, zum Beispiel Ruderverlust, ist die Giersteuerung mit drei verbleibenden Motoren einfacher als mit einem. In Bezug auf den prozentualen Schubverlust und was dies bedeutet, ist ein 4-motoriges Flugzeug sicherer als ein 2-motoriges Flugzeug.

Die ICAO-Bestimmungen erlauben zweimotorigen Flugzeugen das Überfliegen ozeanischer Strecken (sie müssen eine Ram Air Turbine (RAT) haben), daher muss ein solches Flugzeug – zertifiziert als ETOPS, Extended-Range Twin-Engine Operational Performance Standard – sicher sein. Wie auch immer, ich kann anderen Antworten zustimmen, die besagen, dass es besser ist, 3 andere zu haben, wenn Sie einen Motor verlieren müssen.