Warum sollten Drosselklappen von Strahltriebwerken reibungslos bewegt werden?

Auf dem einzigen Düsentriebwerk, an dem ich ausgebildet bin, der Bell 206B (Allison 250-Triebwerk), wurde mir beigebracht, den Gashebel langsam und sanft zu bewegen, insbesondere beim Öffnen. Ich habe dies auch bei Rolls Royce gesehen, die RB211 und frühe Trents getestet haben.

Ich habe festgestellt, dass ich eigentlich nicht weiß, warum das so ist. Soll ein mögliches Ausflammen mit einer plötzlichen Erhöhung des Kraftstoffs ohne entsprechende Erhöhung der Luftmasse verhindert werden, da der Motor viel langsamer hochfährt?

Brauchen moderne Motoren dieses Handling? In diesem Video bei etwa 0:17 beginnt der Pilot die Rolle, indem er mehr oder weniger den Gashebel aufdreht. Meine Vermutung ist, dass die FADEC dies wie alle anderen computergesteuerten Steuerungen als "so viel Kraftstoff wie möglich ohne Flammenausbruch" interpretiert.

Es ist erwähnenswert, dass das sanfte Bewegen des Gashebels nicht nur für Düsentriebwerke gilt: Es gibt Gründe, warum Sie den Gashebel auch in Kolbenflugzeugen sanft bewegen möchten (auch hier aus einigen allgemeineren Gründen, "sei freundlich zu deinem Motor"). Die Ergebnisse bei Jets sind eher unmittelbar und dramatischer , wie Casey feststellte .
Ja, es ist sinnlos, den Gashebel in einer Zehntelsekunde bis zum Anschlag zu drücken, wenn es 5 oder mehr Sekunden dauern könnte, um vom Flugleerlauf zur TO-Leistung zu gelangen. Wie mir in der Rennschule beigebracht wurde, kann das Auto nicht so schnell beschleunigen, wie Sie Ihren Gaspedalfuß bewegen können, also entspannen Sie sich einfach.
Wenn Sie Boeing sind (an der ersten 747 arbeiten) , tun Sie das manchmal. Wenn Pratt und Whitney Ihre Flammenausfälle nicht ernst nehmen, nehmen Sie ihren Präsidenten hoch, blasen zwei Motoren und fragen dann, ob sie pleite gehen wollen?
@Mazura Das Video in deinem Link scheint aufgrund eines Urheberrechtsanspruchs entfernt worden zu sein.
Das Video war: Smithsonian Channel 747 The Jumbo Revolution

Antworten (2)

Kompressorstillstand ist nur ein Grund. Casey hat Recht: Zu schnelles Bewegen des Gashebels führt zu einer Überversorgung mit Kraftstoff, was wiederum der Luft in der Brennkammer zu viel Energie zuführt, sie erwärmt und sie schneller ausdehnen lässt, als die Turbine akzeptiert. Dadurch wird der Druck in der Brennkammer gegenüber dem in der letzten Stufe des Verdichters erhöht, und die erwärmte Luft entweicht in beiden Richtungen aus der Brennkammer. Das ist eine schicke Art zu sagen, dass der Kompressor stehen bleibt.

Die Überversorgung mit Brennstoff in der Brennkammer wird jedoch auch die Motorkomponenten überhitzen. Da Düsenbrenner ziemlich mager laufen, wäre noch viel Sauerstoff übrig, um den zusätzlichen Treibstoff zu verbrennen. Die Temperatur würde schnell ansteigen, bevor der Luftmassenstrom helfen kann, die Brennkammer zu kühlen. Sowohl die Brennkammer als auch die Turbine würden überhitzen und im schlimmsten Fall würde der Motor zerstört werden. Moderne Motoren verwenden eine Computersteuerung, um die Kraftstoffzufuhr nur langsam zu erhöhen. Davor musste der Pilot aufpassen, die Schubhebel nicht zu schnell aus dem Leerlauf nach vorne zu bewegen.

Ein zusätzliches Risiko bei Mehrspulenmotoren ist das Pumpen des Kompressors aufgrund eines dynamischen Ungleichgewichts. Die geringere Trägheit der Hochdruckspule ermöglicht es ihr, der Niederdruckspule vorauszueilen, und jetzt laufen die späteren Stufen des Kompressors zu schnell und haben zu wenig Luft, weil der Niederdruckteil nicht genug Luft pumpen kann, um zu halten der Hochdruckkompressor vor dem Abwürgen. Nur eine sorgfältige Anwendung von Schubbefehlen oder Computersteuerung kann die zusätzliche Wärme in der Turbine so begrenzen, dass der Hochdruckkompressor innerhalb seiner Pumpgrenzen bleibt.

Das macht durchaus Sinn und erklärt auch, warum man beim Startvorgang beim Allinson mit Argusaugen auf den TOT schaut. Wenn die Grenzen überschritten werden, hacken Sie den Kraftstoff und kurbeln weiter.
Sollte die FADEC das nicht verhindern?
@rbp - Wo einer existiert, ja; das FADEC dient im Wesentlichen als "Fly-by-Wire"-Steuerung für das Strahltriebwerk. Allerdings haben nicht alle Jets sie, obwohl praktisch alle Verkehrsflugzeuge, die derzeit fliegen, eine haben, da dies die Anforderung des Flugingenieurs beseitigt.
Dann ist die Antwort für praktische Zwecke im kommerziellen Luftverkehr, dass der Pilot den Schubhebel nicht nach vorne lockern muss, um ein Abwürgen des Kompressors zu verhindern.
@rbp Ich weiß nicht, ob Jet Rangers FADECS haben, aber die, die ich geflogen bin, hatten keine. Der FADEC war die Platte aus nassem Fleisch, die den Gashebel hielt.
Außerdem haben Sie bei Drehflüglern das zusätzliche Problem des enormen Trägheitsmoments, das an der Antriebsturbine hängt und die Beschleunigung verzögert. Obwohl sich der Gasgenerator nicht auf derselben Welle befindet, sind sie aerodynamisch gekoppelt: (
Ja, für Engines ohne FADECs wird der FADEC am nichts tun. Auch das Gemisch, die alternative Luft oder die Kohlenhydratheizung funktionieren nicht, wenn diese nicht installiert sind.

Das Problem ist die Möglichkeit eines Kompressorstillstands. Die Verbrennung reagiert direkt auf Änderungen des Schubhebels, aber es dauert einige Zeit, bis die Turbine, die mit dem Kompressor verbunden ist, hochgefahren wird. Wenn die vom Kompressor einströmende Luft keinen ausreichenden Druck hat, weil sie nicht genug aufgespult ist, riskieren Sie einen Kompressorstoß. Bei diesen Triebwerken müssen Sie den Schub langsam erhöhen, damit die Turbine (und damit der Kompressor) hochfahren kann, damit der Luftstrom durch das Triebwerk für die Triebwerksleistung ausreichend bleibt.

Bei modernen Triebwerken mit FADEC-Systemen sollten diese Probleme nicht auftreten, da das FADEC Ratenbegrenzungen für Erhöhungen des Kraftstoffdurchflusses durchsetzen oder den maximalen sicheren Kraftstoffdurchfluss aus beobachteten Triebwerksparametern direkt berechnen kann. Moderne Motoren verfügen möglicherweise auch über ausgefeiltere Kompressoren mit variablen Statoren, die dazu beitragen können, Kompressorstillstände / -stöße zu mildern.

Ich bin zerrissen. Ich habe Ihre Antwort akzeptiert, aber ich muss sagen, dass die von Peter meiner Meinung nach vollständiger ist.
@Simon: A) Das Akzeptieren der ersten Antwort, insbesondere hier, ist nicht immer die beste Richtlinie, und B) Sie können Caseys Antwort deaktivieren und die von Peter auswählen, wenn Sie der Meinung sind, dass sie Ihnen mehr hilft - bei SE geht es um die Antwort, die am besten hilft Fragesteller, mythische, magische, auf Einhörnern basierende Internetpunkte sollten bei der Auswahl des Häkchens nicht berücksichtigt werden. (Natürlich nichts Persönliches, Casey – tolle Antwort!)
@Simon Akzeptiere die Antwort, die deiner Meinung nach am nützlichsten für dich ist und dein Problem am besten löst. Keiner von uns wird sich über 15 Wiederholungen ärgern, also mach dir darüber keine Sorgen.
Variable Statoren sind nichts Neues; GE verwendete sie bereits in den 1950er Jahren .