DER Technikthread für unsere Fragen zu techn. Fragen rund ums Flugzeug!

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Erfahrenes Mitglied
01.06.2018
9.916
7.348
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The electric start system affords maximum flexibility from a variety of power sources: APU generators, external power cart, and cross engine (opposite engine VFSGs)
Marketingsprech...
Sprich: allein aus den Batterien geht nicht, man braucht mindestens externe Power, APU oder ein laufendes Triebwerk. Was in etwa der Situation bei Druckluftstartern entspricht.
Maximal wäre die Flexibilität, wenn es wie bei Businesjets auch aus der Batterie ginge.

Aber externe Power gibt es ja meistens. Obwohl ich es in FRA auch schon erlebt habe, das wir an einer Aussenposition über eine Stunde drauf gewartet haben (auf den Bus auch, deshalb konnte ich es komplett miterleben...), war aber auch ein unplanmäßiger IFTB der von "den Airport Managern" (der Fraport Untertitel) ungeahnte Flexibilität verlangt hat...
 

Flottenchef

Reguläres Mitglied
18.07.2019
81
83
MUC
Einer der bekannteren Muster mit E-Starter war der Alpha Jet im militärischen Sektor.
Kartuschenstarter hab ich im zivilen Sektor aber bisher noch nicht erlebt.
So oder so, die Lösung moderne Triebwerke mit Druckluft zu starten hat weniger mit mangelnder Batteriekapazität zu tun, sondern eher mit den technischen Begebenheiten wie Mindestdrehzahl vor Zündung an, etc. Natürlich auch mit dem Medium Luft, von dem ja genug produziert wird, wenn die APU erstmal läuft.
 

Volume

Erfahrenes Mitglied
01.06.2018
9.916
7.348
Wobei Druckluft ein sehr unwirtschaftliches Medium ist, da die Energie die man dazu aufwendet zu einem Großteil in thermische, nicht in mechanische Energie umgewandelt wird, sprich das komprimierte Gas wird vor allem erwärmt, viel weniger zusammengepresst. Immerhin wird in einer mit heisser bleed air gespeisten Turbine ein Teil dieser Energie wieder zurückgewonnen, aber wenn du Pressluft erst in einem Tank speicherst und da abkühlst, ist der Wirkungsgrad nur so um die 15%

Das ist ja auch eines der großen Probleme der Wasserstofftechologie, komprimierst und kühlst du es für die Lagerung, verbrauchst du schon einen ganz erheblichen Teil der Energie (musst sie aufwändig als Abwärme abführen), die du später wieder daraus gewinnen kannst, der Wirkungsgrad ist katastrophal schlechter als bei einer Batterie (schnell mal Faktor 3-4).

Moderne Leistungselektronik ist dagegen extrem gut geworden, deshalb setzen ja einige Automobilhersteller inzwischen auf sequentielle Hybridantriebe analog zu alten Dieselloks, sprich der Motor treibt nur noch einen Generator an, Elektromotoren die Räder. Man erreicht damit inzwischen Wirkungsgrade in der Nähe konventioneller mechanischer Getriebe, vor allem auf der kurzstrecke mit kaltem Getriebeöl! Deshalb macht durchaus Sinn, was Boeing da macht. Nur die Drehzahlen sind sehr hoch, sowas verkraftet ein pneumatischer Starter viel besser.
 
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MANAL

Erfahrenes Mitglied
29.05.2010
14.089
8.190
Dahoam
Wobei Druckluft ein sehr unwirtschaftliches Medium ist, da die Energie die man dazu aufwendet zu einem Großteil in thermische, nicht in mechanische Energie umgewandelt wird, sprich das komprimierte Gas wird vor allem erwärmt, viel weniger zusammengepresst. Immerhin wird in einer mit heisser bleed air gespeisten Turbine ein Teil dieser Energie wieder zurückgewonnen, aber wenn du Pressluft erst in einem Tank speicherst und da abkühlst, ist der Wirkungsgrad nur so um die 15%
Für die kurze Phase des Triebwerksstarts ist das denke ich vernachlässigbar.
 

Flottenchef

Reguläres Mitglied
18.07.2019
81
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MUC
Für die kurze Phase des Triebwerksstarts ist das denke ich vernachlässigbar.
Kurz ist hier relativ zu sehen. Man kann und darf nicht vom regulären Startvorgang ausgehen, in denen der Airstarter übers Ductsystem angeblasen wird und dann ab so 22% N1 wieder abfällt.
Vielmehr gibt es Teste, in denen das Triebwerk fast 5 Minuten nur über den Starter angedreht wird und nach Ende dann einfach ausläuft. So etwas ist mit einem E-Starter eher weniger anwendbar und hier allein ist das Kernproblem Hitzeentwicklung plakativ herauszustellen.
Die Idee eines Druckluftspeichers als nachhaltige Lösung wäre abgesehen vom Platz und sicherer Anordnung ein wartungsintensives Problem der Abdichtung. Man unterschätzt vielfach die Vibrationen und Schwingungsfreude der Verbindungen von Leitungen, gerade am Triebwerk. Das Thema Nachhaltigkeit ist bei Verkehrsflugzeugen ohnehin ein besonderes Thema, der Wirkungsgrad moderner Triebwerke liegt selten über 30%, was natürlich bedeutet, dass 70% einfach weg sind und der induzierte Aufwand rein wirtschaftlich gerechnet immer Verlust bedeutet.
Würde man ein Flugzeug systemseitig komplett als Eigenversorger, nachhaltiges Eigenprodukt und so gesehen Kreislauffahrzeug konstruieren wollen, würde die Rechnung für den Betreiber ganz sicher nicht aufgehen und meine persönliche Meinung ist hier, dass die Zeit und verfügbare Technologie noch nicht ganz reif dafür ist.
 

marcus67

Erfahrenes Mitglied
17.01.2015
2.674
2.485
Der größte Vorteil beim Verzicht auf das Bleedair System ist die bessere Effizienz der Triebwerke. Ohne Bleedair muss der Kompressor nicht so ausgelegt sein, dass er noch zusätzliche Zapfluft liefen kann. Das ist in bestimmten Betriebszuständen schwer zu gewährleisten.

Dazu kommen natürlich noch ewig lange Ducts, Ventile usw., auf die verzichtet werden kann.
 

MANAL

Erfahrenes Mitglied
29.05.2010
14.089
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Dahoam
Dafür braucht man halt alternative Systeme um den Kabinendruck aufrecht zu erhalten und man muss elektrisch heizen, was auch nicht so wirtschaftlich ist. An einer Stelle spart man, an anderer kostet es extra.
 

marcus67

Erfahrenes Mitglied
17.01.2015
2.674
2.485
Dafür braucht man halt alternative Systeme um den Kabinendruck aufrecht zu erhalten

Dafür hat man keine Probleme mehr mit verunreinigter Kabinenluft.


und man muss elektrisch heizen

Durch die Kompression alleine wird die Luft schon ordentlich erwärmt. Meist wird man eher kühlen müssen. Die ACM bei Bleedair Systemen ist übrigens extrem ineffizient. Die Bleedair zu erzeugen kostet im Triebwerk ja auch viel Energie.

Beispiel für die Temperaturänderung durch die Kompression:

In 10.000m Höhe muss man den Luftdruck (= Volumen der Luft) ca. vervierfachen. Dabei erhöht sich die Temperatur grob um den Faktor 1,74.
Aus -50°C (223K) werden 115°C (388K). Ich hoffe, ich habe mich da nicht verrechnet ...

Die Formel wäre T2 = T1 * (V2/V1) hoch k-1. k ist bei Luft als idealem Gas 1,4. T1/V1 Temperatur & Volumen vorher; T2/V2 Temperatur und Volumen danach.
 
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Erfahrenes Mitglied
01.06.2018
9.916
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Für die kurze Phase des Triebwerksstarts ist das denke ich vernachlässigbar.
Jein.
Es bedeutet natürlich dass irgendwer (APU, GPU) sehr viel leistung bereitstellen muss, damit der Starter sie mit sehr schlechtem Wirkungsgrad nutzen kann, um das Triebwerk zu starten.
Von den Energiekosten her vernachlässigbar, von der benötigten Leistung nicht.

Der größte Vorteil beim Verzicht auf das Bleedair System ist die bessere Effizienz der Triebwerke. Ohne Bleedair muss der Kompressor nicht so ausgelegt sein, dass er noch zusätzliche Zapfluft liefen kann. Das ist in bestimmten Betriebszuständen schwer zu gewährleisten.

Dazu kommen natürlich noch ewig lange Ducts, Ventile usw., auf die verzichtet werden kann.
Man kann dazu allerdings auch einfach in bestimmsten Betriebszuständen auf Bleed Air verzichten, Stichwort bleedless take-off.
Und nein, es ist nicht nur die bessere Auslegung des Kompressors, es sind tatsächlich auch erhebliche Energieeinsparungen da der Kompressor nicht dazu angetrieben werden braucht, heisse Druckluft zu erzeugen die ich als allererstes im Precooler im Pylon erstmal runterkühle, und eine Hand voll Megawatts in die Atmosphäre abgebe...

Beim Verzicht auf Ducts und Ventile ist vor allem entscheidend, dass diese
heiss sind, also aufwändig isoliert werden müssen, und in sensiblen Bereichen auch noch überwacht werden müssen, um bei Lecks keinen Brand oder Schäden an Struktur und Systemen zu verursachen. Kabel und Leistungselektronik wiegen auch ganz gut, brauchen aber weniger Platz.

In der näheren Zukunft gelingt es vielleicht bald, den Starter/Generator direkt in das Triebwerk zu integrieren (z.B. in die Nabe des Hochdruckkompressors) und dann auf schwere und sperrige Wellen und Getriebe verzichten zu können. Dann könnten die Nacelles nochmal schlanker werden, und was nicht da ist kann auch nicht ausfallen...

Ein Flugzeug ohne Hydraulik- und Bleedairleitungen würde schon viele Konstrukteure glücklich machen, Kabel sind viel angenehmer (lecken vor allem nicht...)

Dafür hat man keine Probleme mehr mit verunreinigter Kabinenluft.
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Ach ein elektrisch betriebener Kompressor mus gelager und geschmiert werden, auch ein elektrisch betriebener Kompressor hat Dichtungen durch die Öl in den Luftstrom gelangen kann.
Und wie man bei der Batterieproblematik gesehen hat, was vorne aus dem Rumpf rausgeblasen wird, saugt weiter hinten die Klimaanlage wieder an. Die Triebwerke sind weiter aussen, und tun das nicht.

Aber die Probleme sind definitiv geringer. Nur weg sind sie nicht.

Selbst die kaum Druck erzeugenden Avionics Fans sorgen regelmößig für Rauch im Cockpit / Feuerwarnungen. Die elektrischen Kompressoren mit Megawattleistung können das auch.
 

marcus67

Erfahrenes Mitglied
17.01.2015
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Ach ein elektrisch betriebener Kompressor mus gelager und geschmiert werden, auch ein elektrisch betriebener Kompressor hat Dichtungen durch die Öl in den Luftstrom gelangen kann.

Bei passendem Aufbau lässt sich das schon komplett verhindern. Es ist auch viel weniger Öl im Spiel als bei den TW. Auch die Verwendung anderer Öle ist möglich usw.


Bei mehr als 1000 gebauten 787 hat es bislang noch keinen einzigen Fume Event gegeben.
 

MANAL

Erfahrenes Mitglied
29.05.2010
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Dahoam
In der näheren Zukunft gelingt es vielleicht bald, den Starter/Generator direkt in das Triebwerk zu integrieren (z.B. in die Nabe des Hochdruckkompressors) und dann auf schwere und sperrige Wellen und Getriebe verzichten zu können. Dann könnten die Nacelles nochmal schlanker werden, und was nicht da ist kann auch nicht ausfallen...
Es besteht also Hoffnung für Boeing auf eine 737MAX². :LOL:
 
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01.06.2018
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Bei mehr als 1000 gebauten 787 hat es bislang noch keinen einzigen Fume Event gegeben.
Es hat es kein Problem bis in die Presse geschafft....
z.B. https://aviation-safety.net/wikibase/215676
.... After the air conditioning had been surging periodically during cruise flight, the flight crew heard it one last time before going silent. At approximately the same time, the Senior Cabin Crew Member (SCCM) reported that the In-Flight Entertainment (IFE) system had failed throughout the aircraft, and that a system reset was being carried out. Shortly thereafter, the flight crew noticed an electric burning smell in the flight deck, followed by a haze coming from the first officer’s side....
"Fumes were present throughout the descent, increasing on final approach; however, it remained isolated to the flight deck throughout the flight. The aircraft landed without further incident at CYFB and stopped on the runway"
 
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01.06.2018
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Man verteilt aber keine giftigen Reste von Triebwerks- oder APU Öl mehr im Flugzeug.
Nein natürlich nicht. Man verteilt Reste von Kompressoröl im Flugzeug. Die auch TCP enthalten, um die hohen Temperaturen zu vertragen.
Nur kann man das halt viel besser vermarkten... Scheint ja zu funktionieren ;-)
Und das kam von den Kompressoren der Klimaanlage? Sollte mich wundern.
Der Abschlußbericht scheint bei der Kanadischen Behörde noch nicht vorzuliegen, aber ist es wirklich wahrscheinlicher, dass es Rauch aus anderen Quellen in die Druckleitung der Klimaanlage geschafft hat? Das Cockpit bekommt nie rezirkulierte Luft, sondern nur direkt vom Kompressor.
 

Luftikus

Megaposter
08.01.2010
21.779
7.307
irdisch
Nur direkt vom Kompressor? Dann frage mal A320-Piloten nach rezirkulierter Luft im Cockpit. Ich meine, fünf oder sieben Mal kehrt der Luftstrom zurück. Hat mir ein Bekannter erzählt, der A320 fliegt. Die Piloten wissen das so genau, weil auch das vordere Klo mit an der Cockpitluft hängt...
Das könnte auch bei der A350 der Grund für die private Klo-Sperrung in der C bei LH sein.
 

Brainpool

Erfahrenes Mitglied
15.03.2014
2.801
122
Aus dem Video habe ich ein Foto gezogen. Was haben die Klappen zu bedeuten? expo.jpeg
Es findet sich im Video bei 0:46
 

cockpitvisit

Erfahrenes Mitglied
04.12.2009
4.823
2.077
FRA
Unterhalb von 10,000 Fuß gilt für Luftfahrzeuge bekanntlich ein Tempolimit von 250 Knoten.

Gelegentlich wird dieser überschritten (bei Flugshows, Militärmanövern etc.)

Frage: Welche Behörde genehmigt Ausnahmen von diesem Tempolimit? Reicht man dafür einfach einen speziellen Flight Plan ein, oder gibt's irgendein besonderes Genehmigungsverfahren?
 

Luftikus

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08.01.2010
21.779
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irdisch
Die Flugsicherung. Geht auch auf Zuruf. So streng ist das alles nicht. Es ist wie bei dem Autobahnraser mit 400 km/h. Hauptsache, einer ist nicht mit einer völlig anderen Geschwindigkeit im Gewusel unterwegs.
 
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Flottenchef

Reguläres Mitglied
18.07.2019
81
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MUC
Unterhalb von 10,000 Fuß gilt für Luftfahrzeuge bekanntlich ein Tempolimit von 250 Knoten.

Gelegentlich wird dieser überschritten (bei Flugshows, Militärmanövern etc.)

Frage: Welche Behörde genehmigt Ausnahmen von diesem Tempolimit? Reicht man dafür einfach einen speziellen Flight Plan ein, oder gibt's irgendein besonderes Genehmigungsverfahren?
Man muss hier differenzieren, bei Airshows oder Militärmanövern wird sowas bei der Länderbehörde beantragt und i.d.R. genehmigt.
Für den Tag oder Zeitbereich gilt dann im spezifizierten Luftraum ein oder mehrere ander(e) Limit(s) und dieser Vorgang wird in die NOTAMS aufgenommen, ua. beim LBA, Nfl Part II.

Steige ich mit einem sog. High Speed Decent von meiner Flugfläche ab und es herrscht sehr dichter Verkehr, kann ATC auf Ansage das Limit raufsetzen, gilt aber ausdrücklich dann nur für das entsprechende Manöver.
 
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Erfahrenes Mitglied
01.06.2018
9.916
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Unterhalb von 10,000 Fuß gilt für Luftfahrzeuge bekanntlich ein Tempolimit von 250 Knoten.
Das ist übrigens nicht nur ein rechtliches Problem wie Tempo 100 auf Landstraßen, sondern auch ein Limit für die Vogelschlagversuche.
Die meisten Vögel fliegen bekanntlich nicht oberhalb FL100, die allermeisten sogar nicht mal oberhalb 100 Meter, deshalb werden auch die Vogelschlagversuche nur mit 250kt gemacht.
Es ist also nicht nur verboten, sondern auch in begrenzter Form riskant tief schneller zu fliegen.

Bestimmten Vogelarten kann man auch mal höher begegnen, aber das ist dann schon ähnlich wahrscheilich wie dort mit einem Meteoriten zu kollidieren ;-)
 
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Luftikus

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08.01.2010
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irdisch
Verboten? Ist aber völlig üblich, es mit ATC-Erlaubnis zu durchbrechen. Guck Dir mal an, wer alles noch kurz vor 22 Uhr o.ä. in seine Heimathäfen zurück heizt. Vogelschlag ist auch langsamer gefährlich. Deswegen fliegen viele Behörden-Hubschrauberpiloten mit Helm.
 
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