Triebwerksaufhaengung / Sollbruchstelle

[happy-landings]

Hallo, ich hab gerade an einer Tour durch die Triebwerksausruestung bei Boeing in Seattle teilgenommen, und der Guide meinte, dass die Bolzen, die das Triebwerk im Pylon halten, Sollbruchstellen haben. Die Sollbruchstellen kannte ich schon vorher, und war (und bin immer noch) der festen Ueberzeugung dass sie einzig und allein dazu dienen, im Fall eines Gear-Up-Landings die Tanks davor beschuetzen, aufgerissen zu werden wenn das Triebwerk abgeschert wird. Der Boeing-Mitarbeiter meinte aber, dass bei im Flug auftretenden Vibrationen oder katastrophalen Engine Failures das Triebwerk auf die Weise auch automatisch "abgestossen" wird. Es gaebe Faelle, in denen das nicht nur passiert sei sondern sogar das Flugzeug gerettet haette. Das dann ploetzlich auftretende Rollmoment sei etwas, wofuer die Piloten trainieren.
Ich selber kann mir aber immer noch nicht vorstellen, dass die bei Engine Failure auftretenden Kraefte derart viel groesser als der Triebwerksstartschub sind, den die Bolzen ja tragen muessen... Wie gross muss denn die Kraft sein, um die Bolzen abzuscheren? Kann das im Flug passieren? Und gibt es Faelle bei denen das im Flug vorgesehen ist?

Bin auf Eure Informationen und Meinungen gespannt!

Matthias

 

[IberiaMD-87]

Ich habe zu wenig Kenntnisse über dieses Thema, möchte nur einbringen, daß Triebwerke schön öfter von Flugzeugen aufgrund plötzlicher Belastungen "abgefallen" sind.
Eine Boeing 707 der BOAC verlor 1966 (?) aufgrund sehr plötzlicher Klarluftturbulenz sämtliche Triebwerke, bevor das Flugzeug selber in Teilen auf die Erde stürzte.
Und bei einigen 727 und DC-9 sind Hecktriebwerke vom Flugzeug abgetrennt worden, nachdem ein gefrorener Eisklumpen ins Triebwerk geriet. Bei letzteren Fällen merkten die Piloten oft erst nach der landung, daß sie ein Triebwerk weniger hatten und nicht nur einen Triebwerksausfall.

Sicherlich wissen hier andere Mitglieder mehr, bin auch gespannt.

Gruss

 

[Lubeo]

Wieviele Bolzen halten das Triebwerk? Und wie gross (welchen Durchmesser) sind sie? Wie sind die angeordnet zum Triebwerk? Wie gross ist ihr Abstand normal und parallel zur Triebwerkachse?
Fragen über Frage ...

Ich könnte mir gut vorstellen, dass bei einem Turbinenschaufelverlust inkl. Nachbarschaufeln die Unwucht gross genung werden könnte um das Treibwerk zu verabschieden ...

 

[Dr. Seltsam]

Interessant wird es doch erst, wenn diese Bolzen gegen gefälschte Ersatzeile aus Gussmaterial getauscht werden

 

[Bleiente]

HHm, interessante Geschichte, es geht hier sicherlich um die Boeing 777 ?

Also bei der hat es ja in der Mitter der 90iger Jahre, ja bei der Zulassung das Problem gegeben das es irgendwie nicht so richtig möglich war die Vibartionsfestigkeit nachzuweisen. Nach meiner Erinnerung hat Boeing hier wohl zu diesem Zeitpunkt tief in die Kiste greifen müssen um die FAA zufriedenzustellen.
Und ich erinnere mich auch das die FAA mal über den Einbau von Sprengbolzen in Triebwerken extremer Größe nachgedacht haben soll. Aber was daraus geworden ist ? Keine Ahnung.

Gut möglich das diese Bolzen mit der Sollbruchstelle tatsächlich existierten um die Triebwerke bei extremer Umwucht loszuwerden. Anderseits halte ich ebenso für möglich das dies ein netter PR-Gag ist um die Behörden und auch die Betrieber wie Paxe zu beruhigen. Denn ein Bolzen kann ja nicht entscheiden ob ein Flug noch möglich ist oder nicht. Oder viel schlimmer ob die Maschine überhaupt in din der Luft ist.

Als Begründung für diese Bolzen bzw. für die Auswirkung von Vibrationen (nach Schaufelbruch) wird gerne der Vorfall mit einer Boeing 747 von Cathay herangezogen, als im November 1993 (?) deren Pilot schon eine Notwasserung im Pazifik in Auge gefasst hatte. Mit Müh und Not soll er aber eine Landung geschafft haben. Leider kann mich an keine weiteren details erinnern.

 

[IberiaMD-87]

Bei dem Stichwort "Triebwerksbolzen" fällt mir gerade der Absturz der EL AL Boeing 747-200F in Amsterdam ein, wo das Versagen von Triebwerksbolzen mit zum Absturz führte. Eventuell bietet der Flugunfallbericht mehr Informationen über die Bolzen beim Muster 747?

Auch könnten Recherchen über das Unglück einer DC-10-10 der American Airlines im jahre 1979 möglicherweise weiter helfen. Hier führte unsachgemäße Wartung dazu, daß sich das linke Triebwerk beim Startlauf/Rotieren löste und das Flugzeug nur Momente später abstürzte. Ich glaube, daß hier aber das Problem/ die Ursache nicht nur an den Bolzen, sondern primär an der geschwächten Triebwerksaufhängung lag.

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Ich glaube, daß die Anzahl an Bolzen vom Flugzeugtyp abhängt.
Bei der MD-80 ist ein Triebwerk an drei Punkten am Pylon aufgehängt. Jedes dieser Bolzen ist 15 cm lang und sind elastisch gelagert (umwickelt mit hochwertigem Stahldraht). So wird dem Triebwerk eine minimale Beweglichkeit gegeben, da ansonsten die Vibrationen zum Bruch führen würden. Beim Ausfall eines Bolzen sollen die beiden anderen Bolzen das Triebwerk halten können.
Auch sind zur visuellen Ermittlung von unzulässigen Vibrationen Stahlgewichte an den Triebwerksaufhängungen angebracht, die bei zu großer Vibrationen runterfallen, dann aber aufgefangen werden. Diese Gewichte befinden sich genau an der Sollbruchstelle, die dafür sorgen soll, daß größere Schäden an der Struktur ausbleiben und das Triebwerk "sauber" abbricht.
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Meine Kenntnisse reichen nicht so weit, daß ich beurteilen kann, ab wann eine Unwucht dazu führen kann, daß sich ein Triebwerk löst. Ich kann es mir aber als Laie im sehr seltenden Extremfall auch vorstellen.

Andererseits gibt es historisch gesehen genug Zwischenfälle mit beschädigten Triebwerksschaufeln, wo zusätzliche Faktoren dann letzlich zu einem Unglück führten und das Triebwerk nicht durch Unwucht abbrach.

Gruss

 

[happy-landings]

Bei dem Stichwort "Triebwerksbolzen" fällt mir gerade der Absturz der EL AL Boeing 747-200F in Amsterdam ein, wo das Versagen von Triebwerksbolzen mit zum Absturz führte. Eventuell bietet der Flugunfallbericht mehr Informationen über die Bolzen beim Muster 747?

Auch könnten Recherchen über das Unglück einer DC-10-10 der American Airlines im jahre 1979 möglicherweise weiter helfen. Hier führte unsachgemäße Wartung dazu, daß sich das linke Triebwerk beim Startlauf/Rotieren löste und das Flugzeug nur Momente später abstürzte. Ich glaube, daß hier aber das Problem/ die Ursache nicht nur an den Bolzen, sondern primär an der geschwächten Triebwerksaufhängung lag.
Gruss

Also, die DC10 hab ich heute schon gecheckt, die ist im Prinzip heruntergefallen, weil das Triebwerk einen knappen Meter tief die Fluegelvorderkante mitgenommen hat, sich danach wegen des beschaedigten hydraulischen Systems automatisch der Slat eingefahren hat und wegen der geringen Geschwindigkeit im Anfangssteigflug der linke Fluegel einem totalen Stroemungsabriss unterlag. Die Maschine ist vor dem Aufprall auf ueber 90° bank angle gerollt...
Unabhaengig von der Frage ob sich das Triebwerk an der Sollbruchstelle haette loesen duerfen oder nicht waren hier wie oben vermutet nicht die Bolzen zwischen Pylon und TW sondern der Pylon selbst verantwortlich.

Der Hinweis auf die ElAl-747 ist gut, weil es hier (unverifiziert aus dem Gedaechtnis gekramt) wirklich die Bolzen selbst waren. Ich muss den Bericht noch suchen. Die Folge des Versagens stellt allerdings fuer mich noch mehr infrage, ob das "Abwerfen" von Triebwerken geeignet ist, ein sonst unkontrollierbares Flugzeug zu retten. Stability & Control ist dann bestimmt recht heikel. Ein 777-Triebwerk wiegt doch etliche Tonnen. Wenn die ploetzlich einseitig fehlen, braucht man schon starke Querruder...

Aber das ist erst der zweite Aspekt. Ich fasse also auch die originale Fragestellung nochmal zusammen, um nicht abzudriften

1.) Sind die an der Triebwerksaufhaengung vorhandenen Sollbruchstellen dafuer vorgesehen, bei weiteren Fehlern und Unfaellen AUSSER BAUCHLANDUNGEN (und mid-air Kollisionen, was aber auch eine Krafteinwirkung von aussen ist) das Triebwerk vom Fluegel zu trennen?

2.) Ist ein modernes Flugzeug (am kritischsten ist voraussichtlich ein Twin ... im Zweifelsfall die 777 ... keine MD-80-Konfiguration, da ist das Moment ja eher klein, sorry ;) ) mit einem physikalisch fehlenden Triebwerk sicher steuerbar, wenigstens fuer eine sofortige Notlandung?

Viele Gruesse

 

[IberiaMD-87]

Hätte ich den Flugunfallbericht der EL AL, würde ich den sofort zur Verfügung stellen, habe so einen aber nie selber lesen dürfen. Bestimmt bieten es bestimmte Homepages an.

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Das kleine Moment hat auch seine Vorteile ;) :engel:

gruss!

 

[happy-landings]

Oh, also eine schnelle Recherche hier http://aviation-safety.net/database/record.php?id=19921004-2&lang=en
hat ergeben, dass bei dem EL-AL Jumbo das Triebwerk Nr.3 mitsamt dem Pylon sich geloest hat, gegen das TW Nr.4 geschlagen ist und dieses auch mit losgerissen hat. Beide Triebwerke haben Teile des Fluegels mitgenommen oder beschaedigt und "einige Systeme fielen aus". Damit wurde das Flugzeug unkontrollierbar. In der Beschreibung heisst es, dass einer der "fuse pins" ermuedet gewesen sei und gebrochen sei...

Der Bericht zeigt vielleicht noch ein anderes Problem: Wenn wirklich im Flug eines der Triebwerke abfaellt, dann haengt ja da zuerst mal eine offene Kraftstoffleitung, Hydraulikleitung usw. Da gibt es einerseits bestimmt Rueckschlagventile gegen allzuviel Kerosinverlust, aber andererseits:

Weiss jemand ausser Antworten auf die Fragen oben was ueber Sollbruchstellen an den Rohren, Leitungen etc. die ins Triebwerk fuehren?

Gruesse

 

[tigerstift]

Hi Leute,

Erstmal zu der Frage mit wieviel Bolzen ein TWK Aufgehängt ist.

Ist auch von Triebwerk zu Triebwerk verschieden, in der Regel kann man sagen ca. 6-8 Fingerdicke Bolzen

Zu der Frage Sollbruchstellen jedlicher Art an Triebwerken.
Die Bolzen haben auf keinen Fall Sollbruchstellen. Sie Reissen nach einer bestimmten Zugspannung. Aber ein definierte Stelle die als "Sollbruchstelle" bezeichnet wird haben sie nicht.
Auch Rohrleitungen, egal ob sie Kraftstoff, Hydraulische Flüssigkeiten oder Luft führen, haben keine Sollbruchstellen. Diese werden mit Flanschen an der Trennstelle TWK --> Zelle angeschraubt. Diese werden dann im Falle des Falles als "Sollbruchstelle" fungieren. Aber wie gesagt: Es gib keine definierte Sollbruchstellen zwischen Triebwerk und Zelle laut AMM (Aircraft Maitennance Manual) oder auch diversen Type Rating Kursen.

 

[happy-landings]

Danke. Das bringt schon mal weiter. Wenn es nämlich keine Sollbruchstellen gibt, erübrigt sich die Frage, wofür sie vorgesehen sind ;)

Bleibt also: Können im Flug beispielsweise bei catastrophic engine failures Kräfte auftreten, die zur Überschreitung der beschriebenen Zugspannung führen? Ist ein moderner Twinjet kontrollierbar, wenn ein Triebwerk abfällt?

Grüße

 

[Schorsch]

Danke. Das bringt schon mal weiter. Wenn es nämlich keine Sollbruchstellen gibt, erübrigt sich die Frage, wofür sie vorgesehen sind ;)

Bleibt also: Können im Flug beispielsweise bei catastrophic engine failures Kräfte auftreten, die zur Überschreitung der beschriebenen Zugspannung führen? Ist ein moderner Twinjet kontrollierbar, wenn ein Triebwerk abfällt?

Grüße

Tach Matze!

Im Grunde genommen ist es ja sinnvoll, wenn ich einen Bolzen einbaue, welcher schwächer ist als die umgebende Struktur, so dass mein Triebwerk im Zweifelsfalle eben nicht die Flügelstruktur auseinanderreißt. Bei Vorfällen wie "severe turbulence" können sloche Kräfte eventuell auftreten.
Zur El Al Maschine in Amsterdam dies:
http://www.corrosion-doctors.org/Aircraft/el-al.htm
Hauptproblem hier war wohl nicht direkt der Verlust, sondern dass das eine Triebwerk das andere weggerissen hat. Anschließend kam noch ein weitgehender Kontrollverlust hinzu.

Erfahrung zeigt, dass der Bruch oftmals nicht zwischen Triebwerk und Pylon, sondern zwischen Pylon und Tragfläche erfolgt, wo er wesentlich kritischer ist.

Frage nach Stability & Controlability:
Grundsätzlich ist ein Flugzeug auch mit einem fehlendem Triebwerk kontrollierbar, so jedenfalls meine Auffassung. Bei einem einseitigen Triebwerksversagen habe ich Kräfte durch asymmetrischen Schub und durch zusätzlichen Widerstand des kaputten Triebwerkes. Wenn das gleich abdüst, ist dieser Widerstand fort und eigentlich ist es besser. Die asymmetrische Gewichtsverteilung würde ich nicht überbewerten, da kommt man gegen an. Ein "Showstopper" könnten Flügelschwingungen sein, welche aufgrund der fehlenden Masse des TW auftreten. Aber dies meist bei höheren Geschwindigkeiten, somit nicht relevant.
Systemversagen durch Hydraulikverlust ist eine andere Sache. Ob da wirklich Ventile gibt ist fraglich, bzw. falls es die gibt, wo sie genau angebracht sind. Sollte ein TW-Verlust eingepreist sein, so wird man sicher daran gedacht haben.

Bei einem Rotor Failure sind die Triebwerke meines Wissens so gebaut, dass sie von selbst innerhalb kürzester Zeit anhalten. Ansonsten zerlegen sie sich eh relativ schnell.

 

[tigerstift]

Tach Matze!
Erfahrung zeigt, dass der Bruch oftmals nicht zwischen Triebwerk und Pylon, sondern zwischen Pylon und Tragfläche erfolgt, wo er wesentlich kritischer ist.

Deshalb haben wir derzeit sehr viel Arbeit im C-Check an Boeing 757 und 767.
Dort muss ein SB (Service Bulletin) durchgeführt werden. WElches eine NDT (dort Wirbelstrom) ´prüfung der Fuse Pins, also der Verbindung zwischen TWK Zelle im Strut oder Pylon, erfordert.

Systemversagen durch Hydraulikverlust ist eine andere Sache. Ob da wirklich Ventile gibt ist fraglich, bzw. falls es die gibt, wo sie genau angebracht sind. Sollte ein TW-Verlust eingepreist sein, so wird man sicher daran gedacht haben.

Ja dort gibt es Shut Off Valves. Diese weren durchden Fire Handle im Cockpit geschlossen. Dadurch wird das TWK komplett vom "System" getrennt. Hydraulik, Kraftstoff, Bleed Air und Elektrik. Dabei werden Hyd., Bleed air, KS mechanisch vom System getrennt. Also einfache Absperrventile. Elektrik bzw. Strom aller Art:D werden durch Relais, Schütze usw. getrennt (quasi ein "Not-Aus" Schalter). Dies alles geschieht indem der Fire Handle gezogen wird. Automaisch passiert aber garnichts.

 

[Schorsch]

Ja dort gibt es Shut Off Valves.

Danke für den Input.
Wo genau sind diese Ventile? Im Pylon oder in der Tragfläche, sprich würde eine komplette Seperierung des Pylons tolerierbar sein?

 

[tigerstift]

Danke für den Input.
Wo genau sind diese Ventile? Im Pylon oder in der Tragfläche, sprich würde eine komplette Seperierung des Pylons tolerierbar sein?

Musst du leider ein bisschen Warten. Ich habe heute Spätschicht.
Bevor ich dich hier mit halbwahrheiten versorge, gucke ich lieber mal im AMM nach bzw. in meinen Type Course Unterlagen.

Aber ich kann dir jetzt schonmal einen groben Überblick geben. Fuel Shut-Off Valve der Fuel Feed Line sitzt im Wing und ist unabhängig von Strut/Pylon.
Hyd. Shut-Off Valves sitzen mt großer Sicherheit auch im Wing, wobei ich mir dort nicht so sicher bin.

Aber wie gesagt, ich bringe dir die Infos heute Nacht.

 

[Acela]

Ich bringe als Beispiel (mal wieder :D ) A310 und A300 ein. Das Fuel Shutoff Valve sitzt am Front Spar ein Stück inboard vom Pylon.

Die Hydraulik Shut Off Valves sitzen am Rear Spar auch ein Stück inboard vom Pylon, an einer Stelle, für die ich die Konstrukteure töten könnte. Die auszubauen is eine absolute Drecksarbeit...:(

Was die TW Bolzen angeht, hier gibts bei beiden Mustern 8 Stück pro Triebwerk, verteilt auf 2 Mounting Plates. Die Bolzen übernehmen aber nur die vertikalen Kräfte, der Schub des Triebwerks wird nur über einen etwa Daumendicken Pin übertragen.

Im Falle eines Falles habe ich mal gehört das die Verbindung von Pylon zu Fläche eher abreist als das Triebwerk vom Pylon. Soll wohl bei einer Notwasserung so funktionieren, aber probieren möchte ich das nicht...

 

[pok]

21.Otober 2004 747 verliert Triebwerk im Flug

In diesem Zusammenhang hier Bilder zu einem Zwischenfall im US Bundesstaat Michigan am 21.Otober 2004.

geht zu http://www.micom.net/oops

und oeffnet :
Engine_lost_over_Michigan.jpg
Engine_lost_over_Michigan1.jpg
Engine_lost_over_Michigan2.jpg
Engine_lost_over_Michigan3.jpg

 

[Dr. Seltsam]

Die oops-list erlaubt keine direkten Verlinkungen...

 

[rechlin-lärz]

In diesem Zusammenhang hier Bilder zu einem Zwischenfall im US Bundesstaat Michigan am 21.Otober 2004.

http://www.micom.net/oops/Engine lost over Michigan.jpg

http://www.micom.net/oops/Engine lost over Michigan1.jpg

http://www.micom.net/oops/Engine lost over Michigan2.jpg

http://www.micom.net/oops/Engine lost over Michigan3.jpg

Dem letzten Bild nach zu urteilen, haben zumindest die Bolzen gehalten...

Dass die Bolzen eine Sollbruchstelle abgeben sollen, halte ich eher für einen Wunsch. Wie meine Vorredner beschrieben, hat es eine ganze Reihe von Vorfällen gegeben, wo vermutlich sinnvollerweise die Bolzen hätten abscheren sollen, es aber nicht oder unzureichend getan haben.
Noch zu erwähnen sei der Lauda-Air Absturz: hat sich da nicht erst die Fläche gelöst und dann der Rest?

VG

rechlin-lärz

 

[phantomas2f4]

Dem letzten Bild nach zu urteilen, haben zumindest die Bolzen gehalten...
Dass die Bolzen eine Sollbruchstelle abgeben sollen, halte ich eher für einen Wunsch.
rechlin-lärz

Bei übermäßigen TW-Vibrationen ( z. B. bei einzelnem Schaufelverlust ) gibt's doch sicherlich zunächst ein "Warning" mit entsprechender Anzeige.Dann gilt doch nur eins: Reduzierung der Drehzahl, ggf. Leerlauf / Stillegen des Patienten.

Ein "Abfallen" ( mechanisches Lösen ) des Triebwerks ist in dieser Situation konstruktiv bestimmt nicht vorgesehen.
Klaus