07.11.2016
Erschienen in: 10/ 2016 aerokurier

Neuer Turboprop-Antrieb von GECessna Denali

Um seine Vorzüge voll ausspielen zu können, wurde der neue Turboprop-Antrieb von GE nicht in ein bestehendes Flugzeug hineinadaptiert. Textron liefert ihm mit der Cessna Denali eine maßgeschneiderte Hülle und will mit dem Paket hoch hinaus.

Cessna setzt gerne auf Bewährtes. Die viersitzigen Einmots der 172er-Baureihe basieren noch immer auf einem mittlerweile sechzig Jahre alten Entwurf. Auch bei den Business Jets lautet die Devise „Evolution statt Revolution“. Die ursprünglich als Minijet gestartete Citation-Familie umfasst mittlerweile unzählige Modelle, von denen einige immer noch auf die Citation aus den 1960er Jahren zurückgehen. Trotz gleichem Gerüst wurde die Technik in Cockpit und Kabine freilich immer wieder aktualisiert. Daher war die Ankündigung der Cessna Denali auf der diesjährigen Business-Aviation-Messe EBACE in Genf der heimliche Höhepunkt der Veranstaltung.

Die Muttergesellschaft Textron Aviation, der neben Cessna noch Beechcraft und Hawker angehören, erklärte dem Fachpublikum, dass man bis 2018 das Programm eines einmotorigen Flugzeugs mit Turbinenantrieb lancieren werde,  bis auf Weiteres SETP (Single Engine Turboprop) genannt. Es ist ein von Grund auf neu entwickeltes Flugzeug – nach langen Jahren der Evolution immerhin die zweite Neuentwicklung seit der Indienststellung der TTx vergangenes Jahr.

Um das neue Triebwerk herumgebaut

Inzwischen hat das Flugzeug einen gefälligeren Namen bekommen: Denali wird Cessnas jüngster Spross heißen, wie der mit 6190 Metern höchste Berg Alaskas. Hoch hinaus will auch Cessna mit dem Geschäftsflieger. Die Amerikaner versprechen eine der Konkurrenz in jeder Kategorie überlegene Performance. Auch wenn Textron-Chef Scott Ernest Umsteiger von den kleineren Kolbenmaschinen des Hauses im Cockpit der Denali sieht: Die Außenlänge von gut 14 Metern und die Kabine mit Platz für acht in Einzelsitzen untergebrachte Passagiere lassen erkennen, dass man die PC-12 von Pilatus im Visier hat. Von ihr konnten die Schweizer in den letzten 25 Jahren 1400 Einheiten verkaufen. Auch das große Frachttor im Heck der Denali lässt erahnen, dass wohl nicht jede Maschine mit einer komfortablen VIP-Innenausstattung über den Ladentisch gehen wird. Mit den sogenannten „Special Mission Capabilities“ wildert man ebenfalls im Revier der PC-12.

Im Cockpit kommt moderne Avionik zum Einsatz: Die 3000er Reihe von Garmin mit Touchscreens und integriertem FMS kennt man auch aus kleinen Jets. Mitgeliefert werden Wetterradar, Geländekollisionswarner (TWAS) sowie ADS-B-Fähigkeit.

Derweil liegt die Dienstgipfelhöhe mit 31 000 Fuß um 1000 Fuß  über jener der Schweizer Konkurrenz, bei der Zuladung versprechen die Amerikaner mit 499 Kilogramm ein Plus von fast 50 Kilogramm. Bei der Topspeed herrscht mit 285 Knoten ein Patt. In Sachen Reichweite konnte sich Pilatus mit dem Update zur PC-12NG vor zwei Jahren an die Spitze retten: Dem Plus von 550 Kilometern auf 3400 Kilometer kann die Denali mit knapp 3000 Kilometer nicht ganz folgen.

Cessna redet aber auch von einer gegenüber der Konkurrenz höheren Effizienz. Möglich wird dies durch das komplett neue Herz der Denali, dem Advanced Turboprop (ATP) von GE Aviation. Damit will der US-Triebwerkshersteller seinerseits das PT6 von Pratt & Whitney Canada vom Thron stoßen, das bislang den Markt der leichten Turboprop-Flugzeuge dominiert und unter anderem auch in der PC-12 zum Einsatz kommt. „Das PT6 ist eine legendäre Errungenschaft für Pratt. Pratt hat es geschafft, ein großes Portfolio daraus hervorzubringen. Und wir möchten das Gleiche tun“, so Brad Mottier, Vize President Business Aviation von GE Aviation, ganz unbescheiden.

Und tatsächlich klingen die Charakteristika des ATP ziemlich beeindruckend: Während vergleichbare Triebwerke ein Gesamtdruckverhältnis von 8:1 bis 10:1 haben, liegt es beim ATP bei 16:1. Dadurch ist die Leistung auch in Höhen mit geringerer Luftdichte etwa zehn Prozent höher. Je nach Anwendung wird das ATP zwischen 850 und 1650 Wellen-PS liefern, für die Denali liegt es bei 1300 WPS. Der spezifische Treibstoffverbrauch soll 20 Prozent geringer sein als bei den Wettbewerbern. Gleichzeitig sollen die Überholungsintervalle um 30 Prozent auf 4000 bis 6000 Stunden verlängert werden, was Kosten spart.

Eine FADEC sorgt für mehr Effizienz

Um das zu erreichen, investiert GE rund eine Milliarde Dollar (894 Mio. Euro) und greift auf zahlreiche Technologien zurück, die sich bereits in den zivilen und militärischen Sparten bewährt haben. Dazu zählen verstellbare Leitschaufeln im Verdichter, mit deren Hilfe die Leistung an die Betriebsbedingungen angepasst werden kann. „Um verstellbare Leitschaufeln nutzen zu können, bedarf es einer digitalen Triebwerkskontrolle“, erklärt Paul Corkery, der das ATP-Programm leitet, gleich die nächste Neuerung. Das ATP erhält wie seine großen Brüder aus der kommerziellen Luftfahrt ein FADEC (Full Authority Digital Engine Control), eine digitale Triebwerks- und Propellerregelung.

Deshalb wird die Denali im Cockpit nur über einen Gashebel verfügen, was das Fliegen vereinfacht. Die Motoren anderer leichter Turboprops werden über drei Hebel für Gas, Propellerverstellung und Gemisch gesteuert. Außerdem ist hier die individuelle Anpassung der Verdichterschaufeln nicht möglich. Von der Analyse der von der FADEC gesammelten Daten erhofft sich GE langfristig zusätzliche Vorteile für die Wartung. „Im Markt der leichten Turboprops werden bislang nur sehr wenige Daten gesammelt. Wir können damit letztlich die Maintenance motorspezifisch steuern“, sagt Mottier. Eine weitere Neuheit in dieser Turboprop-Klasse sind gekühlte Schaufeln in der zweistufigen Hochdruckturbine. „Das ermöglicht uns höhere Temperaturen im Triebwerk“, sagt Corkery.

Bei der Entwicklung des ATP setzt GE voll auf seine Standorte in Europa, hauptsächlich in Polen, Italien und der Tschechischen Republik. „Es ist das erste rein europäische GE-Triebwerk“, sagt Mottier. In Turin kümmert sich Avio Aero um Leistungsturbinen, Brennkammern und Getriebe. In Warschau befindet sich das Engineering Design Center, wo sich die Ingenieure besonders auf rotierende Maschinen spezialisiert haben. Und in Prag geht es um finale Tests, Zulassung und Montage. Die Serienproduktion des ATP wird vermutlich in einem neuen Werk in Prag stattfinden. Rund 400 Ingenieure arbeiten derzeit in Europa am ATP, denn der Zeitplan für das neue Turboprop-Triebwerk ist straff. Die ersten Brennkammertests sind beendet, Ende 2017 soll ein Testtriebwerk zum Erstlauf am Boden starten. „Wir wollen das Triebwerk bis 2020 zur Zulassung bringen“, sagt Corkery. 

Den Erstflug der Denali plant Cessna für 2018. Dann wird sich auch die französische Daher TBM 900 warm anziehen müssen. Sie rangiert mit einem um vier Meter kürzeren Rumpf zwar eine Klasse darunter, strebt mit Glascockpit und Einhebel-Schub-steuerung aber ebenfalls nach einer zahlungsbereiten Kundschaft. Mit der PT-6 verfügt sie allerdings ebenfalls nicht über den neuesten Antrieb. Deshalb kann die TBM 900 auch nicht leugnen, dass sie im Grunde eine aktualisierte Version der TBM 700 von 1985 ist. Damit folgt sie eigentlich dem bisherigen Erfolgsrezept des Konkurrenten Cessna.

Technische Daten

Cessna Denali

Hersteller: Textron Aviation Sitzplätze: 8-11 Bauweise: Metall 
Verwendung: Turboprop-Mehrzweckflugzeug

Antrieb 
Hersteller: GE Aviation
Art: Turbine
Typ: Advanced Turboprop 
maximale Leistung: 1240 PS

Propeller
Hersteller: McCauley
Art: Constant Speed
Blätter. 5
Durchmesser: 2,67 m

Abmessungen
Länge: 14,86 m
Spannweite: 16,54 m
Höhe: 4,62 m

Leistungen
Nutzlast: 499 kg 
Höchstgeschwindigkeit: 285kt (519 km/h) 
Reichweite: 1600 NM (2963 km)
Dienstgipfelhöhe: 31 000 ft (9449 m)

aerokurier Ausgabe 10/2016



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