Eine Million

Die Kosten für eine vordere Außendichtung eines Boeing 747-Triebwerks betragen 1,5 Millionen US-Dollar und entsprechen vier Ferraris.

Strahltriebwerke sind aufgrund der Verwendung neuartiger Materialien, präziser Bearbeitung und technologisch fortschrittlicher Systeme teure Maschinen. Um extremen Kräften und Temperaturen standzuhalten und gleichzeitig ausreichend Schub für den Flug zu erzeugen, ist ein gut erforschtes und robustes Triebwerksdesign unerlässlich. Kommerzielle Düsentriebwerke können je nach Größe und Missionsanforderungen zwischen 5 und 50 Millionen US-Dollar kosten.

Die Verwendung spezieller Materialien und die Notwendigkeit umfangreicher Tests bestimmen die Kosten eines Strahltriebwerks. Teile von Strahltriebwerken müssen mit höchster Festigkeit, Belastbarkeit und Präzision hergestellt werden. Moderne Strahltriebwerke werden so hergestellt, dass sie Tausende von Flugzyklen überdauern, bevor sie ausgemustert werden. Unter einem Triebwerksflugzyklus versteht man im Allgemeinen das Aufheizen des Triebwerks auf Betriebstemperatur und das anschließende Abkühlen.

Strahltriebwerke bestehen aus speziellen Materialien und technologisch fortschrittlichen Systemen, um die festgelegten Designanforderungen zu erfüllen. Eine Hochdruckturbinendüse eines CF6-80-Triebwerks von General Electric (das einige Boeing 747 antreibt) kostet über 2,5 Millionen US-Dollar. Die Turbinendüse ist ein kreisförmig bearbeitetes Teil mit zahlreichen Segmenten, die den Luftstrom beschleunigen, um Schub zu erzeugen. Es besteht aus speziellen Metallen (Superlegierungen), die extremen Temperaturen standhalten können.

Die Hochdruckturbinendüse ist die heißeste Komponente des GE CF6-80-Triebwerks, die Temperaturen von bis zu 3.000 Grad F (1.700 Grad C) ausgesetzt ist. Der Einsatz teurer temperaturbeständiger Superlegierungen treibt vor allem die Kosten kritischer Teile in die Höhe. Beispielsweise kostet eine Tonne Kohlenstoffstahl etwa 500 US-Dollar, während eine spezielle Superlegierung auf Nickel-Chrom-Basis fast 50.000 US-Dollar pro Tonne kosten kann.

Präzise Bearbeitung und kleine Toleranzen erhöhen die Teilekosten zusätzlich. Aufgrund der komplexen Form der Teile (insbesondere Rotorblätter) sind anspruchsvolle Bearbeitungstechniken wie CNC-Fräsen, Gießen und elektrochemische Bearbeitung erforderlich. Schwer zerspanbare Titan- und Nickelbasislegierungen erfordern eine ausgefeilte Messtechnik und fortschrittliche Steuerungen für Werkzeuge, Kühlmittel und Bearbeitungssysteme.

Während zahlreiche Life-Limited-Teile (LLPs) an Strahltriebwerken in festgelegten Abständen ausgetauscht werden, können die meisten Teile und Baugruppen mehrmals überholt werden, um eine optimale Triebwerksleistung aufrechtzuerhalten.

Jede Hochdruckturbinenscheibe (zwei Turbinenstufen bei den meisten modernen Triebwerken) kostet zwischen 200.000 und 2 Millionen US-Dollar. Eine HPT-Scheibe an einem Narrowbody-Motor (wie dem CFM56) kostet etwa 300.000 US-Dollar. Bei größeren Motoren wie dem GE90 kostet eine einzelne HPT-Scheibe über eine Million Dollar.

Große Triebwerkshersteller wie General Electric, Pratt & Whitney und Rolls-Royce verwenden effiziente Carbon-Verbundwerkstoffe, um das Gewicht des Triebwerks zu minimieren. Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist einer von mehreren Verbundwerkstoffen, die die Festigkeit der Motorkomponenten erhöhen und gleichzeitig ihr Gewicht auf ein Minimum reduzieren. Durch den Einsatz von CFK sind keine sperrigeren Lüfterblätter mehr erforderlich.

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Darüber hinaus ist es den Herstellern gelungen, weniger Lüfterblätter zu verwenden und gleichzeitig eine höhere Festigkeit und aerodynamische Effizienz des Motors zu erzielen. Beispielsweise hat GE die Anzahl der Lüfterblätter beim CF6-80-Motor von 38 auf 16 beim GE9X-Motor erhöht. Da die Montage des Lüfterrahmens Millionen kostet, kann jeder Lüfterflügel eines großen Motors weit über 100.000 US-Dollar kosten.

Große Luftventile, die den Luftstrom steuern und den Druck regulieren, können mehrere Hunderttausend kosten. Auch kleinere Teile sind für den Kunden kostspielig. An mehreren Stellen am Motor installierte Luftführungsverteiler können zwischen 10.000 und 50.000 US-Dollar kosten. Während sich Motorenbetreiber beim Motorkauf weniger um die einzelnen Teilekosten kümmern, wird jedes ausgetauschte Teil bei einem Wartungsbesuch in der Werkstatt zum aktuellen Listenpreis (oder zu anderen vereinbarten Bedingungen) berechnet.

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Autor – Omar ist ein Luftfahrt-Enthusiast und hat einen Doktortitel. in Luft- und Raumfahrttechnik. Omar verfügt über zahlreiche Jahre Erfahrung in Technik und Forschung und möchte sich auf forschungsbasierte Luftfahrtpraktiken konzentrieren. Neben der Arbeit liebt Omar das Reisen, den Besuch von Luftfahrtstandorten und das Beobachten von Flugzeugen. Sitz in Vancouver, Kanada