Zurück zum Bereich "Technik der MD-80"

Flugzeuge der MD-80-Serie verfügen über jeweils zwei JT8D-200-Triebwerke des Herstellers Pratt & Whitney. Dieser Antrieb zeigt in bald mehr als 30 Einsatzjahren sehr eindrucksvoll ihre Zuverlässigkeit und Eignung für die MD-80. Beide Triebwerke befinden sich im Heckbereich und werden deshalb auch sehr oft als "Hecktriebwerke" bezeichnet. Triebwerke wie das JT8D-200 sind in Modulbauweise gefertigt. Dies erleichtert die technische Betreuung und Wartung erheblich. Die MD-80 konnte mit dem JT8D-200-Antrieb als erstes neu zertifziertes Flugzeug die damals zeitnah eingeführten und sehr strengen Lärmgrenzwerte (Chapter 3) erfüllen. Heute gilt die MD-80-Serie als "marginal Chapter 3", da in Folgejahren alternative westliche Flugzeugtypen mit deutlich größeren Margen diese Lärmgrenzwerte unterschreiten konnten.

--> Hauptartikel "Weitere Informationen über autarke Systeme des JT8D-200" (folgt)

Das JT8D-200 ist u.a. für den Kurzstreckeneinsatz mit einer hohen Anzahl an täglichen Flügen mit relativ kurzen Bodenzeiten geeignet. Ein laufendes Triebwerk bietet u.a. Zapfluft für die Klimatisierung und Aufrechterhaltung der Druckkabine, Zapfluft für das Aufheizen von bestimmten Zonen des Flugzeugs gegen und bei Eisansatz und dient als Generator für die Erzeugung von Strom. Das Triebwerk zeichnet sich als Selbstversorger aus, besitzt ein eigenes Ölsystem zur Schmierung und kann durch eine eigene pneumatische Luftdruckturbine gestartet werden.

--> Siehe auch: "Lärmpegel der MD-80-Serie"

Erste Konzepte eines auf Basis des JT8D entwickelten Triebwerks begannen 1974 im Zuge eines u.a. von der NASA zwischen 1972 und 1975 unterstützten „Quiet Engine“-Programms. Ziel der Entwicklung war ein gegenüber damaligen Triebwerken deutlich leiserer, effizienterer und umweltverträglicherer Antrieb. Ab 1976 erfolgte die Erprobung eines Prototyps, insgesamt wurden fünf Triebwerke während der Erprobung und Zertifizierung für eine Vielzahl von Tests verwendet. Die Testläufe umfassten insgesamt 5.500 Stunden mit dem Ziel der Musterzulassung. Während der Zertifizierung konnte ein noch besserer Kerosinverbrauch und noch geringere Lärmwerte ermittelt werden. Das JT8D-200 erschien als optimale Lösung für die Weiterentwicklung DC-9-80, der uns später bekannten MD-80. Das JT8D-200 versprach die erforderliche Schubleistung und Charakteristika, aufbauend auf dem Design des bis dahin schon sehr bewährten JT8D-Triebwerks. Sehr wichtig erschien die Kombination und Erwartung an höchste Zuverlässigkeit, Effizienz, möglichst geringem Eigengewicht  und Lärmarmut. 

Schließlich galt es, dass die MD-80 als erstes neu zertifiziertes Flugzeug die strengen Lärmgrenzwerte nach Chapter 3 zu erfüllen! Ein gewichtiger Faktor war und ist auch eine einfache Wartung der Triebwerke. Ein JT8D-200 kann alternativ als rechtes oder linkes Triebwerk montiert werden. Das JT8D-200 wurde bei ihrer Vorstellung und Einführung als„Wunderwerk der Feinmechanik“ bezeichnet. Die erste Version des JT8D-200 wurde als „JT8D-209“ bezeichnet und kam bei den ersten MD-81 zum Einsatz. Die Verwendung dieses neuen Triebwerks beeindruckte damals u.a. die Anwohner der Flughäfen Zürich (Swissair) und Wien (Austrian Airlines) sehr positiv. Die MD-80 war zu diesem Zeitpunkt das leiseste Flugzeug ihrer Klasse und erfüllte die Erwartungen der Erstnutzer, Flughafenanwohner und Fluglärmgegner, dass die MD-81 deutlich leiser als die DC-9-50 sein musste.

Gegenüber dem Vorgänger JT8D-9 bestach das JT8D-200 durch einen erheblich verbesserten Niederdruck-Kompressor und einer deutlich überarbeiteten Turbinensektion. Die ältere zweistufige Fansektion wurde durch eine einstufige Einheit mit einem Durchmesser von 1,25 m ersetzt. Das Bypass-Verhältnis konnte somit auch von 1.0 bei dem JT8D-9 auf 1.7 bei dem JT8D-200 erhöht werden. So konnte besonders der Lärmpegel beim Start deutlich reduziert, die Umweltverträglichkeit und Leistungsfähigkeit parallel erheblich verbessert werden. Die frühen Versionen des JT8D-200 bieten einen maximalen Schub von jeweils 8.400 Kg.

Folgende Skizze bietet einen Überblick mit den wichtigsten Komponenten:

• INLET VANES/FAN = Einlassleitschaufeln (nicht beweglich)
• LOW PRESSURE COMPRESSOR = Niederdruckkompressor
• HIGH PRESSURE COMPRESSOR = Hochdruckkompressor
• COMBUSTION CHAMBER = Brennkammer
• HIGH PRESSURE TURBINE = Hochdruckturbine
• LOW PRESSURE TURBINE = Niederdruckturbine

Die zusätzlich gezeichneten Pfeile zeigen den Weg auf, den die Luft vom Triebwerkseinlauf nimmt. Der rote Pfeil (heiße Luft) zeigt u.a. den Weg der Luft durch die Brennkammern, der blaue Pfeil den Weg der nicht verbrannten Luft.

Das JT8D-200 nutzt physikalische Prinzipien. Zuerst passiert die eingesaugte Luft  23 Einlassleitschaufeln („inlet vanes“). Diese kanalisieren die angesaugte Luft und sind fest montiert, drehen sich somit nicht. Dadurch entsteht der Eindruck, als würden sich die „Schaufeln nicht drehen“. Diese Schaufeln sind der einzige sofort sichtbare Bereich, wenn man ein solches Triebwerk von vorne sieht.

Hinter diesen Leitschaufeln befindet sich dann tatsächlich 34 äußerst widerstandfähige Titan-Schaufeln der ersten Kompressorstufe. Diese drehen sich in Flugrichtung betrachtet im Uhrzeigersinn. In dieser Phase wird die angesaugte Luft verdichtet („komprimiert“) und nach hinten gedrückt. Hinter diesem Fan kommt es zu einer wichtigen Aufteilung der komprimierten Luft: knapp zwei Drittel der bisher eingesaugten und verdichten Luft gelangen nicht in die nächsten Verdichterstufen, sondern umströmen den Bereich zwischen Triebwerk und Triebwerksgehäuse bis kurz vor dem Triebwerksauslass. 

Das verbliebene knappe Drittel der Luft wird dagegen in zwei weiteren Stufen im Niederdruckverdichter aus sechs Schaufelkränzen weiter komprimiert. Diese Kränze liegen auf derselben Welle, die auch die Schaufeln der ersten Kompressorstufe bewegen. Es folgt ein Hochdruckverdichter, eine aus sieben Schaufelkränzen bestehende Komponente, die auf einer eigenen (innen hohlen) Welle liegt. Diese Welle beherbergt innen die Welle des Niederdruckkompressors. Die sieben Schaufelkränze bewegen sich in einer erheblich höheren Drehzahl als die Schaufeln des Niederdruckkompressors. In dieser Phase wird die Luft enorm verdichtet. Unter Vollast und auf Meereshöhe saugt ein JT8D-200 165 m³ Luft pro Sekunde ein. Nachdem Verlassen des Hochdruckkompressors ist die Luft (je nach äußeren Faktoren) um 17,1 x verdichtet. Diese extrem komprimierte Luft gelangt danach in die neun Brennkammern, die ringförmig angeordnet sind. In diesen Brennkammern wird über kleine Düsen Kerosin eingespritzt. Die verdichte Luft entzündet sich, dehnt sich extrem stark aus und tritt aus den Brennkammern mit einer sehr hohen Energie nach hinten aus. In exponierten Stellen der Brennkammern können Temperaturen von bis zu + 2000 Grad Celsius erreicht werden, selbst nach Austritt aus den Brennkammern liegt die Temperatur bei ca. + 900 Grad Celsius.

Hinter den Brennkammern liegt die einstufige Hochdruckturbine. Diese sitzt auf der hohlen, äußeren Welle und treibt den Hochdruckverdichter an. Es folgt eine dreistufige Niederdruckturbine und diese sitzt auf der inneren Welle und treibt den Fan (Bläser) und Niederdruckkompressor an. Erst danach wird die austretende (sehr heiße Luft) durch den kalten Luftstrom der zuvor hinter dem Bläser abgezweigten Luft ummantelt und gemixt ("Mixer"). Somit wendet das JT8D-200 eine sehr frühe Form eines „Mantelstromtriebwerks“ an, wobei der Anteil der Luftummantelung bei alternativen (und moderneren) Triebwerken erheblich größer und dadurch die Lärmreduzierung deutlich reduziert wird. Das JT8D-200 wird aus diesem Grund nicht als klassisches Mantelstromtriebwerk bezeichnet. Gegenüber früheren Triebwerken ihrer Klasse erzielte aber das JT8D-200 eine Lärmreduzierung, die beachtlich war und der MD-80 als erstes neu zertifiziertes Flugzeug die Einstufung als Chapter 3-Flugzeug ermöglichte. Das Triebwerk erzeugte für damalige Verhältnisse bei sehr hoher Triebwerksleistung einen relativ geringen Lärmpegel und bestach durch ihre Sparsamkeit. 

--> Zum Hauptartikel: "Schubumkehr der MD-80"

Das JT8D-200 bietet eine Schubumkehr, die eine zügige Reduzierung der Geschwindigkeit nach dem Aufsetzen erlaubt. Verwendet wird eine Mechanik, die als "clamshell-type" bezeichnet wird. Hierbei richten sich hydraulisch zwei schalenförmige Metallschaufeln im hinteren Teil eines Triebwerks auf und lenken den Abgasstrahl (Schub) schräg nach vorne. Die Schubumkehr dient bei der MD-80 ausschließlich für das Abbremsen nach einer Landung und kann im Leerlauf auch für das Zurückrollen genutzt werden. Eine Aktivierung für das Erzielen einer hohen Sinkrate im Flug (wie zum Beispiel bei den inneren Triebwerken einer DC-8 erlaubt), ist nicht zugelassen.

--> Zum Hauptartikel: "Engine anti-ice- system"

Die Triebwerkseinläufe können bei Bedarf mit abgezapfter Triebwerksluft vor Eisansatz geschützt werden.

--> Zum Hauptartikel: "JT8D-200-Versionen" (in Bearbeitung)

Mit der MD-82 wurde auch parallel die schubstärkere Variante JT8D-217A eingeführt. Der gegenüber der MD-81 höhere Leistungsbereich ermöglichte der MD-82 eine deutlich bessere Leistungsfähigkeit unter "hot and high"-Bedingungen und/oder eine höhere Nutzlast und Reichweite.

Mit der MD-83 wurde die schubstärkste Version JT8D-219 vorgestellt. Die nochmalige Schuberhöhung und Detailverbesserungen ermöglichten der MD-83 ein noch höheres maximales Startgewicht und eine Leistungsfähigkeit, die besonders europäische Chartergesellschaften ansprach. 

Mit der MD-87 wurde eine weitere Unterversion - das JT8D-217C - eingeführt. neben Detailverbesserungen versprach dieses Triebwerk einen um ca. 3% reduzierten Kerosinverbrauch. Die exakt genutzt Triebwerksversion hing un hängt von vielen Faktoren ab. Die Version JT8D-209 wurde sehr zügig von den meisten Nutzern der MD-81 auf spätere Versionen hochgerüstet. Auch erhielten diverse MD-87 das JT8D-219, während spät ausgelieferte MD-81 der JAS nach mehrheitlichen Informationen das JT8D-217C erhielten.

Jedes zweistrahlige Flugzeug ist übrigens so ausgelegt, dass auch in kritischen Phasen (Start/Landung etc.) nach Ausfall eines Triebwerks ein Weiterflug und Rückkehr zum Flughafen möglich ist. So gesehen ist jedes zweistrahlige Flugzeug "überpowert" ausgelegt.

--> Zum Hauptartikel: "Hushkits für die MD-80" (in Bearbeitung)

Seit Mitte der 1990er existierten immer wieder mehr oder weniger stark forcierte Bemühungen, den Lärmpegel des JT8D-200 sürbar zu reduzieren. Bis Ende der 1990er konzentrierten sich Fluggesellschaften tendenziell aber weniger um Nachrüstsätze ("Hushkits"), sondern eher um die Optimierung von Abflug- und Anflugprofilen. Finnair konnten in der zweiten Hälfte der 1990er durch veränderte Flugprofile und neue Schalldämpfer bei ihren DC-9-50 eine Reduzierung des erzeugten und relevanten Lärm um bis zu 5 Dezibel erzielen und Finnair bestätigen öffentlich, dass man auch bei der MD-80-Serie an veränderten Flugprofilen arbeiten würde, damit der erzeugte Lärmpegel auf ein absolutes Minimum reduziert werden könnte. Finnair betonen zeitgleich, dass der relativ geringe Lärmpegel bei der MD-80 im Anflug eine sehr willkommene Tatsache bei abendlichen Anflügen in Helsinki aus Europa sei. Seit einigen Jahren bieten mehrere Unternehmen Nachrüstsätze an, die der MD-80 ermöglichen, die neuen, noch strengeren Lärmauflagen nach Chapter 4 zu erfüllen. Fluggesellschaften wie DAT, Blue Line oder auch Onur Air (MD-83) nutzten bzw, nutzen diese Nachrüstung. 

Der erzeugte Geräuschpegel wird besonders in Deutschland sehr oft ergänzend zur steigend negativen Haltung zur MD-80-Serie angeführt. Die MD-80-Serie gilt als "Krachmacher". Dieser "Krach" würde möglicherweise bei vermeintlich populäreren Flugzeugtypen eher toleriert oder gar hinter vorgehaltener Hand als "geil" empfunden werden. Da die MD-80-Serie stark im Rückzug begriffen ist, wird die Lärmquelle MD-80 zwangsläufig stark abnehmen. Die Welt wird dadurch aber nicht leiser, der Lärm steigt sogar von Jahr zu Jahr, die Welt wird immer lauter, die Dauerbeschallung nimmt u.a. stetig zu. Sehr interessant ist, dass in beiden Videos die MD-80 in sehr lärmsensiblen Regionen gefilmt wurde - in Burbank/USA und in Japan. In beiden Ländern erwuchsen schon in den 1970ern sehr starke Lobbygruppen für eine signifikante Reduzierung des Fluglärms und die MD-80 war eine willkommene Verbesserung. Wie die Zeiten sich doch geändert haben!

Bei diesem Video wurde das typische Geräuschspektrum einer startenden McDonnell Douglas MD-82 der TWA sehr gut aufgenommen, ein charakteristischer Cocktail aus hohen Pfeiftönen, Donner und Rauschen...

In hervorragender Ton- und Bildqualität wurde hier das Zurückrollen einer McDonnell Douglas MD-87 der Japan Air System mit push-back, Start des rechten Triebwerks, dem Wegrollen mit beiden laufenden Triebwerken und der Start sowie Steigflug für die Nachwelt erhalten.

Ebenfalls bemerkenswert ist folgendes Video in sehr guter Bild- und Tonqualität von rollenden, startenden und landenden MD-81 der JAL/JAL EXpress auf dem sehr lärmsensiblen Flughafen Osaka-Itami. Man beachte u.a. den sehr gut aufgenommenen Geräuschpegel beim Startlauf ab ca. 2:30: