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Business-Jet-Triebwerke

Was die Welt antreibt

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Die Business Jets der neuesten Generation sind nicht vorstellbar ohne hocheffiziente, verbrauchsarme Triebwerke. Geräusch- und Schadstoffemissionen sind niedrig wie nie.

Für Embraer war es ein besonderer Tag, als am 15. Februar die zweite Legacy 500 zum ersten Mal geflogen ist. Noch wichtiger war natürlich der 27. November 2012, als der erste Prototyp die Triebwerke angelassen hat, auf die Bahn gerollt ist und abgehoben hat.

Die Bedeutung des neue Business Jets für Embraer ist nicht hoch genug einzuschätzen. Anfang 2014 soll die Zulassung geschafft und das erste Kundenflugzeug ausgeliefert sein.

Die Embraer-Ingenieure haben die Legacy 500 und die kleinere Variante Legacy 450 von Grund auf neu konstruiert. Auf etwa  750 Millionen Dollar werden die Entwicklungskosten für die beiden Modelle geschätzt.

Und die Ingenieure haben den Business Jets die neueste und feinste Technik mitgegeben, die derzeit erhältlich ist: „Pro Line Fusion“-Avionik, Synthetic Vision, Brake-by-wire, Fly-by-wire-Steuerung.

Für einen Business Jet, der heute und morgen auf dem Markt erfolgreich sein will, ist darüber hinaus die beste Umwelttechnologie unverzichtbar. Embraer will die Legacy als „grünes“ Flugzeug vermarkten können mit Spitzenwerten bei der Geräuschentwicklung und beim Schadstoffausstoß. Damit kommt dem Triebwerk die entscheidende Rolle zu, es ist Honeywells HTF7500E, das jüngste Mitglied der HTF7000-Familie.

Das erste Modell der Familie wurde für die Challenger 300 entwickelt. Eine Variante, das HTF7250G, hat im Mai 2011 die Zulassung erhalten. Dieses Modell hat 7445 lbs (33,1 kN) Startleistung zu bieten, 7,5 Prozent mehr als das HTF7000.

Der SFC-Wert (Specific Fuel Consumption/spezifischer Kraftstoffverbrauch) ist gegenüber dem Ursprungsmodell um drei Prozent niedriger, entsprechend geringer fällt der Schadstoffausstoß aus. Die Gulfstream G250 fliegt mit diesem Triebwerk.

Verbrennung bei höheren Temperaturen

Mit Radial-Hochdruckverdichter aus Titan: das HF120 des Honda-Jets. © Foto und Copyright: GE Honda

Honeywell hat dem Zweiwellen-Triebwerk mit Hilfe seiner „SABER“-Technologie auf besonders saubere Verbrennung getrimmt. SABER steht für Single Annular Combustor for Emissions Reduction. Mit dieser speziellen Ringbrennkammer-Technik werden Emissionswerte erreicht, die die derzeit geforderten Werte um 25 Prozent unterbieten.

Honeywell arbeitet an einer zweiten Generation der SABER-Technik, die in wenigen Jahren zur Verfügung stehen soll. Honeywells Triebwerksentwicklungsabteilung experimentiert auch schon mit SABER-3-Technik, die auf einer noch radikaleren Brennkammer-Aerodynamik aufbaut.

Die neuen Learjet-Modelle 75 und 70 sind ebenfalls mit einem Triebwerk von Honeywell unterwegs, es ist das TFE731-40BR, ein neues Mitglied der bekannten TFE731-Reihe. Es leistet zehn Prozent mehr Schub, hat aber seine Dimensionen dank neuer Materialien und verbesserter digitaler Steuerung beibehalten.
Änderungen in der Software erlauben die Verbrennung bei höheren Temperaturen. Bombardier stellt für die beiden Learjets nicht nur eine deutlich bessere Performance in Aussicht, sondern auch einen signifikant niedrigeren Verbrauch.

Einen eigenen Weg ist Honda Aircraft bei dem Triebwerk des Honda-Jets gegangen. Das HF120 ist eine Neukonstruktion. Für die Entwicklung und Vermarktung haben Honda und der Triebwerksgigant GE im Jahr 2004 ein Joint Venture gegründet. Das HF120 verfügt über 2050 lbs (9,1 kN) Startleistung und ist derzeit nur für den Honda-Jet bestimmt.

Es besitzt einen Fan mit gebogenen Schaufeln großer Tiefe und wird über ein zweikanaliges FADEC gesteuert. Der Fan und die Niederdruckverdichter sind mit Blisks ausgestattet. GE Honda hat hier die neueste 3-D-Designtechnik eingesetzt, wie sie GE  auch bei den GEnx-Triebwerken ver-wendet hat. Der Radial-Hochdruckverdichter besteht aus Titan.

Rolls-Royce liefert für die Legacy 650 das jüngste Mitglied der AE-30007-Familie, das AE 3007A2. Die Legacy verfügt damit über zweimal 9020 lbs (40,29 kN) Startleistung. Es basiert auf dem AE 3007A1E, das die Legacy 600 antreibt. Embraer nennt als besondere Vorzüge des Zweiwellen-Mantelstromtriebwerks den niedrigen Verbrauch und die reduzierten Schadstoffemissionen. Der CO2-Ausstoß soll um 22 Prozent geringer sein als bei aktuellen Konkurrenzmustern.

Zudem entspreche die Legacy damit den strengen Stage-4-Lärmschutzwerten der ICAO. Rolls-Royce hat die neue Version konsequent auf Effizienz getrimmt und ihr einen höheren Luftstrom, wirksamere Schaufeln großer Tiefe und eine aktualisierte Software verpasst.

Halbierter Stickoxidausstoß und „On condition“-Wartung

Antrieb der Citation Longitude: Silvercrest-Triebwerk mit 11000 lbs Startleistung. © Foto und Copyright: MS

Der französische Triebwerkshersteller Snecma hat sich schwer getan, einen Kunden für sein Silvercrest-Triebwerk zu finden. Auf der EBACE im Mai 2012 schließlich hat Cessna seine Entscheidung bekannt gegeben, seine neue Citation Longitude damit auszurüsten. In der Langstrecken-Citation wird das Triebwerk eine Startleistung von 11000 lbs (48,9 kN) haben.

Konzipiert hat Snecma das Silvercrest für eine Leistung zwischen 9500 und 12000 lbs (42,3 und 53,4 kN). Es soll 15 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen und CO2 freisetzen als vergleichbare Triebwerke. Der Stickoxidausstoß soll sogar halbiert werden im Vergleich zu aktuellen Standards.

Snecma verspricht ein echtes „On condition“-Triebwerk ohne festgelegte Wartungsintervalle. Alle für die Wartung relevanten Daten werden im Flug in Echtzeit an den Servicebetrieb übermittelt. Die digitale Steuerung stammt von Snecma, Cessna wird die Schubumkehr und die Gondel bauen.

Die Citation Longitude soll Ende 2017 den regulären Flugbetrieb aufnehmen. Sie gilt als Ersatzlösung für die nicht verwirklichte Citation Columbus, für die ein Triebwerk von Pratt & Whitney Canada vorgesehen war.

Dass auch eine fünfzig Jahre alte Turbine höchst aktuell sein kann, stellt Pratt & Whitney Canada mit der PT6 unter Beweis. Verglichen mit der originalen PT6 ist die neueste Version viermal stärker, hat ein um 40 Prozent besseres Leistungsgewicht und einen um 20 Prozent günstigeren Verbrauch.

Cessnas Grand Caravan EX besitzt die neue PT6A-140 mit 867 WPS. Trotz der 28 Prozent höhreren Leistung hat es Pratt & Whitney Canada geschafft, den Verbrauch um fünf Prozent zu reduzieren.

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