Erstmals seit 30 Jahren wird bei General Electric wieder ein Turboprop-Antrieb neu entwickelt – teilweise 3D-gedruckt und mit volldigitaler Triebwerksregelung. Erste Kunden gibt es bereits.
Der Name ist Programm: Catalyst (Katalysator) nennt GE Aviation seine neue Propellerturbine. Ein Katalysator soll er sein für die ganze Sparte. So ist der erste von GE komplett neu entwickelte Turboprop seit 30 Jahren von Anfang an für eine Fertigung mit 3D-gedruckten Bauteilen ausgelegt. 855 konventionell hergestellte Einzelteile können dadurch zu gerade einmal zwölf Komponenten zusammengefasst werden, so das Unternehmen. Dazu zählen der Wärmetauscher, Ölwanne sowie Lagergehäuse, die Brennkammerverkleidung und das Turbinenaustrittsgehäuse. Bis zu 35 Prozent aller Triebwerkskomponenten sollen additiv gefertigt werden. Das Gewicht des Antriebs reduziert sich dadurch um fünf Prozent oder rund 13,5 Kilogramm.
Pratt & Whitney PT6 (oben) und GE Catalyst (unten) sind Konkurrenzantriebe. Ihr genereller Aufbau ist ähnlich, Catalyst hat aber mehr Stufen.
15 bis 20 Prozent weniger Kraftstoffverbrauch
Die als Konkurrenz zum altbewährten Pratt & Whitney Canada PT6A entwickelte Catalyst-Turbine soll gegenüber vergleichbaren Triebwerken bis zu 20 Prozent Kraftstoff einsparen. In bislang rund 1 100 Stunden auf dem Prüfstand zeigte Catalyst immerhin eine tatsächliche Treibstoffeinsparung von 15 Prozent.
Für einen Test ist das Triebwerk mit über 500 Kabeln an Sensoren gekoppelt, die Vibrationen oder Schub messen.
Automatik sorgt für optimalen Betriebszustand
Zur Effizienz tragen laut GE Aviation auch gekühlte Hochdruckturbinenschaufeln bei, die eine rund 150 Grad Celsius höhere Betriebstemperatur und damit eine effizientere Verbrennung ermöglichen. An der Leistung im Reiseflug schraubte GE ebenfalls. Eine dreistufige, gegenläufig drehende Arbeitsturbine soll zehn Prozent mehr Power herausholen. Beim Verdichter werden variable Leitschaufeln verwendet. Dazu kommt ein Steuergerät zur digitalen Kontrolle von Turbine und Propeller (FADEPC). Es soll die Bedienung des Triebwerks einfacher machen – eine Automatik bringt Triebwerksleistung und Propellerstellung optimal in Einklang, ohne Eingreifen des Piloten. Dementsprechend kann das Triebwerk über einen einzelnen Schubhebel kontrolliert werden, wie bei einem Jetantrieb.
Engineer in love: Die Prüfstandsergebnisse des Catalyst stimmen die GE-Entwickler offenbar sehr zufrieden.
Seit Ende 2017 auf dem Prüfstand
Seit 2014 wurden Ideen für den zuerst als Advanced Turboprop bezeichneten Antrieb entwickelt, am 16. November 2015 folgte dann die offizielle Vorstellung auf der jährlich stattfindenden Messe der National Business Aviation Association (NBAA). Nach nur zwei Jahren lief das erste Triebwerk im Dezember 2017 auf dem Prüfstand.
Der Erstkunde steht fest: Ein Prototyp der Cessna Denali von Textron Aviation soll voraussichtlich noch Ende des Jahres erstmals fliegen.
Entwicklung und Produktion in Europa
Catalyst ist der einzige GE-Antrieb, der komplett in Europa entwickelt und produziert wird. Dafür zuständig ist das Werk im Prager Vorort Letnany (ehemals Walter Engines, von GE 2008 aufgekauft). Bisher hat GE Aviation 400 Millionen US-Dollar in den Turboprop gesteckt, der die Ausschreibung für den Antrieb der einmotorigen Cessna Denali von Textron Aviation gewonnen hat. Der erste Testflug des Catalyst ist noch für dieses Jahr geplant, zunächst an einer Beechcraft King Air 350. Die Zertifizierung sowohl des Turboprops als auch der neuen Cessna-Einmot wird Ende nächsten Jahres erwartet. Auch als Teil eines Hybridantriebs soll Catalyst Verwendung finden: an dem Senkrecht- starter XTI TriFan 600.
Catalyst soll auch als Teil des Hybridantriebs für den Senkrechtstarter XTI TriFan 600 dienen. Optionen für 80 Flugzeuge wurden bereits gezeichnet.
Technische Daten:
GE Aviation Catalyst
Leistung: 630 – 1190 kW
Verdichter: vierstufig axial, plus Radialstufe
Gesamtdruckverhältnis: 16:1
Hochdruckturbine: zweistufig
Arbeitsturbine: dreistufig
Wartungsintervall: 4000 h
Trockenmasse: 270 kg
Ende des Jahres erstmals fliegen.
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