10.01.2007
aerokurier

Risikofaktor Propeller

Die Drehgeschwindigkeit eines Propellers beim Start liegt nahe der Schallgrenze. Die Blätter müssen enorme Triebwerksvibrationen und durch den entgegenkommenden Luftstrom verursachte Schwingungen absorbieren.

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Lastspitzen mit bis zu 20 Tonnen ziehen an der Propellernabe. Gewaltige Dreh- und Biegekräfte belasten jedes einzelne Propellerblatt.

Materialfehler, Kerben und Risse sind gefährliche Schwachstellen, die ein Blatt so weit schwächen können, dass es den exorbitanten Beanspruchungen nicht mehr gewachsen ist. Die Unwucht durch ein abgerissenes Propellerblatt kann den Motor aus seiner Verankerung reißen. Aufgrund der gestörten Schwerpunktlage geriete man dann unausweichlich in eine nicht mehr zu kontrollierende Fluglage.

Die Propellertechnologie gilt als ausgereift. Dennoch wird kontinuierlich an konstruktiven Verbesserungen gearbeitet. Durch Optimierung der Aerodynamik stieg der Wirkungsgrad (Umwandlung von Propellerdrehmoment in Schub) auf bis zu 85 Prozent. Fortschrittliche Herstellungsverfahren, leichte Materialien und Verbundbauweise reduzieren das Gewicht und die Anfälligkeit gegenüber Schwingungen.

Bei einem Festpropeller ist der Betriebsbereich eng begrenzt, in dem die Motorleistung optimal in Schub umgesetzt wird. Wenn es aber auf simple Bedienung und niedrige Kosten bei der Instandhaltung ankommt, dann ist ein Festpropeller der richtige Kompromiss.

Beim selbstregelnden Verstellpropeller wird dessen Drehzahl durch eine Regelanlage ("Governor") konstant gehalten. Somit kann die Luftschraube in allen Betriebsphasen im optimalen Bereich arbeiten. Bei konventionellen Anlagen wird der Regler mit Öl aus dem Motorkreislauf beliefert. Schiebt man den Gashebel nach vorn, steigt der Ladedruck an.

Im gleichen Maße, in dem der Anstellwinkel der Propellerblätter zunimmt, wird auch die Motorbelastung größer, die Drehzahl bleibt gleich. Damit ein hydraulisch stufenlos verstellbarer Propeller seinen Job korrekt erledigen kann, braucht er genügend Öldruck und dünnflüssiges Öl im Regelsystem.
Die engen Querschnitte des Regelventils und der zum Propeller führenden Leitungen sind auf das betriebswarme Öl abgestimmt. Kaltes Motoröl kann die Regelfunktion beeinträchtigen. Daher ist es vor dem Start notwendig, die Kanäle der Propellerverstellung mit betriebswarmem Öl zu füllen. Nach einem Kaltstart geschieht dies durch die mehrfache Betätigung der Propellerverstellung beim Prüflauf vor dem Abflug.

Die Luftschraube besitzt mechanische Anschläge für kleinste und größte Steigung. Fällt bei einer Einmot der Öldruck im Regler aus, laufen die Propellerblätter an den mechanischen Anschlag für kleine Steigung. Dieser Stopp ist so platziert, dass mit reduzierter Leistung und niedriger Geschwindigkeit weitergeflogen werden kann. Für Start und Landung steht die Höchstleistung zur Verfügung.

Eine zu hohe Drehzahl der Luftschraube ist meistens auf einen Fehler im Reglersystem oder zu geringen Öldruck zurückzuführen. Dadurch ist es den Propellerblättern möglich, auf die kleinste Steigung zurückzulaufen. Versiegt bei einem mehrmotorigen Flugzeug der Ölfluss vom Regler zur Luftschraube, läuft der Propeller in Richtung größte Steigung.  

Langes Leben für den Propeller: Empfehlungen für den Alltag


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