Getriebefan - Geared turbofan
| Getriebefan | |
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| Getriebefan. [1]: Lüfter . [2]: Getriebe . |
Der Getriebefan ist ein Turbofan- Flugzeugtriebwerk mit einem Getriebe zwischen dem Lüfter und der Niederdruckwelle, das sich jeweils mit optimalen Winkelgeschwindigkeiten dreht .
Technologie
In einem herkömmlichen Turbofan verbindet eine einzelne Welle (die "Niederdruck" - oder LP-Welle) den Lüfter, den Niederdruckkompressor und die Niederdruckturbine (eine zweite konzentrische Welle verbindet den Hochdruckkompressor und die Hochdruckturbine ). In dieser Konfiguration begrenzt die maximale Spitzengeschwindigkeit für den Lüfter mit größerem Radius die Drehzahl für die LP-Welle und damit den LP-Kompressor und die Turbine. Bei hohen Bypass-Verhältnissen (und damit hohen Radiusverhältnissen) müssen die Spitzengeschwindigkeiten der LP-Turbine und des LP-Kompressors relativ niedrig sein, was bedeutet, dass zusätzliche Kompressor- und Turbinenstufen erforderlich sind, um die durchschnittliche Stufenbelastung und damit den Gesamtwirkungsgrad der Komponenten auf einem zu halten akzeptables Niveau.
In einem Getriebefan mit Getriebe ermöglicht ein Planetengetriebe zwischen dem Lüfter und der LP-Welle, dass diese mit einer höheren Drehzahl läuft, wodurch weniger Stufen sowohl in der LP-Turbine als auch im LP-Kompressor verwendet werden können, was den Wirkungsgrad erhöht und das Gewicht verringert. Es geht jedoch etwas Energie verloren, da die Wärme im Getriebemechanismus und das auf Turbinen- und Kompressorstufen eingesparte Gewicht teilweise durch das des Getriebes ausgeglichen werden. Es gibt auch Auswirkungen auf Herstellungskosten und Zuverlässigkeit.
Die niedrigere Lüfterdrehzahl ermöglicht höhere Bypass-Verhältnisse, was zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch und stark reduzierten Geräuschen führt. Die BAe 146 ist mit Getriebefans ausgestattet und zählt nach wie vor zu den leisesten Verkehrsflugzeugen. Ein großer Teil der Geräuschreduzierung ist auf verringerte Lüfterspitzengeschwindigkeiten zurückzuführen. Bei herkömmlichen Turbofans überschreiten die Lüfterspitzen die Schallgeschwindigkeit und verursachen eine charakteristische Drohne, die eine Schalldämpfung erfordert. Getriebeturbofans betreiben den Lüfter mit einer ausreichend niedrigen Drehzahl, um Überschallspitzengeschwindigkeiten zu vermeiden.
Nachdem General Electric ein Getriebekonzept in Betracht gezogen hatte, vermied es es aufgrund seines CFM-LEAP aus Gewichts- und Zuverlässigkeitsgründen und verschob seine Verwendung für eine zukünftige Anwendung, nachdem Pratt & Whitney mit der Entwicklung des Getriebes PW1000G begonnen hatte .
Motoren
- Garrett TFE731
- Lycoming ALF 502 / LF 507
- Pratt & Whitney PW1000G
- Rolls-Royce UltraFan
- Turbomeca Astafan
- Turbomeca Aspin
Vorläufige
- Rolls-Royce / SNECMA M45SD, ein Derivat des Rolls-Royce / SNECMA M45H- Turbofans, wurde entwickelt, um ultra-leise Triebwerkstechnologien zu demonstrieren, die für STOL-Flugzeuge benötigt werden, die von Flughäfen im Stadtzentrum aus operieren
- IAE SuperFan , ein IAE V2500- Derivat, das zwischen 1987 und 1992 für den Airbus A340 vorgeschlagen wurde
- Aviadvigatel PD-18R, ein Derivat des getriebelosen PD-14 , basierend auf seinem Hochtemperaturkern, soll bis 2020 fertiggestellt sein
Siehe auch
Verwandte Listen