Airbus A400M: Eine Frage der Perspektive (Nachtrag: neue Technik-Probleme)
Die Wahrnehmung von Airbus militärischem Transportflugzeug, dem A400M, scheint eine – sehr unterschiedliche – Frage der Perspektive. Aus deutscher Sicht wird überwiegend wahrgenommen, dass die Maschinen massive technische Probleme mit sich bringen. Aus Sicht des Unternehmens muss dringend mit den Kundennationen darüber gesprochen werden, wie die daraus entstehendenden finanziellen Schwierigkeiten Airbus nicht weiter belasten. Und aus Sicht der britischen Streitkräfte? Anscheinend alles super, wie die Royal Air Force von einer Reise mit diesem Flugzeug nach Neuseeland berichtet:
A glorious day in Wellington, New Zealand, provided the perfect backdrop for the RAF to show-off the Airbus A400M ‘Atlas’ to the Royal New Zealand Air Force as part of a prestigious partnership between the two nations.
The A400M, based at RAF Brize Norton in Oxfordshire is the newest aircraft in the RAF’s fleet. It boasts cutting edge technology, combined with sheer brute strength to make it a formidable strategic and tactical air lift platform. Able to deploy globally, it specialises in carrying over-sized loads and can transport a load of 25 tonnes over a range of 2,000 nautical miles.
The A400M combines huge lifting power with agility, with manoeuvrability akin to a fast-jet rather than an Air Transport Aircraft. It is a phenomenally capable aircraft and able to fly at a staggering 170 degrees angle of bank.
Number 70 Squadron demonstrated the aircraft to Air Commodore Darryn Webb, the New Zealand Defence Force Air Component Commander on a short flight around New Zealands’ stunning islands.
Der A400M der britischen Luftwaffe ist derzeit auf, so muss man das wohl sagen, Werbetour:
The Airbus A400M Atlas is visiting Australasia on a trip to demonstrate its capabilities and therefore promote potential exports there. The aircrafts visit to the region is set to coincide with the Ohakea Air Tatoo in New Zealand and the Avalon Airshow in Australia. The route is set to go via Hickam in Hawaii, Wellington New zealan, Ohakea New Zealand, Auckland New Zealand, Avalon Australia, Jakarta Indonisia and Subang Malaysia. This tour will present an ideal opportunity to promote the A400M aircraft to key potential customers whilst providing valuable training and performence developement of the aircraft.
Derweil läuft es in daheim in Europa nicht ganz so gut. Das Schreiben von Airbus an die Besteller, also an die Verteidigungsminister der Kundennationen, liegt Augen geradeaus! vor; aus dem Brief vom 22. Februar wesentliche Aussagen:
In view of the huge losses Airbus has suffered from the A400M programme in recent years, particularly in 2016, and the significant risks ahead, our Board of Directors resolved yesterday that Management should engage with national customers, OCCAR and the engine consortium EPI in order to mitigate the situation.
We are committed to the A400M programme, however we are also responsibile to sustain the viability of Airbus. We believe it is in the interest of both, governments and industry to reach agreement on a constructive way forward for this critical European defence program which addresses the strategic and tactical air transport requirements of six European nations for the coming decades. (…)
Therefore, we humbly request that we set up a meeting at Ministers level as soon as convenient to take stock of the situation and agree on next steps, in the best interest of the program, the customer community and industry.
Das wird interessant zu sehen, wie der Wunsch des Unternehmens nach Gesprächen auf Ministerebene in Übereinstimmung zu bringen sein wird mit der offiziell verkündeten deutschen Haltung: Gespräche führen wir; klar. Aber es geht um Gespräche darüber, wie der Hersteller letztendlich seine Probleme lösen kann.
Nachtrag: Noch während ich diesen Eintrag schrieb, kam die Welt (Link aus bekannten Gründen nicht) mit einer Meldung zu neuen technischen Problemen bei diesem Flugzeugtyp:
Am Triebwerk sind jetzt neben den schon bekannten Problemen mit dem Getriebe auch unerklärliche Risse in der Brennkammer entdeckt worden.
Nach Recherchen der „Welt“ hat die Luftfahrtsicherheitsbehörde EASA für die zuerst gelieferten Modelle eine Inspektion und dann künftige Routineprüfungen der Brennkammer angewiesen. (…)
Experten betonen, dass Risse in Brennkammern häufiger vorkommen. Das diesmal ermittelte Schadensbild sei aber so ungewöhnlich, dass eine Routineprüfung angeordnet wurde.
Die Bundeswehr, so berichtet das Blatt, habe bei ihren Triebwerken keine entsprechenden Schäden entdeckt. Unabhängig davon dürfte das allerdings das Vertrauen in dieses Flugzeug nicht erhöhen.
(Foto: A400M in Wellington, Neuseeland, am 23.2.2017 – SAC Rob Bourne/Royal Air Force/Crown Copyright 2017/MoD News License)
@ Jägerlein | 03. März 2017 – 14:38
Die Rueckstellungen wurden nur bilanziert, dh auf die ‚debit‘ Seite der Bilanz geschrieben. Diese werden auch (noch) nicht in der Hoehe ausgezahlt.
Es verstecken sich in den 2.2Mrd noch andere vertragliche Verpflichtungen evtl aber auch Verlustbilanzierung.
@Jägerlein:
Lt. einem Beitrag im Handelsblatt vom 22.2. wurden die angesprochenen 2,2 Mrd. Rückstellungen ausschliesslich für das A400 M Programm gebildet. Hautsächlich wegen der Triebwerksprobleme, für die Airbus finanziell haftet. Die Strafzahlungen für Lieferverzögerungen fallen bisher nur marginal ins Gewicht.
@Georg
DAss diese innen reissen was klar- sonst hätte man innen nichts angebracht.
Ich denke aber, dass die Risse innen an den „Spantstegen“ aufgetreten sind-
also an der Stelle, an der beim Doppel-T-Profil nochmal Stege aussen gegen innen da sind.
Und da kann man innen so viel hinpappen wie man möchte- da KANN m.E. keine Verstärkung halten und da kann man 1-D-Probentests machen, wie man will- das ist eine hochdreidimensionale Verformung und der kommt man nicht bei.
Das Teil wurde sicher Dutzendfach mit FEM durchgerechnet.
Interessant, dass es trotzdem kaputtgeht.
Die Leute verlassen sich blind auf Software. Sagte ich oben bereits.
Beim Stahl ist eine Wasserstoffversprödung i.A. auf eine falsche Oberflächenbehandlung zurückzuführen. Lang ist’s her, dass ich das in der Vorlesung hörte…
Aber wenn das bei genau einer Maschine so war, war bei dieser etwas anders.
Schon erschreckend, dass offensichtlich keiner weiß, was.
Die QS fehlt bei AB offensichtlich völlig. Denn an Hand eines Fertigungsprotokolles, kann theoretisch jeder nachvollziehen, was da anders war.
Zudem bei AB sicher ein Dutzend Leute herumlaufen, die einen „Black Belt“ in der Qualitätssicherung haben.
Das liegt in der Natur der Sache, dass jeder Werkstoff einen Kompromiss darstellt.
Schon das Wort „Festigkeit“ müsste (sorry) verboten werden, da diese lustige „Festigkeit“ sich aus so vielen Komponenten zusammensetzt, die man alle auf dem Schirm haben muss. Bei Fasern ist das ja noch viel kritischer. Sieht man am NH90.
400 ist der erste Hochdecker und der erste Prop von AB. vielleicht sind’s auch noch Triebwerksschwingungen, die das Alu ermüden lassen.
Jeder Prop ist bei Schräganströmung ein hoch instationäres System. Gerade diese Props- sie sind wahrscheinlich im Transschall.
in jedem Fall sind da noch mehr Dinge falsch.
An die aber noch keiner gedacht hat.
@arminius (2. März 23:13 und 4. März 0:54)
Thema Ermüdungsrisse an den Spanten:
Es ist ein wenig müßig die genauen Zusammenhänge (Sinnhaftigkeit der Konstruktion) aus der Ferne zu beurteilen ohne alle Details (Position der Risse, etc.) zu kennnen.
Die damals gewählte GLARE-Lösung für die Risse der Spantenstege war sicherlich in der Theorie die „eleganteste“, da sie das Gesamtsystem nur bei einsetzendem Risswachstum beeinflusst und die bestehenden Bauteile nicht wesentlich geändert werden müssen.
Ja, GLARE ist elastischer als Alu – laut Wikipedia um ca 20% (E-Modul von 57.000 N/mm²). Aber ob das jetzt der wesentliche Grund für das Nichfunktionieren der Lösung ist wage ich zu bezweifeln. Ich denke da spielen vor allem die Verbindung zwischen Spant und GLARE-Verstärkung und die von Ihnen angesprochene Komplexität der Beanspruchung eine wichtigere Rolle.
Thema Qualitätssicherung/Qualitätsmanagement:
Ich denke hier liegt bei Airbus einiges im argen – siehe A400M (Absturz, „Wasserschaden“, etc.), allerdings auch einige Problemchen der zivilen Maschinen und natürlich der Hubschrauber. Von den Problemen auf ein Totalversagen oder ein Nichvorhandensein der QS zu schließen ist allerdings ein wenig übertrieben (gerade auch angesichts der Komplexität und des Betretens von Neuland beim A400M).
@basse
Jein: Man kann einiges sagen:
Hallo! Entschuldigung für meine wiederholte Unpräzision. Ich meinte eine „reale“ Qualitätssicherung. Wie oben angedeutet gibt es spezielle Qualitätssicherungssysteme, bei denen die Qualitätsmanager mit einem riesigen Aufwand ausgebildet werden. Mir fällt der Name momentan nicht ein, es ist nicht „8-D“.
Und die Gürtel enden dann, wie beim Kampfsport, mit einem schwarzen Gürtel. Man erkennt also, dass der Aufwand durchaus hoch ist und die Ausbildung teuer ist.
(Meines Erachtens sind diese Systeme jedoch nicht sehr sinnvoll: Sie wurden der asiatischen Mentalität entlehnt, die ein extremes Wissen voraussetzt. Dabei aber kein Freidenken. Und deshalb sind diese Fehlersuchalgorithmen extrem systematisiert. Für Japaner war das sinnvoll, aber für Europäer war das in der Zeit, in der es eingeführt wurde, ein Overshoot.
Heutzutage ist ein Großteil der Europäischen Ingenieure/Techniker nicht mehr fähig, einen Pythagoras zu rechnen. Nun fehlt das Wissen, um diese Systeme anzuwenden.)
In jedem Falle existieren bei Airbus eben Qualitätssicherungsmanager, die zusammen garantiert mit 1 Mio € Ausbildung versehen sind. Wo sind diese geblieben? Genau diese wären dafür da, hier einzugreifen. Denn wenn man den richtigen Fehler erkennt, so kann man ihn auch abstellen. Hier wurde abgestellt, aber es hat nicht funktioniert. Somit war der richtige Fehler nicht erkannt.
Und weiterhin ist auch interessant, dass wie üblich (Hier ist es vermutlich sinnvoll) die günstigster Lösung ausgewählt wurde.
Interessant auch, dass bei einem zu erwartenden Schaden in dreifacher Millionenhöhe genau eine Lösung gewählt wurde.
Interessant auch, dass dieselben Leute, die den Schaden verursachten, ihn auch beheben sollen.
Vermutlich wurde er mit denselben FEM-Modellen gerechnet. USW.
Das grundsätzliche Problem liegt darin, dass bei solchen Fehlern bei der Entscheidung das Board mitmischt. Und bei diesem wird grundsätzlich die günstigste Lösung gewählt und weiterhin die erste Non-Conformity die in den Mülleimer geworfen. Denn diese verhagelt den Ebit und somit das Gehalt im jeweiligen Jahr.
Gutachten werden geschrieben – ganz sicher; aber ich kenne kein Gutachten, das nicht im Sinne des Auftraggebers ausgefallen wäre (siehe G36). Sonst sucht sich nämlich die Auftraggeber beim nächsten Mal einen anderen Gutachter.
Nun werden die Fehler bis in die Serie durchgezogen, um dann 10 bis hundertmal soviel Geld zu kosten, wie wenn man sie gleich abgestellt hätte.
Für mich steht immer noch die Frage offen, wie viele DMS und Sensoren in den Prototypen verbaut waren.
Mir muss niemand erzählen, dass eine Überlastung eines Hauptspants bei einen Prototypen nicht auffällt, wenn da ein Dutzend DMS kleben.
Dies bedeutet, dass eben keine Messgeräte darin eingebaut wurden, sondern dass die Prototypen nur zum Display-fliegen bei den verschiedenen Flugshows eingesetzt werden.
Und das ist das eigentliche Desaster; sie halten sich irgendwie für unfehlbar.
Was übrigens diametral entgegengesetzt zur Philosophie der Naturwissenschaften steht: man kann nämlich nicht validieren, sondern nur falsifizieren.
Ein ganz einfaches Beispiel- so halb Off-Topic: Mit der Pisa-Studie wird ja „belegt“ (validiert), dass die Bildung nicht schlechter geworden ist. Aber die Fachhochschulen müssen mittlerweile Zusatzsemester einlegen, um die angehenden Ingenieure in den Naturwissenschaften auf Stand zu bringen. Wie passt das zusammen?
Und deshalb kann man an Hand dieser Vorgänge durchaus zumindest die Funktionsfähigkeit der QS in Frage stellen.
Dinge, die NICHT gemacht werden, sind häufig von mehr Aussagekraft geprägt als Dinge die gemacht werden.
Übrigens ist das Betreten von Neuland in meinen Augen kein Argument.
Immerhin kreieren sie eine Aura von „Innovation“ um sich – dann wird es plötzlich verlangt.
@ arminus
Ich denke der Name für das Qualitätssicherungssystem, das Sie gesucht haben ist „Six Sigma“, angelehnt an der statischen Wahrscheinlichkeit mit der ein Ergebnis in einer gewissen Toleranzbrandbreite liegt. Für 3 sigma sind dies 99,58 % und für 6 sigma sind dies 99,99966 % der Produkte die ohne Fehler produziert werden. In der Autoindustrie wird damit auch gearbeitet.
siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Six_Sigma
Ich habe ein halbes Berufsleben lang mit Qualitätssicherung in einem Elektronikfachgebiet zu tun gehabt, habe Kurse besucht und mich auf Tagungen mit Kollegen anderer Fachrichtungen ausgetauscht. Eigentlich haben alle gesagt, das Wichtigste ist und bleibt der gesunde Menschenverstand bei der Qualitätssicherung.
Dazu gehört natürlich, dass man als Fachmann ein Ergebnis überschlägig berechnet kann, man also testen kann ob der vermeintliche Ergebniswert plausibel ist. Hier ist die Generation, die mit dem Rechenschieber noch das wissenschaftliche Rechnen gelernt hat meist im Vorteil.
Bezugnehmend auf der Rissproblematik der A400M Spanten bedeutet dies eben, das man nur die Ausbreitung der Ermüdungsrisse in der Spantenstruktur durch das kraftschlüssige Aufkleben von GLARE stoppen wollte. Konventionell wird die Ausbreitung eines Risses in Aluminium eher durch eine feine Bohrung gestoppt, aber dies war wohl bei den Spanten nicht möglich.
Zu der Frage des Erkennens der Risse. Die Risse sind wohl in der Erprobung der Maschine erkannt worden, aber man meinte man könne die Problematik durch die GLARE-Maßnahme eindämmen. 2011 beim Belastungstest der Rumpfstruktur bei der IABG in Dresden, stann dann endgültig fest, dass die GLARE-Maßnahmen nich die benötigte Anzahl von 10000 Flight Cycle halten wird. Trotzdem hat man 2011 die Produktion nicht mehr gestoppt und sich erneut an die CAD-Arbeitsplätze gesetzt, denn der A400M war ohnehin schon viel schwerer geworden als ursprünglich angedacht.
In den Powerpointfolien von 2009 wird immer noch von einem Höchstgewicht (beladen) von 130 to ausgegangen, jetzt fliegt der A400M voll beladen mit 141 to. Entsprechend wurde die ursprüngliche Triebwerksleistung von 4 x 9000 PS auf 4 x 11000 PS erhöht.
Wie erhöht man die Leistung eines Triebwerksentwurfes ?
Höhere Verdichtung, höhere Brennkammertemperatur ?
Auffällig ist jedenfalls, dass das TP400-D6 mit einer max. Continous Power Temp von 997 Grad Celsius arbeitet und andere P&W Triebwerke mit kleinerer Leistung (2000 kW) mit 800 Grad.
Außerdem ist aufällig, das die maximale Überlasttemperatur bei dem TP400-D6 nur 1015 Grad für max. 20 sec ist, die der Pratt & Whitney Tiebwerke 850 Grad (transient temperatur), bzw. 950 Grad für max 5 sec ist. Also ein Delta Temp von 150 Grad statt 18 Grad beim TP400-D6.
Wenn man die Daten vergleicht, dann kommt man relativ leicht zu folgenden Schlussfolgerungen:
1. Das TP400-D6 ist absolut hochgezüchtet, was seine Leistungsausbeute anbelangt, enstprechend hoch dürfte der Langzeitverschleiß der Triebwerke sein. Dies könnte eine Ursache sein, zusammen mit den heftigen Schwingungen am Triebwerk) für die im Artikel genannten Brennkammerrisse.
2. Das TP400-D6 hat keine Reserven, da bereits eine Temperaturerhöhung von 18 Grad das absolute Kurzzeitmaximum für das Triebwerk ist, jedes Grad darüber bedeutet eine exponential kürzere Standzeit für das Triebwerk.
@ arminius | 04. März 2017 – 0:54
„400 ist der erste Hochdecker und der erste Prop von AB.“
Nicht ganz richtig
Mit der übermanne der Construcciones Aeronáuticas S.A. durch Airbus hat man sich das Know How des Hochdecker und Prop Baues angeeignet.
Ferner konnte man einen lästigen Mitbewerber „ausschalten“, der mit der CASA C-401, ebenfalls ein 4 motorisches Transportflugzeug auf dem Markt drängte.
Frage an alle
Werden beim A400M überwiegend die identischen Spanten aus dem A340 / A330 Programm eingesetzt ?
Der Rumpfaußendurchmesser des A400M entspricht mit 5,64 Metern genau dem des A340 / A330.
@Georg/Milliway
Danke f.d. Ergänzungen/Korrekturen.
Mit dem „Gesunden Menschenverstand“, hier auch „Hausverstand“ genannt, gehe ich konform. Aber Japaner denken anders. Deshalb benötigen sie andere Denkschemata.
Und deshalb gibt’s SixSigma & Co.
Fast 10% mehr Gewicht? Das gibt natürlich Probleme beim Langsamflug. (Und beim Luft-Betanken). Wie geht das? man benötigt fast 10% mehr Auftriebsbeiwert bei derselben Landegeschwindigkeit. Da kann nichts mehr stimmen, sofern die SPW nicht erhöht wurde. Winglets gingen noch.
Und unter Vereisungsbedingen- wie bekommt man da eine Zulassung?
@Georg.
Deine Theorien über den Leistungsstand des Tp400 ( hochgezüchtet,keine Reserven)
halte ich für falsch.Sämtliche Triebwerke haben bisher über die Jahre an Leistung deutlich zugelegt.Warum sollte das jetzt anders sein?
Die Temperaturvergleiche (997 zu 800 Grad) sind brotlose Künste,da man EGT und ITT nicht einfach vergleichen kann.
Die 18 Grad bis zum Limit liegen auf normalem Niveau,in der Regel sind das zwischen
10 und 50 Grad.
Die 150 Grad bei der P&W 120 Serie gelten nur für 5 Sekunden beim Triebwerksstart,
und sind kein Zeichen von hohen Reserven.Da spielen andere Dinge mit.
@ Noname
Okay, ich habe nochmal die Daten nachgeschlagen. Beim TP400-D6 waren die Angaben auf die „Gas Temperatures TGT (trimmed)“ bezogen. Die Temperaturangaben des TCDS der Pratt & Whitney Triebwerke bezogen sich auf die „Maximum Inter-Turbine Temperature (ITT)“.
Das macht natürlich einen Unterschied in der Betrachtung aus, wenn man die Temperaturen an verschiedenen Stellen im Triebwerk misst.
Mit Triebwerken kenne ich mich nicht so aus.
Aber aus ein und demselben Triebwerk 20% mehr Leistung herauszubekommen-
zu solchen Dingen sage ich immer: Die Ingenieure, die das TWK auf die ursprüngliche Leistung auslegten, müssen alle dumm (oder so) gewesen sein.
Je heisser, desto höher der WG. Die Schaufeln sind wahrscheinlich filmgekühlt und mit den kompliziertesten Mechanismen versehen, um die Temp zu halten.
Und nun muss das Ding 20% mehr Leistung abgeben.
Langsam wird ein Schuh draus:
Eben das um ca. 8% erhöhte Startgewicht beeinflusst bspw. die Startrollstrecke.
Man bedenke: Die Leistung stieg um 20%, das Gewicht nur um 8%.
damit müssen sie um 4% schneller sein- die Aerodynamik ist am Ende.
Und dann kommt ein Managemententscheid vom Board, das Triebwerk aufzublasen.
Die einzige Chance, die Specs halbwegs einzuhalten und nicht hier bei Nachverhandlungen zu viel Geld zu verlieren. Koste es, was es wolle.
@ Georg | 04. März 2017 – 14:08
„jetzt fliegt der A400M voll beladen mit 141 to. Entsprechend wurde die ursprüngliche Triebwerksleistung von 4 x 9000 PS auf 4 x 11000 PS erhöht.
Wie erhöht man die Leistung eines Triebwerksentwurfes ?
Höhere Verdichtung, höhere Brennkammertemperatur ?“
Ich glaube Sie unterliegen einen Irrtum
Das 9000 PS und das 11000 PS Triebwerk sind zwei grundverschieden Triebwerke, dummer weise Tragen beide Triebwerke die gleiche Bezeichnung TP400
Siehe @ Milliway | 26. Februar 2017 – 16:51
http://augengeradeaus.net/2017/02/airbus-a400m-eine-frage-der-perspektive/comment-page-1/#comments
Persönliche Meinung
Es wird langsam Zeit das die Verteidigungsministerin Ursula von der Leyen, die Konsequenzen aus den A400M Desaster zieht, um weiteren Schaden von der Allgemeinheit und der Bundeswehr abzuwenden.
Angesichts der Lage in der Ukraine wäre die Lösung mit der An-70 tatsächlich wieder überlegenswert, den wir sind doch nicht mit Airbus verheiratet !
Warum sollen wir mit unseren finanziellen Ressourcen weiter die Taschen der Aktionäre füllen. Die Dividenden Ausschüttung von die Airbus Aktie soll um rund 4 Prozent für 2016 von 2015 erhört werden.
Also keine weitere finanzielle Zugeständnisse sondern wir ziehen schnell die Reissleine bevor noch mehr Geld versenkt wird.
Mit der Reduzierung auf die 24 Maschinen, die für den taktischen Einsatz vorgesehen sind, stehen wir weiter zum A400M Programm.
Aber Sämtliche Verpflichtungsermächtigung für das A400M Programm werden gesperrt.
Ferner wo sind die Arbeitsplätze und Anschlussaufträge die das A400M Programm liefern sollte ? Wo sind die Anschlussaufträge für den Eurofighter ? Wieso hat Airbus sich nicht mit ihren Mako bei der T-X Ausschreibung beteiligt ?
Also es wird langsam Zeit das Airbus auf eigenen Füßen steht.
@Georg
Welche Powerpointfolien von 2009 meinen Sie? Nicht vielleicht die von Chefingenieur Klaus Wieland aus dem Jahr 2001? http://bit.ly/2n2Mfk3
Der ging schon damals von 4 x 9500 PS aus. Dabei war das noch der alte Inline-Triebwerksentwurf, der 2002 gecancelt wurde, weil er zu schwach war.
Zum aktuellen Triebwerk TP400-D6 finde ich bereits 2004 „rated in the 10,700shp range“, „built-in growth capacity for 10% more power through a relatively straightforward throttle push“, „Additional growth of a further 10% is also feasible within the existing architecture“. Das ganze in Flight International November 2004:
http://bit.ly/2mbgRlW
In dem Heft wurde tatsächlich noch von 130 t MTOW ausgegangen, in einer Präsentation des Bundesamts für Wehrtechnik und Beschaffung ein Jahr später (2005) sind es dann schon 136,5 t MTOW http://bit.ly/2ltalIt , heute 141 t.
Aber insgesamt werden in diesem Thread mal wieder voreilige Schlüsse auf Zufallsfunden und falschen Annahmen aufgebaut, ein zuverlässiges Ergebnis ist nicht zu erwarten. Da kann ich nur erneut auf meinen Kommentar zwei Seiten zuvor hinweisen: Schnallendorf | 25. Februar 2017 – 11:24.