Varför tog narrowbody jetliners så lång tid att byta till high-bypass-motorer?

Navigera dina svar
3

High-bypass turbofans introducerades i flygplansmarknaden runt 1970, när de första widebody jetlinersna släpptes (747 var först, följde i snabb följd av DC-10, L-1011 och A300); Småbarn fortsatte dock att förlita sig på low-bypass turbofans (främst Pratt & Whitney JT8D ) för betydligt längre. Så vitt jag vet var den första smalkroppen som drivs av high-bypass-motorer DC-8-70 (en återkoppling av DC-8-60), som gick in i service 1982; Den första smalkroppen byggd med high-bypass turbofans, 757, trädde inte i drift fram till 1983. Vad gäller de andra smalbanden av tiden:

  • 707, 720, 1-11, F28: Ingen high-bypass-version någonsin blev tillgänglig (även om high-bypass-versioner av 707 och 1-11 föreslogs, gick de aldrig in i produktionen).

  • 727: De enda 727-talet som någonsin flög med high-bypass-motorer var fyra 727-100s reengined och omnämndes till 727-100QFs 1992.

  • 737: Den första high-bypass-versionen, 737-300, introducerades först 1984.

  • DC-9: Hålls fast på JT8D i mitten av 1990-talet, bara byter till high-bypass-motorer med DC-9-90.

Vad höll smalbanden från omedelbart eller nästan omedelbart, dra nytta av den större kraften och mindre bränsleförbrukning och buller från high-bypass turbofans?

    
uppsättning Sean 19.12.2018 05:20

3 svar

4

Det fanns ingen lämplig turbofanmotor med hög bypass-förhållande.

Vad var de smala kropparna som flyger på 1960- och 70-talen? Här är en lista:

  • Sud Aviation Caravelle
  • Boeing 707
  • Douglas DC-8
  • Hawker-Siddeley Trident
  • BAC One-Eleven
  • Boeing 727
  • Tupolev 134
  • Tupolev 154
  • Douglas DC-9
  • Vickers VC-10
  • Ilyushin Il-62
  • Boeing 737

Den kraft som behövs för dessa flygplan, cirka 10 ton per motor, täcks inte av den första generationens höga bypass-förhållande. Kom ihåg att deras utveckling startades med CX-HLS-programmet (Heavy Logistics System) som resulterade i att General Electric TF-39 och Galaxy C-5 . Den maximala kraften hos TF-39 (43,300 lbf eller 193 kN) är dubbelt så hög som för Pratt & Whitney JT8D (21.000 lbf eller 93,4 kN) som drivs Boeing 707, 727 och 737, DC-8 och -9 och Mercure. Ett annat resultat av CX-programmet var Pratt & Whitney JT9D som var i samma tryckklass som TF-39 och dess civila spin-off CF6.

Andra tidiga motorer med högre bypass-förhållande som General Electric CF700 var alldeles för små med 4.200 lbf eller 18,68 kN statiska tryck och erbjöd inte tillräckligt med ett hopp i bypass-förhållande för att bli intressant för flyglinjer.

Det var inte innan CFM56 blev tillgängligt på 1980-talet som en lämplig motor med hög bypass-förhållande i 10 -ton klass existerade. En orsak till CFM56: s långa utvecklingstid var förseningen i en exportlicens för motorkärntekniken som härrörde från den militära F101-konstruktionen. Och när CFM56 kom in på marknaden användes den första gången för att omdirigera gamla Boeing KC-135 (motorerna för franska KC-135s var den första stora ordern), 707 och DC8-flygplan som gynnades mycket mer från den nya motor än de mindre mellan- och kortflygplanen.

Konkurrensen till CFM56 ( IAE V2500 och Pratt & Whitney 6000 series ) gick båda in på marknaden mycket senare. Det var helt enkelt ingen lämplig motor tillgänglig tidigare!

    
svaret ges 19.12.2018 23:34
12

Tidiga high-bypass-motorer var dyra och opålitliga.

Arbetet med att utveckla ny teknik och design, plus kostnaden för att bygga en större fläkt tilläggskostnad. Då är all ny teknik i sig mindre pålitlig än befintliga beprövade mönster.

JT9D var notoriskt opålitligt och orsakade stora problem vid utvecklingen av 747. Utvecklingsproblem och spiralkostnader från RB211-bankrotten Rolls-Royce hade enorma misslyckanden, vilket nästan orsakade en olycka (Eastern Airlines Flight 855) och i slutändan dödar L1011. CF6-fanskivfel orsakade National Airlines 27, suger en passagerare ut genom fönstret och den dödliga United Sioux City-kraschen.

Även vad vi tycker om som den mest tillförlitliga motorn idag, CFM56, när nya hade ett fläktfel som ledde till en dödlig krasch (Kegsworth), kombinerat med vattenintagsproblem som nästan leder till en krasch (TACA 110).

När du har sådan kompromissad teknik, begränsar du det på den plats som är meningsfullt. Hög bypass-motorer medför hög effektivitet, vilket minskar bränsleförbränningen. De hade också mer dragkraft, vilket möjliggjorde tyngre plan, med mer bränsle. Båda fördelarna kombinerar för att möjliggöra långdistansflygningar som passagerare gillar. Dessa flögs med bredband, så naturligtvis användes dessa motorer i bredband.

Korta trånga smalbågar har mindre bränsle per flygning och kan tankas ofta, så det fanns ingen fördel här. Bara när kompromisserna med high-bypass-motorer löstes, så sänkte tekniken ner.

Du ser en liknande sak idag med kolfiberkompositkroppar. De är dyra att bygga, dyra att fixa, och det finns osäkerhet över långsiktiga kostnader. Men viktbesparingarna öppnar väldigt långa flygningar, därmed A350 och 787.

    
svaret ges 19.12.2018 08:08
1

En orsak skulle vara att höga bypassmotorer tenderar att vara större, speciellt med större diameter.

Detta kräver ofta ganska signifikant ombyggnad av flygplanet för att passa dem när flygplanet inte var utformat med dem i åtanke från början.

Till exempel krävde 737 ett längre underrede för att tillåta att motorer med större diameter passar under vingen. Flygplan med svansmonterade motorer kräver nästan säkert förstärkningen av den bakre rörelsen, speciellt monteringspylonen och deras stödstrukturer, vilket ger vikt, ändrar tyngdpunkten etc. mm.

Det var förmodligen inte värt kostnaden förrän ljudreglerna gjorde flygplan med turbojets svårare att sälja och driva.

    
svaret ges 19.12.2018 05:52

Läs andra frågor om taggar Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna

Do karaktären eller monteringen behöva Förbättrad överkörning för AoO-mindre trampförsök? Vilken är Silas Ramsbottom baserat på? [stängd]