08.07.2015
FLUG REVUE

KonkurrenzkampfNeue Triebwerke für zivile Hubschrauber

Mit neuen Triebwerken für zivile Hubschrauber kämpfen die Hersteller angesichts eines wachsenden Bedarfs um Aufträge. Aber auch die bewährten Bestseller werden verbessert.

Vor 40 Jahren flog das Arriel-Triebwerk erstmals in einem Helikopter, und ein Ende der Erfolgsgeschichte scheint nicht in Sicht. Im August 2014 ging das neueste Familienmitglied, das Arriel 2E, an der EC145 T2 in Dienst. Turbomeca hat in den vergangenen vier Jahrzehnten rund 11 500 Exemplare allein des Arriel produziert, sie kommen in mehr als 40 verschiedenen Hubschraubermodellen zum Einsatz. Gemeinsam hat die weltweite Flotte mehr als 42 Millionen Flugstunden absolviert. Der zweite Bestseller in der Produktpalette des südfranzösischen Unternehmens, das Arrius, hat die Marke von 3000 Verkäufen erreicht. Für beide Muster gilt: „Wir verbessern diese Triebwerke kontinuierlich mit den neuesten Technologien“, sagt Philippe Couteaux, Executive Vice President, Strategy and Development bei Turbomeca.

Verbesserungen bei Verdichter und Materialien

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Aufbau eines Hubschraubertriebwerks. Grafik: FLUG REVUE  

 

Im Mittelpunkt der Aktivitäten stehen Verdichter mit höherem Druckverhältnis sowie neue Materialien und Beschichtungen. Die Ingenieure arbeiten auch an der Modernisierung der Regelungssysteme. Den Markt für zivile Hubschrauber schätzt Couteaux positiv ein: „Unsere Vorhersagen deuten mit der Lieferung von 42 000 Helikoptern in den nächsten 20 Jahren auf ein stabiles Wachstum hin. Dabei gibt es eine nahezu gleiche Nachfrage nach ein- und zweimotorigen Mustern. Die Hälfte des Bedarfs für neue Hubschrauber entsteht aus dem Ersatz älterer Typen, die andere Hälfte trägt den neuen Bedürfnissen und aufkommenden Märkten Rechnung.“ Wie die anderen Hersteller wollen die Europäer vom steigenden Bedarf profitieren. 

Das neueste Arrius, die Version 2R, treibt die Bell 505 (Jet Ranger X) an, die am 10. November 2014 zu ihrem Jungfernflug gestartet ist. Damit kommt erstmals ein Turbomeca-Triebwerk bei einem Modell des US-Herstellers Bell Helicopter zum Einsatz. Das Arrius 2R besitzt eine Startleistung von 376 Kilowatt und weist eine zweikanalige digitale Triebwerksregelung (Full Authority Digital Engine Control, FADEC) auf, welche die Arbeitsbelastung des Piloten reduzieren und damit die Sicherheit erhöhen soll. Das Instandsetzungsintervall gibt das Unternehmen mit 3000 Stunden an. Die Zulassung ist für dieses Jahr vorgesehen. Der Erstlauf erfolgte am 29. April 2014 im südfranzösischen Bordes. 

Trotzdem hört die Entwicklungsarbeit bei Turbomeca nicht auf. „Wir haben zehn aktuelle Vorhaben“, meint Couteaux. Neben Verbesserungen der aktuellen Serien konzentrieren sich die Franzosen auf zwei neue Familien: Arrano und Ardiden. Letzteres befindet sich bereits als Ardiden 1H1 in Produktion für den indischen Dhruv-Hubschrauber. Das rund 300 Kilowatt stärkere Ardiden 3 kommt in der Kamow Ka-62 und der  AC352 von AVIC Helicopters aus China zum Einsatz. Das Arrano soll im X4 von Airbus Helicopters fliegen und gegenüber aktuellen Mustern zehn bis 15 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen. Seit dem Erstlauf im Februar 2014 in Bordes befinden sich drei Exemplare in der Erprobung. Mit einem optimierten Wartungskonzept, das die Notwendigkeit von geplanten Arbeiten erheblich reduziert, will Turbomeca die Betriebskosten senken. Die Zulassung ist für 2017 geplant. 

Am X4 konkurriert das Arrano mit dem PW210E von Pratt & Whitney Canada. Das Modell in der Leistungsklasse von 800 Kilowatt ist das neueste Hubschraubertriebwerk der Kanadier, es besitzt einen zweistufigen Radialverdichter. In der einstufigen Hochdruckturbine verwenden die Konstrukteure neue Materialien, um die Lebensdauer zu erhöhen und die Wartungskosten zu senken. Die digitale Regelung verfügt über zwei  Kanäle. Wie ihre Kollegen in Frankreich arbeiten die Nordamerikaner auch an verbesserten Versionen ihrer Bestseller wie etwa dem PT6C-67E der EC175 mit zweikanaliger FADEC oder dem PW206B3 der EC135 P3. 

Rolls-Royce modernisiert seinen Klassiker Model 250 der vierten Serie. Das Value Improvement Package (VIP) erhöht den Luftdurchsatz und die Effizienz der im September 2014 zugelassenen C47E-Variante. Damit sinkt der Verbrauch um zwei Prozent, und die Hot-and-High-Leistung steigt um fünf Prozent.  Das Upgrade-Paket ist auch der aktuelle Produktionsstandard für das Triebwerk der Bell 407, das nun die Bezeichnung M250-C47B/8 trägt. Mehr als 31 000 Exemplare der 250-Reihe wurden bis dato gebaut. Die Zahl der Flugstunden beträgt mehr als 235 Millionen.   „Wir freuen uns weiterhin über eine sehr gesunde Produktionsrate des M250. Das Triebwerk wird noch viele Jahre präsent sein“, sagt Tim McGrath, Vice President Customer Business, Civil Helicopters & Light Turboprops bei Rolls-Royce. 

Nach den Erfolgen mit der LTS101-Familie hofft Honeywell auf ein Comeback im zivilen Hubschraubermarkt. „Wir konzentrieren uns stark auf den Retrofit-Markt und können mit Hilfe von ergänzenden Musterzulassungen verbesserte Leistungen anbieten“, sagt Doug Kult, Produktdirektor für leichte Hubschraubertriebwerke bei Honeywell. 

Neue Triebwerke für bestehende Helikopter

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Honeywell HTS900: Das Triebwerk hat bereits 1100 Flugstunden absolviert und wird in einer Bell 407 eines kanadischen Betreibers für Heli-Skiing ihren Dienst tun. Das HTS900 treibt auch den SKYe SH09 von Marenco an. Der Hubschrauber flog erstmals am 2. Oktober 2014. Foto und Copyright: Honeywell  

 

Hier kommt das neueste Produkt ins Spiel: Das HTS900 lässt sich beispielsweise in die Bell 407 nachrüsten. Im Gegensatz zum LTS101 verfügt es über einen zweistufigen Radialverdichter, der für einen niedrigeren Treibstoffverbrauch und eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Fremdkörper sorgt. Die Schaufeln der einstufigen Turbine bestehen aus einer Einkristalllegierung mit einem Lebensdauerlimit von 15 000 Flugzyklen. Wie die Konkurrenz besitzt das HTS900 eine zweikanalige FADEC. Darüber hinaus arbeitet Honeywell an  Versionen mit höherer Leistung. 

Vom LTS101 befinden sich noch rund 1000 Exemplare im Dienst, für die ebenfalls einige Modernisierungen auf dem Plan stehen: „Wir fügen Technologie vom HTS900 in das LTS101 ein, wo es sinnvoll ist. Das erlaubt uns, verschiedene Upgrades durchzuführen.“ So planen die Ingenieure eine Erhöhung des Instandsetzungsintervalls des LTS101-850B2 von 1800 auf 2400 Stunden sowie eine Leistungssteigerung des LTS101-700D-2. 

Für künftige Produkte setzt das Unternehmen vor allem auf neue Werkstoffe, um die Triebwerke leichter und damit umweltfreundlicher zu machen. Auch die Leistungsdichte soll für herausfordernde Einsatzbedingungen verbessert werden, und das bei längeren Wartungsintervallen und niedrigeren Kosten. 

Doug Coult: „Wir glauben, dass dies künftig die treibenden Kräfte in der Industrie sein werden, basierend auf den Rückmeldungen unserer Kunden.“

FLUG REVUE Ausgabe 03/2015

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flugrevue.de/Patrick Hoeveler


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