Trend zu Hecktriebwerken Bsp A30X

[Turbiene]

Hallo Leute
heute habe ich einen Bericht über die Überlegungen von Airbus gelesen ihre A320-Familie entweder zur Überholen oder eine neue Familie zu entwickeln... die A30X... Zwei mögliche Modelle hatten beide je zwei Hecktriebwerke... ein einen Turbofan und eins mit offenem Propeller. Da stellt sich mir die Frage geht der Trend der Zukunft zu Heckantrieben? und wenn ja welche Vorteile haben diese bezüglichen Energieeffizienz Lebensdauer und Wartung? Was sind eure Meinungen dazu. In diesem Bericht war auch Beschrieben dass der Treibstoffverbrauch durch nach unten gerichtetes Höhenleitwerk gesenkt und die Triebwerke am Heck weniger Lärm verursachen würden!
Bin gespannt auf eure Meinungen
bis bald

 

[Taliesin]

Normale Turbofans kann ich mir in Heckanordnung nicht vorstellen, dazu ist die Lage zu ungünstig und die Wartung zu schwierig, ausserdem wird durch die nötigen Verstärkungen im Rumpf das Gewicht steigen.
Sollten sich UDFs mal durchsetzen, dann wird man sich was einfallen lassen müssen, weil die möglicherweise nicht mehr unter die Flügel passen. Dann ist die nächstbeste Stelle möglicherweise das Heck, weil das noch den Vorteil hätte, dass der Lärm der UDFs durch eine clevere Anordnung des Höhenleitwerks etwas gemindert, bzw blockiert werden kann. Aber UDFs sind zum ersten Mal 1988 an einer MD80 geflogen und seitdem hört man alle Jahre mal, dass die Revolution im Luftverkehr kurz bevor steht und es tut sich doch nichts..

Das Problem in dem Bereich ist auch, dass die Spritkosten nur etwa 20-25% der DOC bzw nur 10-12% der Gesamtkosten ausmachen, das heisst selbst wenn die UDFs mal kommen, dann fehlt einfach der große Hebel, an dem sie ansetzen können.

 

[Philipus II]

Für die Energieefizienz dürfte die Anordnung wohl nahezu egal sein.
Leichte Lautstärkeverbesserungen in der Kabine sind möglich, allerdings ist das Thema eigentlich eher unbedeutend geworden.
Der Hauptvorteil ist wohl die Vereinfachung im Bereich Fahrwerkshöhe bei Triebwerken mit noch grösserem Durchmesser.

 

[Turbiene]

hey
wo ich auch ein problem bei heckantrieben sehe sind die flatterflügel. Bei Triebwerken unter den Flügeln werde diese als Nebeneffekt ja auch noch verstärkt und Schwingungen den Flügel bei Turbulenzen entgegengewirkt. Dieser Effekt wäre bei Heckanordnung natürlich nicht mehr gegeben. Zu den Turboprops: Diese Triebwerke nennen sich Free-Rotor-Triebwerke habe ich auch zum ersten mal gesehen vorher noch nie habe auch nicht von solchen gehört aber vllt gehört das ja auch zu der Erneuerung dazu.Einen Effekt den ich an UDFs gut finde ist das gesteigerte Nebenstromverhältniss, welches ja wieder rum die Spritkosten senkt und im falle das der Sekundärstrom nicht direkt aufgestoßen sondern am schluss wieder dem Primärstrom zugeführt wird auch eine senkung des lärmes. Allerdings muss es doch noch ein paar nachteile geben da wie du schon sagst sie sich nicht so ganz durchsetzten. Da könnte ich mir durch die nötige Zweiwellengetrieben höhere wartungskosten und -aufwand vorstellen allerdings gibt es auch schon turbofans als zweiwellenausführung bin mit da also nicht so sicher aber das plausibel ist.
bis dann

 

[cool]

Einen Effekt den ich an UDFs gut finde ist das gesteigerte Nebenstromverhältniss, welches ja wieder rum die Spritkosten senkt und im falle das der Sekundärstrom nicht direkt aufgestoßen sondern am schluss wieder dem Primärstrom zugeführt wird auch eine senkung des lärmes.

Ich glaube du verwechselst was, oder ich tu mich schwer das korrekt zu interpretieren. UDF's sind Un-Ducted-Fans, im Prinzip also Props, die aber eher über mehr, leicht geschwungene und tiefere Blätter verfügen.
Mit einer einfachen Steigerung des Nebenstromverhältnisses ist es nicht getan, der Core, der die Leistung zum Antrieb bereitstellt, muss entsprechend ausgeführt sein, sprich hohe Nebenstromverhältnisse bei vergleichbarer Leistung des Triebwerks (wenn man 2 Triebwerke mit unterschiedlichen Nebenstromverhältnissen aber gleicher Leistung anschaut).
Der Fan-Durchmesser des Trent500 zum Trent700 sind identisch, der 700er hat aber wesentlcih mehr Leistung -> das Nebenstromverhältniss ist geringer und das Triebwerk somit auch nicht so effizient, das Core-Engine ist größer.

Problem ist ja auch, dass den UDF's die Schubdüse fehlt. Zwar ist es wirtschaftlicher eine hohe Luftmasse weniger zu beschleunigen, als eine geringe dafür mehr, aber die Austrittsgeschwindigkeit muss logischerweise zwingend über der Fluggeschwindigkeit liegen, deswegen haben sich auch die Fan-Triebwerke (bis jetzt) hier in der Mitte platziert und sind die Wahl im schallnahen Bereich.

Da könnte ich mir durch die nötige Zweiwellengetrieben höhere wartungskosten und -aufwand vorstellen allerdings gibt es auch schon turbofans als zweiwellenausführung bin mit da also nicht so sicher aber das plausibel ist.

Es gibt auch 3 Wellen Turbofan's und das nicht erst seit gestern, ein Getriebe zwischen Turbine und Prop/Fan ist bei Turboprops ja Standard, das sollte man im Griff haben.

 

[Schorsch]

Flattern sollte bei Flugzeugen der A320-Klasse kein so großes Problem darstellen. Zudem könnte durch erhöhten Composite-Anteil die Steifigkeit steigen.

Hecktriebwerke sind idR ungünstig wegen Gesamtgewicht, aber ab einem gewissen Triebwerksdurchmesser wahrscheinlich angebracht.
Interessant ist bei umgesetzten Entwürfen, dass Business-Jets beinahe alle Heck-TWler sind, während faktisch alle Verkehrsflugzeuge Flügel-TWler sind.

Was ist ein "nach unten gerichtetes Höhenleitwerk"?

 

[cool]

Was ist ein "nach unten gerichtetes Höhenleitwerk"?

Ich "interpretier" da mal ein wenig rein: der Stabilizer sorgt ja üblicherweise für Abtrieb. Bei Heckmotoren müsste dieser dann weniger Abtrieb produzieren, weil ja das Gewicht der Triebwerke "hilft" -> weniger Widerstand und weniger Auftrieb der Tragflächen nötig.
Soviel zur Theorie, Problem ist aber, je weiter der Schwerpunkt auf der Tragfläche zum Auftriebsmittelpunkt wandert (also nach hinten) umso weniger Stabil (ich hab es extra nicht "Instabil" genannt) wird das Flugzeug. Im Cruise ist das kein Problem, weil es i.d.R. ja zu keinen schnellen Lageänderungen ect. kommt, wärend Start und Landung ist ein stabiles Flugzeug aber sicherer.
Es heisst ja auch "aft CG saves fuel" beim Beladen, aber endlos kann man das Spiel nicht treiben. Die meisten Langstreckenflugzeuge haben deswegen ein Trimtank-System verbaut und beeinflussen den CG (Center of Gravitiy) durch umpumpen von Kerosin: am Boden wenig im Trimtank, im Flug alles nach hinten und im Descent, spätestens vor der Landung wieder nach vorne.

Aber das alles ist ja kein Neuland, sprich auch bei Flugzeugen ohne Trimtank und Triebwerken unter Fläche ist das Verhältniss so gewählt, dass das Flugzeug ausreichend stabil ist, aber der Stabilizer nicht zuviel Widerstand produziert.

 

[Taliesin]

Interessant ist bei umgesetzten Entwürfen, dass Business-Jets beinahe alle Heck-TWler sind, während faktisch alle Verkehrsflugzeuge Flügel-TWler sind.

Die meisten BJ haben integrierte Treppen, was ein niedriges FW favorisiert und Unterflügel-TW schwierig macht. Dazu sind BJ klein und der Hebelarm der (relativ leichten) TW relativ gering, also ist der Gewichtsmalus auch kleiner

 

[Philipus II]

Das Gewicht ist doch grundsätzlich kein Problem, oder?
Das Triebwerk wiegt an jeder Position das gleiche.
Wird ein Flugzeug mit Tecktriebwerken entworfen, wird es nicht notwendigerweise schwerer. Nur mit dem Schwerpunkt muss man halt aufpassen.

Problematisch ist es halt, dass die Triebwerke weiter weg vom Schwerpunkt sind. Ein anderes Triebwerksgewicht führt dann dazu, dass, um den Schwerpunkt weiterhin zu halten, ein Gegengewicht geschaffen werden muss. Triebwerksnachrüstungen sind daher wohl schlechter zu machen.

 

[Schorsch]

Das Gewicht ist doch grundsätzlich kein Problem, oder?
Das Triebwerk wiegt an jeder Position das gleiche.
Wird ein Flugzeug mit Tecktriebwerken entworfen, wird es nicht notwendigerweise schwerer. Nur mit dem Schwerpunkt muss man halt aufpassen.

Problematisch ist es halt, dass die Triebwerke weiter weg vom Schwerpunkt sind. Ein anderes Triebwerksgewicht führt dann dazu, dass, um den Schwerpunkt weiterhin zu halten, ein Gegengewicht geschaffen werden muss. Triebwerksnachrüstungen sind daher wohl schlechter zu machen.

Flugzeuge mit Hecktriebwerken sind idR schwerer, deswegen sind sie auch aus der Mode gekommen. Die Triebwerke wiegen das gleiche, aber Pylone, stärkerer Rumpf und teils schwerere Leitwerke wiegen das mehr als auf.

Ich "interpretier" da mal ein wenig rein: der Stabilizer sorgt ja üblicherweise für Abtrieb. Bei Heckmotoren müsste dieser dann weniger Abtrieb produzieren, weil ja das Gewicht der Triebwerke "hilft" -> weniger Widerstand und weniger Auftrieb der Tragflächen nötig.
Soviel zur Theorie, Problem ist aber, je weiter der Schwerpunkt auf der Tragfläche zum Auftriebsmittelpunkt wandert (also nach hinten) umso weniger Stabil (ich hab es extra nicht "Instabil" genannt) wird das Flugzeug. Im Cruise ist das kein Problem, weil es i.d.R. ja zu keinen schnellen Lageänderungen ect. kommt, wärend Start und Landung ist ein stabiles Flugzeug aber sicherer.

Wenn das so einfach wäre, müsste ich ja nur den Schwerpunkt des herkömmlichen Fliegers variieren und hätte den gleichen Effekt.

Aber "aft CG saves fuel" gilt nur in einem kleinem Bereich, beim A320 etwa gilt es gar nicht.

 

[IberiaMD-87]

Flugzeuge mit Hecktriebwerken sind idR schwerer

Deine Argumentationen habe ich mehrfach schon woanders gehört. Wie kommt es dann aber, dass eine Fokker 100 im Vergleich zu einer Embraer 190 deutlich leichter beim Leergwicht ist, die MD-80/-90 deutlich leichter als die A320 oder 737-800? Der Unterschied beträgt schon mehrere Tonnen. Gleichzeitig ist es richtig, dass durch Anordnung von Triebwerken am Heck strukturell anders konzipiert werden muss. Gleichzeitig fällt aber oftmals das Leitwerk proportional kleiner aus oder irre ich mich da?

Gruss

 

[Schorsch]

Deine Argumentationen habe ich mehrfach schon woanders gehört. Wie kommt es dann aber, dass eine Fokker 100 im Vergleich zu einer Embraer 190 deutlich leichter beim Leergwicht ist, die MD-80/-90 deutlich leichter als die A320 oder 737-800? Der Unterschied beträgt schon mehrere Tonnen. Gleichzeitig ist es richtig, dass durch Anordnung von Triebwerken am Heck strukturell anders konzipiert werden muss. Gleichzeitig fällt aber oftmals das Leitwerk proportional kleiner aus oder irre ich mich da?

Gruss

Die Triebwerke von MD-80 und F100 sind leichter, weil sie ein geringeres Nebenstromverhältnis haben. Die Flugzeuge haben auch idR eine viel geringere Reichweite, so dass weniger "Range-Overkill" spazieren geflogen wird. Und natürlich ist die Kapazität geringer.

MD-81: 35.3 auf 155 Pax, .228 t/Pax
MD-87: 33.2 auf 130 Pax, .255 t/Pax
DC-9-32: 25.8 auf 115, .224
A320: 37.3 auf 164, .227
B737-800: 41.4 auf 175, .237
B737-300: 32.9 auf 140, .235
B737-200: 28 auf 120, .233

Die neueren A320/B737 haben auch aufgrund der neueren TW deutlich bessere Reichweiten.

Das VTP ist meist kleiner, während das HTP meist größer ausfällt.

Der Flügel ist beim Hecktriebwerk schwerer (auch wenn das augenscheinlich nicht sein kann).

 

[ramier]

Damit man mal sieht, wie die Entwürfe aussehen:

http://farm4.static.flickr.com/3389/4598468134_c05738d43a.jpg

Habe leider kein besseres Bild gefunden. Habe gerade vorhin wieder ein bisschen in meinem Buch über die Caravelle geschmökert, wäre schön, wenn die A30X das Design wieder aufleben lässt. T-Tails sind doch meist die schöneren Flieger

 

[Turbiene]

Ich glaube du verwechselst was, oder ich tu mich schwer das korrekt zu interpretieren. UDF's sind Un-Ducted-Fans, im Prinzip also Props, die aber eher über mehr, leicht geschwungene und tiefere Blätter verfügen.
Mit einer einfachen Steigerung des Nebenstromverhältnisses ist es nicht getan, der Core, der die Leistung zum Antrieb bereitstellt, muss entsprechend ausgeführt sein, sprich hohe Nebenstromverhältnisse bei vergleichbarer Leistung des Triebwerks (wenn man 2 Triebwerke mit unterschiedlichen Nebenstromverhältnissen aber gleicher Leistung anschaut).
Der Fan-Durchmesser des Trent500 zum Trent700 sind identisch, der 700er hat aber wesentlcih mehr Leistung -> das Nebenstromverhältniss ist geringer und das Triebwerk somit auch nicht so effizient, das Core-Engine ist größer.

Hallo

ich glaube du hast mich falsch verstanden. Das die energie effizienz eines Props nicht nur mit dem Bypassverhältniss zu tun hat ist mir schon klar. Das das Kerntriebwerk auch noch eine erhebliche Rolle spielt auch. aber ich verstehe gerade nicht so ganz was du sagst bitte im erklärung. du schreibst das das trent 700 ein geringeres Nebenstromverhältniss hat bei größerem Core und mehr leistung und infolge dessen nicht so effizient ist. Das ist ja genau das was ich gemeint habe das bei Triebwerken mit geringerem Nebenstromverhältniss der energeieffizienz sind. oder habe ICH dich falsch verstanden???
Danke schon einmal für die Erklärung
bis bald

 

[Bitter Man]

Der Flügel ist beim Hecktriebwerk schwerer (auch wenn das augenscheinlich nicht sein kann).

Erscheint mir logisch, denn das entlastende Moment der Triebwerke fehlt ja.

Gruß BM

 

[ramier]

Das hier ist ein schöner Entwurf, sieht aus wie eine Kreuzung aus 787 und 727-200 mit Open-Rotor Triebwerken. Wäre schön wenn es der 737 Nachfolger werden würde

http://www.nlr.nl/eCache/DEF/12/623.bD1ubA.jpg

P.S. Leider kein offizielles Projekt von Boeing

Hier auch eine interessante Computeranimation eines Open Rotor Konzepts:

http://www.youtube.com/watch?v=84SVvHo5w08

 

[Rhönlerche]

Warum sollte man das Teil so hochbeinig ausführen, wenn man keine Triebwerke unter den Flügeln hat? Ginge doch tiefer.

(Weil die Bildvorlage eine 787 war)

 

[Schorsch]

Erscheint mir logisch, denn das entlastende Moment der Triebwerke fehlt ja.

Gruß BM

Vor allem müssen die Tonnen von Gewicht des TW durch Auftrieb ausgeglichen werden, welche am Tragflügel "anfallen" und am Triebwerk "versickern".

Ein Grund für den Trend zum Flügel-TW mag auch in seiner universellen Anwendung durch A & B liegen. Das zieht andere Hersteller in deren Bann, weil auch die Kunden die Flügel-TW für "erfolgreicher" halten.
Das letzte explizit als Pax-Flugzeug geplante Flugzeug mit Heck-TW-Anordnung ist die Tu-334, ein Verkaufserfolg sonder gleichen (wobei wohl aus anderen Gründen).

 

[Philipus II]

Die Triebwerke an der Tragfläche haben schon auch ihre Vorteile:
Sie sind wohl ideal für Wartungsarbeiten positioniert.

 

[Taliesin]

Ein Grund für den Trend zum Flügel-TW mag auch in seiner universellen Anwendung durch A & B liegen. Das zieht andere Hersteller in deren Bann, weil auch die Kunden die Flügel-TW für "erfolgreicher" halten.

Derartige Meinungsbildung kann man vielleicht in Internetforen und Diskussionrunden der allseits beliebten "Armchair CEOs" beobachten, aber ich denke Airlines gucken sich die Flugzeuge und Konfigurationen ganz genau an und entscheiden dann, was sie bevorzugen und für sinnvoll halten. Die Anzahl der Flugzeuge, die auf Grund von "trendigen" Unterflügel-TW verkauft wurden dürfte gegen Null tendieren