Engine Rates

[hercules123]

Hallo zusammen,

 

vielleicht eine dumm Frage, aber die irgendwie nicht die Antwort.

 

Was genau bedeutet denn eigentlich das Rating bei Triebwerken?

 

Es gibt ja zB das CFM-56 24k und das 26k.

 

Ich vermute mal, dass das eine Leistungsbegrenzung zur Verlängerung der Lebensdauer oder Maintenance Cycles ist.

 

Steht das K fuer Kilonewton?

 

Erinnert mich ein wenig an Automotoren, bei denen nur durch das Steuergerät die max. Leistung reguliert wird, obwohl es der selbe Motor ist.

 

Völlig verkehrte Gedanken?

 

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

[Chipart]

Das ist näherungsweise die zugelassene Startleistung in Kilopound.

 

Florian

Bearbeitet 11. November 2014 von Chipart

[FalconJockey]

Genau. Schau auch mal hier rein, da findest Du genug Stichworte, um Dich weiter durch die Informationen zu hangeln.

[hercules123]

Danke für für die Antworten. Da lag ich ja nicht so weit weg mit meiner Vorstellung.

 

Mit den Thema Derated Thrust und assumed Temperatur habe ich mich schon befasst.

 

Aber was aus dem Wikipedia nicht hervorging:

 

Was ist denn der angegebene Wert wie 26 oder 24?

Ist das der MTO oder MCT?

Höhere Beanspruchung kommt ja durch den MTO denke ich. Der darf ja nur 5 Minuten gesetzt sein, während der Max Continuous Thrust ja zeitlich unbegrenzt ist.

 

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 12. November 2014 von hercules123

[FalconJockey]

Ja, das ist das maximal erreichbare "thrust rating" des Triebwerks. Ich muss zugeben, dass ich auf diesem Gebiet nicht zu 100% bewandert bin und darum detaillierte Antworten den Airlinekollegen aus der Technik und aus dem Cockpit überlasse. Die können das kompetenter beantworten als ich. Lerne dabei gerne etwas dazu.

[Chipart]

Das ist die MTO laut Zulassung - und hat nur sehr eingeschränkt was mit derated thrust zu tun.

 

Es ist nicht so, dass alle CFM56-7B Varianten physisch gleich sind (für 122kN also 27kp) und nur "künstlich" für die Zulassung derated werden, sondern da sind in den verschiedenen Varianten andere Teile verbaut...

 

Florian

[IFixPlanes]

Das Rating ist einfach nur die Takeoff Leistung des Motors in Pfund. Das k hat hierbei die gleiche Bedeutung wie bei dem kg.
Wenn man sich das CFM65 TCDS  (Type Certificate Data Sheet) der EASA anschaut, dann wird das nicht richtig klar da nur daN angegeben werden.
Im TCDS der FAA gibt es auch die Werte in Pfund. Da hat dann der 24k Motor 24200 lb und der 26k 26300 lb.
Das passt auch bei fast allen V2500 Motoren. Der V2528-D5 hat 28000 lb und der V2530-A5 hat 29900 lb.

Auf der IDENT Page der MCDU ist bei der 737 oben rechts auch unter ENG RATING z.B. 24K zu lesen.

[hercules123]

Ja, genau daher kommt auch die Frage, weil ich im Sim das Rating wählen kann zwischen 26k und 24k.

 

Die 738 wird ja mal mit 26k und mal mit 24k Rating betrieben. Wird das dann anhand der Bedingungen unter der das Flugzeug zukünftig betrieben wird bestimmt? Also 26k wenn viel auf kurzen Bahnen, oder in grossen Höhen bzw mit viel Gewicht gestartet wird und somit viel Startleistung benötigt wird?

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 12. November 2014 von hercules123

[IFixPlanes]

Gerade beim -7 Motor ist der Umbau von einer Variante zur Anderen meist sehr einfach. Meist muss an der EEC (Electronic Engine Control) nur ein Stecker umkodiert werden und schon hast du die gewünschte Schubvariante. Bei dem 26K (oder sogar 27K) wird einfach mehr aus dem Motor herausgekitzelt. Schön für kurze Bahnen oder große Höhen, aber der Verbrauch/Verschleiß steigt natürlich auch.

Das Umkodieren geschieht durch öffnen oder schließen von Strombrücken im Stecker. Ich habe als Beispiel leider nur einen Stecker von einem  CFM56-5B Motor, aber das Prinzip ist das Gleiche. Ein gezogener Pin entspricht einer offenen Brücke.

Hier ein Überblick wo EEC und Ident Plug verbaut ist:


...und so sieht der Stecker (CFM56-5B) aus:

[hercules123]

Vielen Dank Ingo. Das ist genau das was ich mit den Automotoren gemeint hatte. Hatte mal einen Turbodiesel, der nur durch ein Steuergeräteupdate 30PS mehr bekam. Ganz offiziell.

 

Beim Auto war es Marketing, beim Flugzeugtriebwerk spielt eben auch Verbrauch und Wartungskosten eine Rolle.

 

Gibt es eigentlich eine einfache Berechnung von KP zu PS?

 

Ich denke das dann aber auch die EEC und das FMS einen Softwaretausch benötigen oder?

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

Bearbeitet 13. November 2014 von hercules123

[IFixPlanes]

Schubkraft und Wellenleistung lässt sich meines Wissens nicht wirklich umrechnen.
EEC und FMS haben meist eine Software aufgespielt, welche die verschiedenen Schubvarianten beinhalten. Je nach dem was der Ident Plug meldet, werden die entsprechenden Parameter/Optionen benutzt.

[Hunter58]

Und CFM/GE/RR/PW/IAE/PWC schickt nach dem Switch noch eine Rechnung an den Betreiber, denn mehr Schub ist üblicherweise nicht gratis.

[hercules123]

Kann man denn sagen, wieviel PS ein 26K Triebwerk hat?

 

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen

[PeterH]

Wie Ingo schon gesagt hat: Der Schub ist eine Kraft, die Leistung eben eine Leistung, die kann mann ebensowenig ineinander umrechnen wie Grad Celsius in Meter.

 

Aber es gibt Hoffnung: Wenn der Massendurchsatz DM (in kg/s) des Triebwerks bekannt ist ODER die Zusatzgeschwindigkeit v (in m/s), die das Triebwerk einem Massenstrom verleiht, dann geht es:

 

Schub=DM * v, daraus wahlweise v=Schub/DM oder DM=Schub/v

 

Leistung = 1/2 * DM * v^2, mit den Gleichungen oben ist also die Leistung (in Watt) entweder

 

Leistung = Schub^2/(2*DM) oder

Leistung = Schub*v/2

 

Vorraussetzung: DM und v müssen konstant sein.

 

1 PS sind 746 Watt, 1 Watt sind 1 kg m^2 s^-3

 

Also: Zur Berechnung der Triebwerksleistung aus dem Schub brauchst Du noch den Massendurchsatz (Massenstrom) ODER die Geschwindigkeit, die der Massenstrom im Triebwerk hinzugewinnt.

 

Beispiel: Ein Raketentriebwerk der Soyuz-Rakete hat einen Schub von 24 Tonnen, das sind 235440N. Die Zusatzgeschwindigkeit, die der Treibstoff erhält, sind grob 3000m/s. Dann ist die Triebwerksleistung 353.16 MW (Megawatt). Das sind 473405 PS. Da die Erststufe zwanzig dieser Triebwerke hat, ist ihre Gesamtleistung also 9.47 Millionen PS - rund 10 Millionen PS.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 24. November 2014 von PeterH

[IFixPlanes]

... Aber es gibt Hoffnung: Wenn der Massendurchsatz DM (in kg/s) des Triebwerks bekannt ist ...

Laut ICAO-Standardatmosphäre (ISA) ist die Dichte auf Normal Null und 15°C 1,225 kg/m3.

CFM gibt auf ihrer Internetseite für den 26K-Motor bei Max Takeoff einen Luftdurchsatz von 779 lb/sec.

1 lb ist 0,454 kg, somit hat der Motor einen Durchsatz von 353,666 kg/sec.

Wenn ich also nichts durcheinander gebracht habe, dann geht bei max Takeoff an einem Normtag 288,7 Kubikmeter Luft pro Sekunde durch den 26K Motor.

[Gast theturbofantastic]

Ganz genau, Ingo. Für das GE90-115B habe ich etwas gröber überschlagen ca. 1300 m^3 herausbekommen.

Streng genommen ist das, was man bei Peters Rechnung ermittelt, nicht die Triebwerksleistung sondern die Schubleistung. Während bei einer Rakete Schubleistung = Triebwerksleistung, leistet ein Turbofantriebwerk eigentlich mehr, da es in der Regel auch die Anbaugeräte sowie Generator und Hyraulikpumpe antreibt, also neben dem Schub noch zusätzliche nützliche Leistung bereitstellt. Dem Vortrieb des Flugzeugs dient das natürlich nicht. Daher wird bei einem Turbofan 'thrust' eingestellt und nicht 'power'. Schub ist dabei eine Funktion der üblichen Messgrößen N1 oder EPR, je nach Vorliebe des Herstellers.

Bearbeitet 24. November 2014 von theturbofantastic

[PeterH]

Rechnen wir mal für das 26k-Triebwerk:

 

Ein Schub von 26300 lb, das sind 116988 N. Der Massendurchsatz beträgt laut Ingo 779 lb/sec, das wären also 353.666 kg/sec. Das ergibt eine Leistung

L = 116988^2/(2*353.666) Watt, also 19.35 MW, also 25947 PS.

 

Daß hier 26 klb Schub zahlenmäßig ähnliche 26kPS ergeben, ist natürlich Zufall.

 

Gruß

Peter

Bearbeitet 25. November 2014 von PeterH

[DaMane]

Danke Ingo und Peter für die "erhellenden" Informationen. Wieder was dazugelernt!

 

Denmach sind die maßgebenden Faktoren 'Schub' und 'Durchsatz' das was wir von dem uns viel besser vertrauten (Hubkolben-)Automotor als Drehmoment und Drehzahl kennen. Auch hier scheint es vielen Menschen unklar zu sein, daß 'Leistung' nichts anderes als ein Produkt aus einen "Kraf"-Akt (=Arbeitstakt) und seiner Häufigkeit ist (Drehzahl bzw. U/min, was ja wiederum den 'Durchsatz' bestimmt).

 

Gruß

Manfred

[hercules123]

Nun muss ich passen. Mathematik war noch nie meine Stärke. Aber durch so habe ich doch noch erfahren das es 25.000PS sind.

 

Klingt aber heftig viel. Subjektiv betrachtet natürlich.

 

 

Best Regards/ Beste Grüße

Thomas Scheelen