Triebwerke beschleunigen Flugzeuge und Forschung 2 Minuten Lesezeit
Mobilität

Triebwerke beschleunigen Flugzeuge und Forschung

Volkmar Held

Flugzeugtriebwerke nehmen in Forschung und Entwicklung einen zentralen Platz ein. Ein Beispiel aus der BÖHLER Schmiedetechnik.

Hochbeanspruchte Bauteile

Triebwerksscheibe

Triebwerksscheibe © Böhler Schmiedetechnik

Geschwindigkeiten jenseits der Schallgrenze, enorme Kräfte und hohe Temperaturen: Die extremen Bedingungen in Flugzeugtriebwerken fordern deren Komponenten – z. B. Triebwerksscheiben – viel ab. Eine Herausforderung für Forscher und Entwickler im Aerospace-Bereich. Mit höheren Verbrennungstemperaturen im Antriebsaggregat soll die Effizienz des Flugzeugs gesteigert werden, aber im gleichen Maße erhöht sich die thermische Belastung der Bauteile. Abfangen kann man diese Belastung beispielsweise durch die Modifikation der eingesetzten Titan-, Nickelbasis- und hochwarmfesten Stahllegierungen.

Triebwerke als Motoren der Entwicklung

Bernd Oberwinkler

Bernd Oberwinkler bei der rechnerischen Ermittlung von Eigenschaften. © BÖHLER Schmiedetechnik

„Neue Werkstoffentwicklungen werden oft von den Triebwerksherstellern initiiert und vorangetrieben“, beschreibt Gerhard Gerstmayr, Verkaufsleiter bei BÖHLER Schmiedetechnik, diesen Entwicklungsweg. Allerdings ist dies ein langer Weg in kleinen Schritten. Allein Qualitätsprüfung und Zertifizierung neuer Materialien können bis zu zehn Jahre dauern. Die technologische Herausforderung für die Zukunft bestehe vor allem darin, im Rahmen der engen Hersteller-Spezifikationen die Möglichkeiten eines Werkstoffs bis an dessen Grenzen auszunutzen.

Kürzere Entwicklungszyklen zur Kostenminimierung

Temperaturmodell

„Temperaturmodell“ Scheibe. © Böhler Schmiedetechnik

Einen anderen Hauptangriffspunkt auf Veränderungen in der Wertschöpfungskette „Triebwerk“ skizziert Martin Stockinger, Leiter Business Development, Research & Innovation der BÖHLER Schmiedetechnik. Hier heißt das Zauberwort kürzere Entwicklungszyklen, speziell für das Kritische Bauteil Triebwerksscheibe. An einer vom Kunden vorgegebenen Teilgeometrie werden Schmiede- und Wärmebehandlungen mithilfe der Finite-Elemente-Methode simuliert. Die zu erwartenden mechanischen Eigenschaften der Triebwerksscheibe können anschließend modelliert und dem Kunden in einem Eigenschaften-Profil zur Verfügung gestellt werden.

"Wir bieten dem Kunden damit ein Produkt mit maßgeschneiderten mechanischen Eigenschaften. Ein klares Alleinstellungsmerkmal für BÖHLER Schmiedetechnik."
ZitatMartin Stockinger

Factbox: Triebwerksscheiben

  • sind zentrale Bauteile von Strahltriebwerken und Gasturbinen;
  • stellen die Befestigungsbasis der Turbinen- oder Kompressorschaufeln dar;
  • rotieren mit vielen tausenden Umdrehungen pro Minute – bis zur 1,5-fachen Schallgeschwindigkeit;
  • müssen hohen Temperaturen standhalten;
  • gelten als „Kritische Bauteile“, das heißt, dass ihr Versagen zu einem Ausfall des Triebwerks führen würde.

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