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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: Mo Aug 26, 2013 09:40:06 
Titel: Ice Crystal caused Engine Flame Outs...
Antworten mit Zitat

interessantes "High Altitude Weather" Phänomen, über das in der Industrie seit Jahren gerätselt wird...

Vorgeschichte: Seit Jahren ist es ab und zu bei verschiedensten Triebwerk / Zelle Kombinationen im Airliner- und Bizjetbereich zu Triebwerksstörungen gekommen, meistens wenn atypisch in grosser Höhe sehr feuchte Luft anzutreffen war, wie in der Nähe von Tops von Gewitterwolken usw...die sich insofern geäussert haben, als ganz offenbar sich in den Kompressorstufen Eiskristalle ansetzten die in Extremis zu einem Flame Out führten...die Triebwerke liessen sich meistens wieder anstarten, ab und zu jedoch waren auch grössere Schäden zu finden...

Es gab verschiedenste Theorien warum dieses relativ "neue" Phänomen plötzlich auftauchte...eventuell fliegen Cockpit Crews, da sich sich aufgrund neuester Cockpittechnologie fälschlicherweise sicher wähnen, etwas zu nah an Gewittertürmen vorbei...näher als früher, als man da noch konservativer war und/ oder die neuen Triebwerke sind, da die Kompressoren so toll effizient sind, eben anfälliger auf Air- und Gasflow Unregelmässigkeiten...

Jetzt hatte man aber beim neuen 747-8, der neuesten Version der 747 wiederholt derartige Probleme und man scheint dadurch und durch neue Tests einer Lösung dieses nach wie vor nicht ganz verstandenen Problemkreises zumindest näher...



http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/awx_08_23_2013_p0-609559.xml

hier ein paar ältere sehr interessante Artikel zum Thema...

http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_01_10/5/

http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_4_07/article_03_1.html
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: Mo Aug 26, 2013 19:38:50 
Titel: wobei.......
Antworten mit Zitat

http://www.flightglobal.com/news/articles/three-engines-damaged-during-747-8f-ice-encounter-389763/

...ich glaube ehrlich gesagt NICHT an ein technisches Problem....wie immer "sophisticated" heutige Kompressortechnologie auch sein mag...

Mein Theorie seit Jahren ist, dass das eher ein operationelles Problem ist...

viele Crews haben ein bissel den Respekt vor dem Wetter verloren, und die neue Präsentation im Cockpit einer sehr alten Technologie, nämlich des Wetterradars, mag das ihre dazu getan haben..heut ist alles in Farbe, schaut toll aus...naja, aber erfordert nach wie vor dieselben Weather Radar Skills, wie vor 30 Jahren...

Wetterradar hat keine Automatik eingebaut, erfordert Fachwissen und Interpretationserfahrung durch den Piloten...zusätzlich zu den Bedientechniken....die sind die gleichen wie vor 40 Jahren...

naja...und jetzt denk ich mir halt, wir haben deutlich mehr Flugverkehr...UND die Crews fliegen näher am Wetter vorbei...wenn innerhalb von Sekunden die SAT um 30° Celsius in FL 400 steigt, heisst das ja nix anderes, als dass man gerade durch einen starken Aufwind, hervorgerufen durch "convective weather" fliegt...naja, jetzt sollte man aber lateral MINDESTENS 20 nautical miles weg sein vom CB, und vertikal...naja, zumindest 1000 FT pro 10 Knoten Windspeed am Anvil Level....heisst wenn die Tops bei FL 370 sind...und dort es 70 Knoten hat.....naja....bei aller toller Performance FL 450 wird sich nicht ausgehen bei den meisten Airlinern...

aber weil die neuen Flieger so eine gute Leistung haben, finden sich viel mehr Crews statistisch viel öfter auf FL 410....naja und meinen sie könnten eventuell CB Tops überfliegen, die aber viel zu nah sind unter dem Flieger...

und plötzlich haben wir ein "neues" Vereisungsphänomen......und alle forschen.....anstatt sich mal den Bildungsstandard der Crews genauer anzuschauen was die Kompetenz bei CB Avoidance betrifft...
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: Mo Aug 26, 2013 20:40:00 
Titel: zwei erstklassige
Antworten mit Zitat

Seminare, die das "Problem", wenn sich alle Betroffenen, i.e. Flight Crews, die Sache zu Herzen nehmen.....lösen könnten...

http://www.gapan.org/ruth-documents/study-papers/Weather%20Radar.pdf

http://www.radar4pilots.com
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: Do Okt 17, 2013 08:55:36 
Titel: langsam findet
Antworten mit Zitat

die Problematik Eingang in die Mainstream Medien....

Hier ein Bericht im "Tschörnl"..

Zitat:


Icing Hazards Surface on Boeing's Newest 747 Jet


By ANDY PASZTOR

Oct. 16, 2013 8:02 p.m. ET

Years after aviation-safety experts thought they had eliminated the danger of airliner engines abruptly shutting down from internal ice accumulation, the same airborne hazard is showing up on a new generation of Boeing Co. jumbo jets.

The Chicago plane maker and General Electric Co. GE , whose engines are installed on the biggest and newest Boeing 747 model, are now working together on fixes to prevent ice buildup that can prompt the giant airliner's engines to temporarily malfunction or even stop working while cruising roughly 7 miles, or 41,000 feet, above the earth.

A GE spokesman said there are proposed software changes—which still need to be tested and then approved by the Federal Aviation Administration—designed to detect the presence of ice crystals in the atmosphere and eject the tiny particles before they form a coating deep inside engines that can melt or break into chunks.

In extreme cases, the accumulation of ice inside an engine could cause damage to turbine blades or sudden dousing of the ignition system, though there haven't been any reported accidents.

The problems underscore difficulties regulators and industry officials face in resolving some persistent engine-safety issues. The reliability of jet engines has improved exponentially over the last few decades, contributing to steadily lower accident rates across the U.S. and other regions. Some older GE designs, for instance, have racked up outstanding safety records of one airborne engine shutdown per every million flight hours.

Still, challenges with the GEnx-2B engines on extra-long 747 aircraft—known as 747-8s—highlight complex and nagging icing hazards that once again are forcing industry leaders and an international research team to scramble for answers. Before the partial government shutdown, according to industry officials, the FAA was moving toward mandating modifications to the 747-8's computerized engine controls and making plans to warn pilots about susceptibility to internal engine icing while flying over storm-prone regions at roughly 40,000 feet.

Previously, experts believed such icing occurred primarily below 25,000 feet. From the mid-1990s to the end of 2011, the FAA and various engine manufacturers investigated ice-crystal buildups affecting more than 100 big jets around the world, including at least 14 instances of dual-engine shutdowns, called "flameouts." Starting in 2007, the industry successfully rolled out various modifications to counter those hazards.

The latest engine problems, however, caught GE, Boeing and the FAA by surprise, partly because they cropped up on a different engine model at significantly higher altitudes than anticipated, according to industry officials. Moreover, the recent incidents often occurred in clear air without clouds or signs of nearby storms.

Since the spring GE has investigated four 747-8 freighters with icing-related engine problems, including a Russian AirBridge Cargo plane that had two engines surge and a third engine dramatically lose thrust July 31 while flying at 41,000 feet over China. Russian investigators said three of its four engines suffered damage, but the plane landed safely.

Boeing's 747-8 passenger version, dubbed the Intercontinental, is the world's longest commercial aircraft and can carry more than 460 passengers in three classes. Customers for the 747-8 include Deutsche Lufthansa AG and Cathay Pacific Airways Ltd.

On Wednesday, a GE spokesman said all of the 747-8 incidents occurred around "unique convective weather systems" such as unusually large thunderstorms reaching high altitudes. Only the AirBridge Cargo incident, which intensified industry concern, "resulted in engine damage," according to GE.

Airlines have been "experiencing a growing number of ice-crystal" incidents, according to the GE statement, reflecting more long-range jets crossing over tropical regions of the world. Engine flameouts and thrust reductions, typically happen quickly, with virtually no warning, according to safety experts.

Boeing said it is "working closely" with GE "on the software solution." The FAA didn't have any immediate comment.

Such icing emergencies remain rare. "I'm not alarmed by an event that we are learning from," said Mark Rosenker, former vice chairman of the National Transportation Safety Board, adding that experts "continue to look at any type of incident to get as close to 100% engine reliability as possible."

A different category of icing hazard has dogged some of Boeing's widely-used 777 widebody jets since 2008, when ice blocked the fuel-system plumbing of a British Airways PLC jet powered by Rolls-Royce engines that ended up crashing on final approach to London's Heathrow Airport. After extensive investigation and ground tests, experts determined the accident stemmed from a type of icing that didn't occur inside engines.

Separately, over the years Boeing has dealt with a string of potentially dangerous overheating incidents and chronic structural damage to parts called thrust reversers attached to Boeing 777 engines manufactured by Rolls-Royce PLC. Used to help jets slow down after landing, 18 of the devices have suffered fractures or failures of their inner walls over the past 10 years, according to a Boeing spokeswoman. Since 2005, she said the company has "communicated extensively" with 777 operators and issued nonbinding recommendations to check or replace the suspect parts, but "we're unable to confirm how many inspections or modifications have taken place."

But the thrust-reverser issue may be coming to a head. In August, as part of a report on a Royal Brunei Airlines 777 that lost part of its reverser after takeoff from London, British accident investigators said Boeing told them the FAA "may mandate inner wall replacement on all Rolls-Royce powered Boeing 777 aircraft."

An FAA spokeswoman didn't have an immediate response, and a spokesman for Rolls-Royce declined to comment.

Write to Andy Pasztor at andy.pasztor@wsj.com


www.wsj.com

Hmmm...

mein "SWAG" ( Stupid Wild Ass Guess) ist nach wie vor, dass eben weil die neueste Airlinergeneration so eine hervorragende Performance hat, dass sie auch noch recht heavy im Long Range Bereich bereits in den Upper Levels (> FL 400) Cruisen können, dass es eben dadurch statistisch öfter vorkommt, dass ein Flieger versucht sehr knapp über den CB Tops Gewitter zu überqueren, und sich dadurch plötzlich in einer supercooled aber sehr feuchten Luftmasse in der Höhe wiederfindet, was dann eben zu den geschilderten Compressor Icing Fällen im Cruise führen kann..

Früher ist eine Crew gar nicht in die Verlegenheit gekommen, da man in FL 350 z.B. bei den typischen Build Ups eben sehr konservativ lateral der Sache ausgewichen ist...ausweichen musste, weil sonst wär man drinnen gewesen...

Aber das ist eben nur ein "Wild Guess" meinerseits...

bei den anderen Fällen von Flame Outs in niedrigeren Höhen, um die 20K FT, die ja auch seit Jahren bekannt sind, war der "common denominator" dass diese Flugzeuge im Sinkflug waren, in sehr feuchten Gegenden, ja, da kann ich mir vorstellen, dass die neueren Kompressorgenerationen, wenn die Engine da auf niedrigen Drehzahlen idled, dass da unter gewissen Umständen Eis drinnen wächst..lässt sich eventuell fixen indem man ein höheres Power Setting mit höheren Drehzahlen in so einer Situation wählt und halt die Speedbrakes ausfährt um trotzdem noch gut zu sinken...

aber auch der "Common Denominator" bei den Fällen im Cruise in grossen Höhen war und ist immer, dass die Flugzeuge sich über "convective weather" befanden...gerade die paar tausend Fuss drüber, bei denen man noch annehmen kann, dass man in einer speziellen und eigenartigen Luftmasse über dem CB sich bewegt...
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: Sa Nov 23, 2013 16:47:47 
Titel: naja.....
Antworten mit Zitat

http://news.yahoo.com/boeing-ge-notify-airlines-engine-icing-risk-747-094401072--sector.html
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: So Nov 24, 2013 12:51:13 
Titel: ist eine komische Sache….
Antworten mit Zitat

klar, da dürfte es eine statistisch signifikante Anzahl von Fällen gegeben haben…6 im letzten Jahr seit April….

Zitat:
...Boeing has urged operators of 787 Dreamliners and the newest 747 models that are powered by General Electric engines to take special precautions to avoid high-altitude thunderstorms that can cause engine malfunctions.

The recommendation, which affects 17 passenger and cargo carriers flying planes equipped with the GEnx family of engines, ratchets up industry efforts to prevent dangerous engine icing that can lead to sudden loss of thrust, internal damage and in extreme cases, even a brief in-flight shutdown.

Boeing's action prompted Japan Airlines Co. to replace 787 Dreamliners on routes linking Tokyo with New Delhi and Singapore, as well as to drop plans for using 787s between Tokyo and Sydney.

There have been six icing-related incidents with such engines since April, most recently in early November, affecting five 747s and one 787. GE has said all of the aircraft that experienced engine issues landed safely at their destinations, and in every case the engines resumed normal thrust.

Nevertheless, the actions by Boeing and Japan Airlines, a major 787 customer, underscore escalating industry concern over the issue.

GE previously advised airlines about the problem and told them work was under way to come up with a solution. Software fixes are expected to be available in the first quarter of 2014…...


http://online.wsj.com/news/articles/SB10001424052702303653004579216624101798050

Die Frage die sich halt stellt ist, waren die 6 Fälle alle bei verschiedenen Operators?…wo ist es passiert?…über, oder in welchem Wetter sind sie geflogen…?

und sollten die Treiber im Kompressor wirklich auch in moderaten Verhältnissen vereisen….naja, dann ist nur bedingt vorstellbar, dass eine "Software" Anpassung im FADEC das Problem allein zufriedenstellend löst..

weil, dann hat es eventuell was in der aerodynamischen Geometrie der Kompressoren….

also, irgendwie schon a komische Sache…

ist es vielleicht eine Langzeitfolge vom derzeitigen (noch) Boeing Topguru, der vorher, nachdem er vom Toilettenpapier - und Tixobandverkäufer damals zu GE Aircraft Engines umgesattelt ist…da eventuell damals bei GE die guten Leut verjagt hat...?

kann eine Person allein durch falsches Management und fachliche Inkompetenz einen so grossen Kompetenzverlust bei einem der renommiertesten Triebwerkshersteller langfristig bewirken….?

Fragen über Fragen…..
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: So Nov 24, 2013 13:18:37 
Titel: bittschön...
Antworten mit Zitat

abseits technischer und operationeller Faktoren wart ich nur noch bis der erste Komiker daherkommt, und meint, das wär was ganz Neues, und das müsst mit dem "Global Warming" zusammenhängen, weil sich dadurch einige Parameter in den Luftmassen um CBs herum verändert hätten…

wetten?!…ein paar Wochen noch und irgendein "Experte" fängt ob dieses Phänomens in diese Richtung zu hyperventilieren an….
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CHH
int. Luftfahrtjournalist
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Anmeldungsdatum: 26.07.2004
Beiträge: 1553
Wohnort: Groß-Enzersdorf

BeitragVerfasst am: Mo Nov 25, 2013 17:51:02 
Titel: Na, das wird schon noch kommen!
Antworten mit Zitat

Obwohl´s Bullshit ist. Aber vielleicht sind die Treiber-Bauer wohl wirklich einfach zuwenig Stunden in 410 und darüber geflogen, wo die zwecks Treibstoffeffizienz heute alle umgurken.
Ich hätte gerne eine globale Mautstation für FL410; uiii, da wäre ich ein gemachter Mann! biggrin
Bei der 777 der BA in London war´s so was ähnliches, denn da hat´s in der Super-Cool Air über Russland das Restwasser im Fuel vereist, und durch den raschen Descent hat das ungetaute Eis die Fuel Filters gecloggt; dumm gelaufen.
Und jetzt vereeisen die Compressors; wobei ich mich frag, was man da machen könnte? Engines umbauen und ein wenig Warmluft von hinten zum LP Compressor führen?
_________________
Wir sind Österreicher. Was bedeutet, daß grundsätzliche Kurskorrekturen und deutliche Prioritätensetzungen nicht unsere Sache sind. Man ist froh, einigermaßen über die Runden zu kommen und Probleme irgendwie auszusitzen. (Zitat v. Alfred Payrleitner)
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: Di Nov 26, 2013 08:10:00 
Titel: hier ganz interessant...
Antworten mit Zitat

obwohl was die da mit "bleed valves" machen wollen versteht ich nicht…weil GE's haben doch im Compressor "variable guide vanes" also "variable geometry", hat ja immerhin GE vor mehr als 50 Jahren erfunden…

aber wahrscheinlich meint der Redakteur das eh wenn er von variable bleed valve doors schreibt...

aber naja…

Zitat:
..General Electric and Boeing are accelerating efforts to introduce new engine control software to counter core icing following further incidents of power loss in GEnx-powered 747-8s and 787s.

Although the two companies remain on track to roll out corrective software to operators in the first quarter of 2014, the increasing number of events affecting the GEnx-powered fleet has prompted Boeing to issue an advisory to operators warning them to avoid conditions where the rare phenomenon has occurred.

The advisory, which warns operators of GEnx-1B powered 787-8s and GEnx-2B powered 747-8s to stay at least 50 naut. mi. away from large convective thunderstorms which can generate high altitude ice particles, is expected to be followed shortly by an FAA airworthiness directive. Although five of the six events that have been reported so far involve 747-8 freighters, one recent incident occurred on a 787.

In the wake of the advisory Japan Airlines has replaced 787s with 767s on routes from Tokyo to New Delhi and Singapore, and has opted to suspend plans for using 787s between Tokyo and Sydney. All three routes are in sub-tropical regions where core icing has been encountered with increasing frequency since the 1990s in lockstep with the growing air traffic in the area. The unrecognized form of icing inside engines causes surges, thrust loss, or power ‘roll-backs,’ with little or virtually no warning.

The full authority digital engine control (Fadec) changes are designed to detect the presence of ice crystals passing through the engine. If ice is detected the engine-control software will open variable bleed valve doors behind the fan and low pressure compressor to eject ice crystal build-up before it enters the core. Unlike traditional engine icing, in which supercooled liquid droplets freeze on impact with exposed outer parts of the engine as the aircraft flies through clouds, engine core ice accretion involves a complex process in which ice particles stick to a warm metal surface. These act as a heat sink until the metal surface temperature drops below freezing, thereby forming a location for ice and water (mixed phase) accretion. The accumulated ice can either block flow into the core, or shed into the downstream compressor stages and combustor, causing a surge, roll-back or other malfunction.

Until recently it had been assumed ice particles would bounce off structures and pass harmlessly through bypass ducts, or melt inside the engine. Now the growing number of core ice events proves various combinations of water, ice and airflow can be susceptible to accreting ice. When incidents were first reported, investigators initially assumed supercooled liquid water, hail or rain was responsible because it had been lifted to high altitudes by updrafts. Yet most events have been recorded above 22,000 ft., which is considered the upper limit for clouds containing supercooled liquid water.


http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/awx_11_24_2013_p0-640247.xml
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Damo
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Anmeldungsdatum: 31.10.2007
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BeitragVerfasst am: Di Nov 26, 2013 10:28:15 
Titel:
Antworten mit Zitat

Ich bin da jetzt nicht der Experte, aber die Luft umleiten klingt für mich wie eine gröbere Umbauarbeit beim Treiber. Wäre es da nicht einfacher die Turbolader elektrisch auf einem gewissen Temperaturlevel zu halten? Ich denke mir ein Kabel wird leichter zu verlegen sein als ein Strömungskanal.
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Der Minister nimmt flüsternd den Bischof beim Arm:
Halt du sie dumm, ich halt’ sie arm! (Reinhard Mey)
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
Beiträge: 8981

BeitragVerfasst am: Mi Nov 27, 2013 00:06:29 
Titel: naja...
Antworten mit Zitat

Damo hat geschrieben:

Zitat:
…ich bin da jetzt nicht der Experte, aber die Luft umleiten klingt für mich wie eine gröbere Umbauarbeit beim Treiber….


an und für sich nicht…

die Sache ist so…man muss für die verschiedenen Drehzahlen und Leistungen der Turbine und die verschiedenen Höhen an sich permanent den Luftdurchfluss der durch den Kompressor geht, steuern…

einfach weil, wenn der Kompressor immer den "gleichen" Luftdurchfluss hätte dann wär das nicht nur suboptimal für den Verbrennungsvorgang sondern der Treiber würde über das gesamte Leistungsspekrtum von Idle bis Max Power und je nach Flughöhe sich sozusagen "verschlucken", also entweder sogenannte Compressorstalls haben oder sonstwie sich irgendwie komisch benehmen…weil er einmal zu viel Luft ein ander Mal zuwenig Luft bekommen würde…für die jeweilige Drehzahl und Flughöhe

und die traditionelle Art war über Zapfventile je nach Bedarf halt Luft aus dem Kompressor wegzunehmen, damit die Engine ordentlich läuft..

Nun hat GE vor langer langer Zeit einen noch eleganteren Weg gefunden den Luftdurchfluss durch den Kompressor zu steuern und an die verschiedenen Leistungsumstände der Turbinen anzupassen…

Sie haben zwischen den Kompressorstufen "movable stators" statt fixen Stators eingebaut…das heisst die Luft wird sozusagen je nach Stellung dieser fixen, aber verstellbaren Kompressorstufen umgeleitet, verlangsamt oder beschleunigt, es änderst sich sozusagen der Anstellwinkel des Luftstroms wenn er auf die nächste sich drehende Kompressorstufe auftrifft, je nachdem um die Kompressorleistung an die Turbinenrequirements anzupassen…in etwa wie eine Jalousie beim Fenster die man verstellen kann

nennt sich "variable geometry"…an sich sehr elegant…als hydraulisches Medium, um diese Stators anzusteuern über hydrauluc actuators, dient einfach Sprit, der unter high pressure dort eh vorhanden ist, und die Stellung dieser Stators wird durch die Fuel Control Unit angesteuert respektive bei den neuen Treibern eben durch FADEC…

Jetzt ist aber so, GE denkt offenbar daran eben diesen Verstellschedule der "variable stators" so anzupassen, damit dieser Vereisungsprozess, sollte er wirklich so stattfinden, eben nicht mehr stattfindet…weil eben auch durch die verschiedenen Statorstellungen ändert sich auch der Druck im Kompressor und damit die Temperatur der komprimierten Luft und der Teile die damit in Verbindung stehen...

Der einzige Haken bei der Sache…

Der Verstellschedule mit dem die Engines bisher gelaufen sind, war ganz offenbar optimiert, einerseits was die total Pressure Ratio der Engine betrifft, um sie besonders verbrauchsgünstig laufen zu lassen, und andererseits damit der Treiber halt "rund " läuft unter allen Betriebsbedingungen..

und jetzt kann es eben sein, da es in der Fliegerei eben keinen "free lunch" gibt, wenn sie diesen optimalen Schedule jetzt verändern, mittels software im FADEC, dass dann eventuell woanders bei der Engine sich eben auch was verändert…sie braucht dann vielleicht mehr und/oder läuft sonst nicht mehr so optimal….

ist also eine heikle Sache das Ganze…

Die Softwareänderung im FADEC ist relativ einfach…

aber es ändert sich eventuell Einiges beim Laufverhalten des Triebwerks, von Acceleration, bis Temperaturen, Spritverbrauch etc etc etc..

bis sogar zur Lebensdauer, weil die Kompressorenstufen bis dato eben, was Haltbarkeit betrifft mit dem bisherigen "variable guide vane" Schedule getestet und zugelassen worden waren…aber da sich durch andere Anströmeng und Druckverhältnisse im Kompressor auch das "Loading" der Kompressordisks also die sehr dynamischen mechanischen Kräfte auf Kompressorschaufeln und auch die Wellen ändern eventuell sogar die Lebensdauer des Triebwerks respektive Überholintervalle…


also so eine recht einfache Softwareänderung im FADEC zieht "in extremis" einen Rattenschwanz an anderen Dingen hinterher, die, falls die Treiber da wirklich ein Problem haben sollten, ich wär mir da nicht so sicher nach wie vor, dann erst recht eine gröberes Redesign erforderlich machen würden

nach wie vor ein bissel komisch die Sache……ich mein, ob's wirklich an den Triebwerken liegt, dass bei diesen Flügen denen da oben Eis im Kompressor gewachsen ist…?


Zuletzt bearbeitet von Viper am Mi Nov 27, 2013 08:34:29, insgesamt einmal bearbeitet
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Viper
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
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BeitragVerfasst am: Mi Nov 27, 2013 08:33:32 
Titel: allerdings
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was ich da oben geschrieben hab, stimmt zwar für die "variable geometry" IM Kompressor, es scheint aber , laut diesem Bericht im Flight Intl, die drücken das besser und verständlicher aus als im Aviation Week doch noch ein zusätzliches System zu geben, das in ähnlicher Weise funktioniert und dem Kompressor vorgeschaltet ist…

und bei diesen "inlet guide vanes", da wollen sie offenbar den Schedule ändern…ist auch ein altes und bewährtes System bei GE Engines, und funktioniert de facto nach dem gleichen Prinzip wie die "variable stators" im Kompressor...

also sorry, da lag ich nicht ganz richtig weiter oben….

Zitat:
...GE says it is now accelerating an effort to solve the icing problem by modifying software for the full authority digital engine control (FADEC) systems. The software change will add a tweak to the aircraft’s debris rejection system – originally intended for birds and rocks but not ice. The goal is to prevent ice from entering the compressor and causing a stall. Variable bleed valve doors stationed ahead of the compressor section will open at scheduled moments, allowing any ice crystals to be ejected before reaching the engine core, according to GE.

The schedule for opening the variable bleed valve doors will be developed from analyzing more than 12,000h of GEnx flight data. The FADEC software will be modified to detect the presence of ice crystals passing through the engine, GE says, then open the variable bleed valve doors to allow the ice to escape the airflow into the compressor.

GE has used similar techniques to allow the CF6 fleet to “minimise the adverse operational effects” of ice crystals forming in tropical conditions, the company says.


The software change for the GEnx engine family should be completed during the first quarter of 2014…...


http://www.flightglobal.com/news/articles/genx-icing-issue-prompts-747-8-787-restriction-route-withdrawals-393439/

wobei auch bei diesem Artikel bin ich mir nicht ganz sicher ob die Flight Intl Redakteure, das was GE veröffentlicht hat, wirklich richtig verstanden haben….weil auch "inlet guide vanes" sind eigentlich kein "debris rejection system" sondern dienen wie die Stufen im Kompressor eben dazu den Airflow im richtigen Winkel, in diesem Fall auf die erste Kompressorstufe zu lenken…

Ich werde langsam das Gefühl nicht mehr los, dass auch die Fachpresse in unserer Branche mangels Kompetenz langsam auf "Krone" Niveau sinkt...
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Damo
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Anmeldungsdatum: 31.10.2007
Beiträge: 328
Wohnort: NÖ-Süd (südl. von LOXN)

BeitragVerfasst am: Mi Nov 27, 2013 12:56:46 
Titel:
Antworten mit Zitat

Danke für die Aufklärung
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"Macht ohne Missbrauch verliert an Reiz".(Paul Valéry)

Der Minister nimmt flüsternd den Bischof beim Arm:
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Anmeldungsdatum: 07.08.2004
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BeitragVerfasst am: Sa Nov 30, 2013 17:09:47 
Titel: Hier ist die "Airworthiness Directive"
Antworten mit Zitat

die die FAA zum Thema herausgegeben hat…

nicht ganz uninteressant und wie erwartet ist im unteren Teil des Docs ein kleiner Wetterradar Refresher eingebaut…

Im Prinzip scheinen die Triebwerksprobleme nur stattgefunden zu haben, wenn ein Flieger auf oder über 30 K FT entweder durch ein, oder über ein Mesoscale Convective System geflogen ist…das sind in den Subtropen und Tropen die ganz wilden CBs, die dort eben im Rudel auftreten und sich zu so einem System entwickeln…Und in und um diese tropischen CB Clusters gibt es eben diese Ice Crystal Icing Konditionen.

Und das AD sagt halt, dass die Flieger diesen Clusters grossräumig also minimum 50 nautische Meilen ausweichen müssen und legt eine kleine Triebwerksinspektion fest, die man machen muss, falls eine Crew meint einen Encounter gehabt zu haben, bevor der Flieger wieder fliegen darf…um eben eventuelle Schäden an den Kompressorstufen feststellen zu können…

OK gut, mag sein, dass manche Triebwerksmodelle anfälliger sind als andere…nur passiert sind solche Vorfälle eben in den letzten 20 Jahren in steigendem Ausmass bei allen in Frage kommenden Flugzeugtypen und bei allen Triebwerksherstellern…

Und wenn man da jetzt bedenkt, dass eben in der internationalen Luftfahrt enorme Wachstumsraten in dem Zeitraum waren, und dadurch plötzlich eine viel höhere Anzahl von Langstreckenflügen durch solche Gebiete stattgefunden haben, dann scheint es halt so zu sein, dass statistisch das eben jetzt merkbar öfter vorkommt, und früher kaum mal..

ist logisch…

also ob die da den Treiber wirklich noch modifizieren können, dass er diese Bedingungen leichter aushält, wage ich zu bezweifeln…

es wird viel eher so sein, dass die Crews eben gerade in diesen tropischen Bedingungen um vieles konservativer solchen schweren CB Clusters ausweichen werden müssen…wie gross der Umweg auch sein mag….und auch nicht versucht sein sollten, obwohl eben die neuen Flieger so eine gute Altitude Performance haben, da einfach ein paar tausend Fuss hoch drüber zu fliegen, weil diese Conditions in den Tropen eben auch "über" den CBs herrschen können..

ist nicht einfach, wenn man von Norden nach Süden oder umgekehrt die Intertropical Convergence Zone durchqueren muss, wo oft auf einer Länge von 300 bis 800 Nautischen Meilen quer zum Flugweg solche Bedingungen herrschen..

anspruchsvolle Sache sowas…hat nie jemand behauptet, dass das eine leichte Aufgabe ist..

genau das ist wohl der Grund gewesen, dass JAL da ein paar genau solche Strecken mit der 787 jetzt gestrichen haben, weil genau auf diesen Strecken stehen jeden Tag, Tag und Nacht solche Mesoscale Bröckerl in der Gegend herum, und es mag routinemässig mögich sein davon lateral in etwa 20 - 30 Meilen entfernt vorbei zu fliegen, aber 50 Meilen Minimum Abstand geht sich halt meistens nicht aus, weil daneben schon der nächste Mesoscaler steht, "und dazwischen is ka Platz"..…heisst auch und gerade mit modernster Flugzeug- und Triebwerkstechnologie stösst man langsam an die Grenzen, die uns die Natur und das Wetter setzt...

aber eben sehr interessant zu lesen das AD…

http://rgl.faa.gov/Regulatory_and_Guidance_Library/rgad.nsf/0/97fc012f45f25bd086257c30004be236/$FILE/2013-24-01.pdf
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BeitragVerfasst am: Mo Dez 02, 2013 21:36:46 
Titel: interessant auf jeden Fall…..
Antworten mit Zitat

Zitat:
….Boeing has advised GEnx engine operators that it is revising the 787’s and the 747-8’s flight manuals to prohibit flight within 50 nm of thunderstorms that may contain ice crystals. Following Boeing’s recommendation, Japan Airlines immediately announced it would switch aircraft on two routes. From April to November, GEnx-powered aircraft suffered six engine-icing events, according to a GE statement. All aircraft landed at their planned destinations, said the engine maker, and none of the incidents involved in-flight shutdowns–only temporary thrust losses.

Boeing and GE have begun working on a permanent solution under which Fadec software modifications for the GEnx-2B on the 747-8 and GEnx-1B on the 787 would detect the presence of ice crystals passing through the engine. The Fadec would then schedule the opening and closing of variable bleed valve doors behind the fan and booster, thereby ejecting any ice crystal accumulation before it enters the core.

The companies have conducted initial flight-testing with the new control software on a Boeing 747-8. The CF6 fleet had already “greatly minimized” the adverse effects of ice crystals through engine-control modifications similar to those under way on the GEnx engine, GE explained.

The two companies plan to certify the modifications on the control system early next year and make the software modifications available to operators in the first quarter. Plans call for the software updates to take about an hour to perform on wing.

GE asserts that the GEnx ice-crystal encounters occurred in conditions different from certification requirements. Strong convective weather can lift high concentrations of moisture to high altitudes, where it can freeze into ice crystals, Boeing explained. Such convective weather systems can cover a diameter of 350 nm.

Engineers now understand the principles of how ice crystals can create in-engine icing, sometimes inside the core. They bounce off freezing surfaces near the front of the engine and enter the core. Then, in the compressor, ice crystals melt on vane surfaces, creating a film of water. Particles keep impinging on the wet vane, cooling it to the point at which ice can form. Eventually, the ice accumulation breaks off and can cause various engine malfunctions, including flameout….


ist mir die Sache schon klarer…wenn diese winzigen Eiskristalle direkt auf die rotierenden Kompressorblätter draufschnalzen, dann passiert eigentlich gar nix..der abrassive Effekt ist eventuell vergleichbar mit starkem Regen, respektive feinem Sand, wenn man z.B. durch einen Sandsturm fliegt..keine grosse Angelegenheit…im besten Fall eine Art Compressorwash…


aber, wenn die Dinger eben wie geschildert auf den fixen Stators sich ansammeln und diese Stators respektive Vanes so kühlen, dass das Zeug dann grossräumig anfriert und klar dann bricht es weg und macht ungute Sachen downstream, von einer disruption des gas-flows, bis halt Beschädigungen an den Kompressorstufen…blöde G'schicht und sicher nicht ganz so einfach zu lösen…

früher hat man schon zumindest die inlet guide vanes beheizt, wenn das Engine Anti Ice aufgedreht war..da hat man einfach durch die hohlen Stators oder Vanes die warme Anti Ice Zapfluft vom Inlet durchgelassen…und das ist dann durch kleine Auslasslöcher in den Kompressor gegangen, nehm an das funktioniert auch bei diesen ganz neuen GEs noch so…aber eben nur bei den inlet guide vanes..weiter drinnen im Kompressor waren die Stators meistens durch die komprimierte Luft so warm, dass da nix passiert ist…diese ganz neuen Kompressoren dürften aber bereits so effizient sein, dass da jetzt "neue "Probleme eventuell auftreten…halt im Zusammenhang mit der guten Leistung die die Flieger jetzt halt haben…und plötzlich cruisen die in einem Höhenband wo halt diese besondere Form des Eises existiert…und eben in geographischen Gebieten wo das so ist…nur bei den paar Flügen früher ist es niemandem aufgefallen….und die älteren Engines dürften sowas leichter und unbemerkt weggesteckt haben….da war's im Kompressor wärmer….


und ja, "certification requirements" gibt es dafür wirklich nicht….

woher auch…?

naja...


http://ainonline.com/aviation-news/ain-air-transport-perspective/2013-12-02/genx-operators-face-risk-high-altitude-icing
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BeitragVerfasst am: Di Dez 03, 2013 12:35:26 
Titel: also…..
Antworten mit Zitat

wird doch ein bissel klarer die Sache…

Zitat:
….Boeing and GE see JAL's move to suspend 787 operations from subtropical zones susceptible to the unusual core icing issue as a mixed signal. Though neither would comment directly last week, some within the companies consider the type's withdrawal to be an overly cautious step, while others view it as symptomatic of the increasingly difficult relationship between the airline and Boeing. The lengthy delays to the 787 and its subsequent service-entry problems have strained the JAL-Boeing rapport, which took a turn for the worse in October with the carrier's historic decision to acquire the Airbus A350-900 and -1000.

In the wake of Boeing's advisory, JAL is withdrawing 787s from service between Tokyo, New Delhi and Singapore and is suspending plans to use the type between Tokyo and Sydney. All three routes are in subtropical regions where core icing has been encountered with increasing frequency since the 1990s, in lockstep with the growing air traffic there. The unrecognized form of icing inside engines causes surges, thrust loss or power “roll-backs” with little or virtually no warning.

GE and Boeing say they are meanwhile accelerating efforts to introduce new engine-control software to counter the problem. Although the two remain on track to roll out corrective software to operators in the first quarter of 2014, Boeing's advisory was likely prompted by the increasing number of events hitting the GEnx-powered fleet.

The engine-control changes, test-flown on a GEnx-2B-powered 747-8 in the summer (AW&ST Sept. 2, p. 20), are designed to detect the presence of ice crystals passing through the engine. If ice is detected, the engine-control software will open variable-bleed valve doors behind the fan and low-pressure compressor to eject ice crystal buildup before it enters the core……..


http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/AW_12_02_2013_p30-640739.xml

wobei, was soll an der JAL Entscheidung "overly cautious" sein…?

die sind eher sehr realistisch, das FAA AD ist ja ziemlich klar geworded…und wenn Du jetzt Strecken hast, bei denen Du annehmen musst, dass man zu 70% der Zeit den im AD geforderten Mindestabstand "links und rechts" 50 Nautische von diesen Böllern von Gewitterstürmen nicht einhalten kann, naja, kommt es billiger diesen Flugzeugtyp von diesen Strecken mal temporär auszusetzen und einen älteren Typ einzusetzen, der das eventuell leichter derpackt auf der Triebwerkseite..weil sonst müsste man ja bei den herrschenden Wetterverhältnissen mit der GE powered 787 bei jedem zweiten Flug "diverten" oder wenn es schon bei der Flugplanung feststeht dass kein guter Tag ist, den Flug ausfallen lassen, um operationell in compliance mit dem AD zu sein..
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BeitragVerfasst am: Do Dez 05, 2013 10:27:18 
Titel: sehr interessant...
Antworten mit Zitat

in diesem Artikel im AIN geht es erstens um ICE generell, nach wie vor leider eine Killer in unserer Branche und dann auch speziell um das Thread Thema..

Die Zulassungsbehörden wollen jetzt natürlich auch Bauvorschriften und Kriterien entwickeln, die das Ice Crystal Icing Phänomen ansprechen…

NUR, die Frage ist eben wie im Artikel richtig erwähnt, welche Prioritäten man setzen will…Im Fall der GE Genx Triebwerksgeneration mag es wohl sein, dass diese Trieber mit so engen Toleranzen entwickelt wurden, um eben den wichtigsten Kostenfaktor, nämlich den Spritverbrauch in bislang unerreichter Effizienz reduzieren zu können..

So, und jetzt stellt sich heraus, dass, so gut das gemeint war, dadurch die Toleranz der Treiber in ICI Conditions gelitten hat…

Ob es aber wirklich möglich ist bei so vielen Variablen da eine befriedigende Lösung zu finden, OHNE das der Treibstoffverbrauch wieder steigt ist fraglich…

kann wohl sein, dass wir mit herkömmlicher Triebwerkstechnologie eben jetzt langsam an die Grenzen des Machbaren stossen…

die AIN Nachrichten sind recht lesbar ( waren sie immer schon..) und von sehr kompetenten Redakteuren zusammengestellt….



Zitat:
…..To develop a better understanding of the physics involved, an international research team involving EASA and the FAA will convene in Darwin, Australia, for two months early next year to study clouds in both oceanic and continental convection that contain a lot of ice water . Researchers will sample three altitudes, corresponding to three different temperatures (-10 degrees C, -30 degrees C and -50 degrees C), said Fabien Dezitter, coordinator of Airbus’s icing research and technology activities.

“This will help us validate or update our new appendix P of CS-25 aircraft certification,” Vergez said. The appendix P (now at the “notice of proposed amendment” stage) addresses ice crystals and the mixed phase in which liquid droplets and ice particles coexist in a cloud. The new appendix O, at the same regulatory stage, addresses supercooled large droplets. Both appendices O and P require the aircraft to be able to safely exit or fly in such conditions without restriction.

Lewis emphasized that new rules should not stifle innovation. Rules may become complex to the point that they thwarting the priority to reduce fuel burn, he said. Several speakers cited a lack of suitable ways to test and analyze theories, such as up-to-date icing wind tunnels, computer models and so on……..


http://ainonline.com/aviation-news/aviation-international-news/2013-12-04/icing-research-struggling-physics
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BeitragVerfasst am: Fr Dez 06, 2013 12:33:36 
Titel: recht interessant von der technischen Seite
Antworten mit Zitat

hier zwei Temperatur Diagramme…

das erste von der GE Genx Engine…



und das zweite vom RR Trent 1000



man sieht hier sehr gut, dass die GE Engine im vordersten sehr niedrig verdichtenden Teil des Kompressors relativ niedrige Temperaturen aufweist….

während die Rolls Engine im selben Bereich deutlich höhere Temperaturen bereits im ersten Kompressor hat, da friert ziemlich sicher nix an…

hochinteressant…

BTW, hier sieht man recht gut, während GE die Kompressorleistung primär über Variable Geometry steuert, hat Rolls vor langer Zeit einen anderen Weg eingeschlagen, und hat drei Wellen laufen…da gibt es noch einen Intermediate Compressor & Turbine, die eben auf eine andere Drehzahl und Durchflussrate optimiert sind, und auf diese Weise passt Rolls eben den Luftdurchfluss an die geforderte Triebwerksleistung an..

sehr verschiedene Zugänge zum Thema…beide Versionen haben ihre Meriten..

aber wie gesagt, das sieht hier doch danach aus, dass die GE Engine im (ICI) vereisungsgefährdeten Teil des Kompressors ein "too low temp" Problem hat…und das mag nicht so einfach langfristig ohne grösseres Hardware Redesign lösbar sein..
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BeitragVerfasst am: So März 30, 2014 11:09:02 
Titel: ist eine sehr komplexe Angelegenheit
Antworten mit Zitat

mit sehr, eventuell zu vielen Variablen…

wird interessant was die neuen Forschungen auf dem Gebiet ergeben werden…

http://ainonline.com/aviation-news/2014-03-25/researchers-tackle-high-altitude-engine-icing

wenn es zu viele Unbekannte in der Gleichung geben sollte, die man designmässig bei den Triebwerken nicht vorhersehen kann, wird wohl konservatives Ausweichen bei solchen Wetterphänomenen bis auf Weiteres das einzig Vernünftige sein…

möcht mich interessieren, ob die Falcon 20, die da in Australien eingesetzt werden wird für die Forschungen die D-CMET sein wird?

http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10203/339_read-275#gallery/129

http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10628/#gallery/129
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BeitragVerfasst am: Di Jun 17, 2014 08:16:06 
Titel: es scheint diesmal
Antworten mit Zitat

eine andere interessante Forschungs Falcon 20 zu sein…

Die F-GBTM von SAFIRE…interessantes Flugzeug insofern, als sie auf den ersten Blick wie eine Falcon 200 ausschaut, da sie die Honeywell ATF-3 Engines montiert hat, ist aber eine Falcon 20GF….die Falcon 20G waren auch die Basis für die US Coast Guard Falcons…

http://www.airport-data.com/aircraft/photo/000844386.html

Hier ein Update von den Forschungsarbeiten in Australien zum Thema…

http://www.ainonline.com/aviation-news/aviation-international-news/2014-06-03/international-field-research-effort-tackles-engine-icing
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BeitragVerfasst am: Do Feb 12, 2015 10:59:38 
Titel: hervorragender neuer
Antworten mit Zitat

zusammenfassender Artikel zum Thema

http://aviationweek.com/business-aviation/high-altitude-ice-crystal-icing-can-cause-engine-failure

Zitat:


High-Altitude Ice Crystal Icing Can Cause Engine Failure

This type of icing does not appear on radar due to its low reflectivity. Neither airplane ice detectors nor visual indications reliably indicate the presence of ice crystal icing conditions. It is often undetected by the flight crew and has caused many high-altitude engine failures

Feb 2, 2015 Patrick R. Veillette | Business & Commercial Aviation





Many business jets have the capability to climb quickly into the mid-40 flight levels and cruise far above most weather. It can be tempting to sit back, enjoying the generally clear skies at these altitudes and taking relief that the weather below us can’t hurt us.

Unfortunately that “comfort zone” was temporarily burst on Nov. 28, 2005, when the dual-engine flame-out of a Beechjet rudely awakened the business jet community. Answers to important questions were not readily available in the immediate aftermath. Many of us wondered what could have caused two engines to simultaneously fail. Were these failures limited to the Pratt & Whitney Canada JT15D design, or could this happen to other engines?

According to NASA scientists Harold E. Addy Jr. and Jospeh P. Veres of the Glenn Research Center in Cleveland in “An Overview of NASA Engine Ice-Crystal Icing Research,” (NASA/TM-2011-217254, November 2011), “It is a problem whose frequency is alarmingly high…. Evidence indicates that engine icing incidents caused by ice accreting inside the core of jet-based engines have been occurring for over two decades.”

The Engine Harmonization Working Group (comprised of subject matter experts from within the aerospace industry, government and academia) has identified over 140 engine power loss events due to engine core icing since the early 1980s. Fourteen involved multi-engine flameouts. The pilots of the Beechjet event on Nov. 28, 2005, happened to be the unlucky ones who were unable to restart the engines, but they were able to successfully accomplish a dead-stick landing. Why haven’t you heard about the others? Those (thankfully) ended with a resumption of engine power at lower altitude.

One of the perplexing issues that confronted investigators during interviews with incident pilots was that the conditions at the time of the engine loss were “routine” and not perceived as a threat due to lack of airframe icing and only moderate turbulence. NASA’s Addy and Veres believe “It may well be that the difference between conditions that are hazardous and those that are not, is not discernable to the pilot.” The incidents further stymied investigators because they occurred outside of flight conditions that are currently defined by regulatory authorities as “icing conditions.”

The clues to solving the Beechjet mystery began with propulsion engineers who had worked a similarly mysterious problem in high bypass ratio turbofan engine powerless events in regional aircraft during the mid-1990s. The engines experienced uncommanded thrust reductions when cruising in the vicinity of major thunderstorms at altitudes between 28,000 ft. and 31,000 ft. All incidents occurred under IMC in cloud, at thrust levels between 90% and 100% max continuous thrust (MCT) with precipitation reported. The uncommanded thrust reduction manifested itself initially by a gradual decay in fan speed, an increase in turbine gas temperature (TGT), and a failure of the engine to respond to pilot commanded thrust changes. Thankfully, in these events, as the aircraft descended to a lower altitude (usually around 10,000 ft.), the ice blockage released, making the engine recovery process possible.

Addy and Veres point out that “The complex, aero-thermodynamics involved that permit ice to accrete inside the core of an engine in flight are not understood to a level that allows effective analysis and prevention or mitigation techniques to be employed in a robust manner.” Thus it took immense engineering and investigatory research to discover it was possible for ice to accumulate on the second stage stator inside the engine core passage without the presence of significant supercooled liquid water in the air.

Since each engine has its own unique design characteristics (centrifugal flow compressor versus axial compressor, just to name one of many differing variables), the actual mechanism for engine power loss may vary from type to type. Each engine’s overall stability is a balance between compressor stability, combustor stability and the fuel available for acceleration. The component with the least margin to cope with ice ingestion will be the weakest link. The common feature appears to be the initial accumulation of ice crystals on relatively warm surfaces in the forward part of the engine, followed by detachment into the airstream flowing through the engine core. In general, the types of engine power losses caused by ice crystal icing are categorized as engine surges and stalls, flameouts and engine damage.

Ice shed into the compressor can drive the engine into stall due to the combined effect of several mechanisms (lost inertial and heat energy to the ice), as well as the inefficiency of airfoils with ice on them. The chain of events begins with a sudden flow reversal (compressor surge) followed by engine rotor speed decay (engine “stall”) as airflow is reduced due to the presence of airflow separation in compressor stages. The combustor remains lit; however, due to lack of airflow, the EGT typically rises quickly.

Flameout occurs due to quenching of the combustor following the ingestion of ice. Engine damage happens when engine blades and vanes are impacted by shed ice. Minor blade-tip curl has occurred. Rare instances of blade release have occurred.

Are there any commonalities between the engine power loss events? An interdisciplinary team of Jeanne G. Mason (senior specialist propulsion engineer, Boeing Commercial Airplanes), J. Walter Strapp (physical scientist, Environment Canada) and Philip Chow (senior principal engineer, Honeywell International) evaluated data from 46 engine power loss or core damage events, which included nine different aircraft types (large transport and commuter jets) and eight different engine types. These are not all of the engine power loss events thought to be attributable to ice particles; however, insufficient event data was available for other events to draw significant conclusions. The data show that both older generation turbojet engines and newer generation high bypass ratio turbofan engines can be affected by ice particle icing. Their report titled “The Ice Particle Threat to Engines in Flight” was presented at the 44th American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) Aerospace Sciences Meeting and Exhibit in January 2006in Reno, Nevada.

There were a number of common observations in nearly all of the incidents. According to the report, “The engine power loss events occurred in three phases of flight: climb (one event), cruise (17 events) and descent (28 events). The predominance of events during the descent phase of flight can be explained by a combination of two factors. First, engine events related to icing must be colder than the freezing level, and therefore tend to be at higher altitude. Second, compared to climb at high power, during descent the engine throttle is at the idle position, and airflow is at a minimum. The engine’s capability to tolerate ice particles is related to the airflow, and it decreases as density decreases with altitude and decreased power (reduced airflow), where ice particles can constitute a greater portion of the total airflow in the engine. Also, at low power the metal temperature in the compression section is lower than at high power, making it more susceptible to ice accretion.”

Generally the events occurred from ISA+10C to ISA+20C. In fact, most of the events occurred outside the FAR Part 25 Appendix C envelope for engine certification in icing conditions. Aircraft were in the vicinity of convective clouds/thunderstorms, although flight crews reported no flight-radar echoes at the altitude of the event. Precipitation in the form of “rain” was noted on the windscreen, which at first perplexed investigators because the events occurred at altitudes far higher than where supercooled raindrops would exist. No airframe icing was noted. It has since been determined that the “rain on the windscreen” was actually the melting of the high-altitude ice particles.

Events commonly occurred while diverting around a flight-level high reflectivity region associated with an isolated thunderstorm core, as well as in the broad anvil outflow regions from clouds associated with convective storm complexes and tropical storms. Overshooting tops (dome-like protrusions from the top of an anvil cloud) are an indicator that significant convection is occurring and that ice crystal icing may be possible. Downwind from the tops of large areas of convective clouds, which are often signified by the visible anvil shape, is the main risk area for encountering high crystal concentrations.

Satellite data confirm the existence of high concentrations of very small ice crystals in the vicinity of convective weather systems. Convective storms in the tropical latitudes contain much more moisture due to the warmer air in these storms. Why are these more likely to exist in the tropical latitudes? Because warmer air can “hold” much more moisture. In fact, these strong convective systems produce cloud tops that have been observed to burst through the tropopause.

How small are the particles? On the order of roughly 40 microns in diameter, and even in high concentrations, these are not visually detectable even in daytime conditions. Can radar be used to detect these zones? Unfortunately not, for several reasons dealing with the limitations inherent with radar returns. The temperatures at the altitudes of these events are far too cold for supercooled liquid water to exist. With a radar reflectivity of only 5% of average size raindrops, there may be little radar reflectivity at flight altitude above the minimum threshold of the pilot’s onboard weather radar. Secondly, radar returns are highly skewed to the large particles in the distribution, not necessarily where the mass (of ice particles) is concentrated. Today’s pilot is not typically on guard for these conditions because our training has been focused on identifying conventional icing and storm targets that provide strong radar returns.

Note there is a clear distinction between the high concentrations of very small ice crystals that cause this engine problem versus the collection of larger crystals (at lower densities) seen in high-level cirrus, cirrostratus and cirrocumulus clouds. The latter are not hazardous.

According to NASA’s Addy and Veres “Hazardous events such as these will continue to occur unless more-robust means to address the problem are developed.” This will require key technology areas to be developed in order for the engine core icing hazard to be effectively addressed. Existing engine core icing test facilities consist primarily of outdoor, ground-based facilities that are limited in their range of ambient air temperatures and pressures. Very few engine core icing test facilities have the altitude capability for this type of testing.



A small group of engine and airframe manufacturers has formed a consortium called the Ice Crystal Consortium (ICC) to pool resources to address the problem. Research sponsored by the ICC is proprietary and not available to any government agency or any company outside the consortium.

The National Research Council of Canada has capabilities in several areas, to include ice crystal aero-thermodynamic tests, small engine altitude tests and engine ground-level tests over a range of thrusts. Some of the unknowns in this problem are the water content, ice crystal size, air temperature, altitude and horizontal extent conducive to ice crystal icing. Until this can be better defined, we’re really just taking educated guesses for design criteria and can’t make the proper changes to the engine icing certification envelope. In cooperation with NASA, The National Research Council of Canada are developing new instruments needed to help characterize high ice-water content environments.

These will not be easy (or cheap) tasks. Costs of experimental research are high and resources are scarce. New instruments are under development to accurately measure high ice-water content (HIWC) conditions. The ice crystals in HIWC environments have eroded instruments to the point of inoperability, similar to sandblasting. The ice crystals generate the buildup of static electricity, rendering them inoperable. Ice crystals “bouncing” off instruments can cause an artificial concentration. Once these data are collected it will be time-consuming to analyze and ensure their accuracy.

One engineering solution that appears partially effective in preventing engine power loss from ice particle icing focuses on removing the accreted ice from the engine core when it sheds. The intercompressor bleeds, if open during an ice shed, can effectively remove accreted ice upstream of the core. However, during cruise power these bleeds are usually closed for performance and fuel economy reasons. When ice sheds at cruise power with closed bleeds, the ice will pass through the high-power compressor and combustor, posing the threat of surge or flameout.

Until all engines are redesigned and recertified for this yet-to-be-fully-defined problem, it is necessary for pilots to follow interim operational guidance. According to Mason, et al, “The tools available to the pilot of a commercial jet to identify regions of potentially high ice particle concentration are limited. Onboard weather radar does not show significant returns for these events at altitude. It is prudent to assume that flight in the close vicinity of a thunderstorm may lead to high IWC encounters that can lead to engine events. However, it is also clear from the event database that this model is not sufficient as a general avoidance strategy. Incidents have occurred in regions of multiple convective cells with merged anvil regions and where there was no high-reflectivity core at flight altitude.”

Avoidance of high concentrations of very small ice crystals requires effective utilization of the aircraft’s weather radar. The high reflectivity below the aircraft from rain returns associated with these cells may be a good indicator of high ice particle concentrations aloft since that rain would often have formed from falling ice particles. At high altitude, the pilot must tilt the radar down to scan for high reflectivity rain below to determine the existence and position of a convective cell, and gauge the altitude of the high-reflectivity region. However, the height of the cell above this region, if not visible, may only be inferred.

If the top is not visible, it is prudent to conclude that it exceeds the aircraft cruise altitude, and the cell should be avoided by circumnavigation. Also be advised that high-altitude ice crystals may be present for some time after the active convection that produced them has begun to decay, creating a prolonged hazard.

Pilots are advised to avoid reflective regions by more than the typically recommended 20 nm from areas where large convective cells are present. (In engine types that have been identified as at risk while pending modification, a distance of 50 nm from such areas has been recommended). Pilots are advised not to overfly convective cells. Flight upwind of the cell is recommended to avoid the spreading anvil downstream and to limit exposure to high ice particle content conditions. Use of a thrust setting above flight idle during initial descent from high-altitude cruises in the tropics is a prudent precaution.

The seriousness of this issue caused the FAA to issue immediate adoption of an Airworthiness Directive on Boeing 747-800 and 787-800 aircraft without the normal notice and comment period prior to adoption due to recent engine power losses from ice crystal icing. Investigation officials are currently exploring whether it played a role in the fatal crash in northern Mali of a Boeing MD 83 operated for Air Algerie by Spanish operator Swiftair while en route from Ouagadougou, Burkina Faso, to Algiers on July 24, 2014. (See sidebar on next page (52) for further details.)

The ice crystal icing problem must be addressed in training. Ground school training needs to explain the factors involved, the warning signs and the conditions to avoid. This is a technically complex topic and, quite frankly, this author’s experiences listening to well-meaning but not “technically savvy” ground instructors butcher basic aerodynamics leaves me skeptical that the topic can be adequately taught. This is worthy of an industry-wide training product, much like the CFIT training videos, in order to assure proper content explanation and standardized information across the industry.

Would this be worthy of valuable time in a simulator? That is a good question to consider. There are many scenarios worthy of valuable simulator time, and it needs to be balanced with the type of operations you fly. If you fly into the equatorial climates where the ice crystal icing threat seems concentrated, then the incident statistics clearly justify dedicating time to this.

And, by the way, this is a scenario that is quickly life-threatening due to losses of pressurization, thrust, electrics, hydraulics, and being basically down to just the avionics powered by the battery bus, not to mention keeping control of the aircraft and making important decisions on where to point the aircraft for the “safest” landing option. If, on the other hand, you fly a business jet that spends most of its time jetting into mountainous airports such as Aspen-Pitkin (ASE), the unique risks of mountain bowl approaches would dictate focusing your training on those scenarios instead. Clearly much remains to be done in terms of engine modification to prevent these incidents in the future. Until then, enhanced pilot awareness and giving wide berth to suspect areas is the only protection we have.

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BeitragVerfasst am: Fr Feb 27, 2015 10:56:59 
Titel: während GE
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offenbar einer technischen Lösung für das Problem zumindest näher kommt…

http://aviationweek.com/technology/higher-altitudes-cleared-ge-powered-787-747-8-icing
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BeitragVerfasst am: Di Aug 18, 2015 08:49:00 
Titel: wieder einmal
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ein Beechjet 400…

http://www.ainonline.com/aviation-news/business-aviation/2015-08-17/fourth-beechjet-400a-flameout-mirrors-past-issues

allerdings, durch eine "maturing convective cell" zu fliegen ist nie eine gute Idee…..egal in welchem Fliugzeug….und wenn sich das in 44 K FT abspielt, dann können halt auch Treiber zufrieren…

mag irgendwie auch mit der Anströmung der Triebwerke auf dem Beechjet zusammenhängen und der Form des Lufteinlasses auf der Nacelle..

weil die Cessna Citation V hat de facto (fast) das gleiche Triebwerk, aber da sind solche Fälle eher unbekannt...
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Zuletzt bearbeitet von Viper am Do Aug 20, 2015 10:08:15, insgesamt einmal bearbeitet
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BeitragVerfasst am: Di Aug 18, 2015 15:23:10 
Titel: Glück im Unglück
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Wenigstens waren sie hoch genug oben und die Gleitzahl eines Beechjet 400 ist sicher nicht so schlecht wink
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BeitragVerfasst am: Do Aug 20, 2015 10:21:11 
Titel: Ich finde
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ja die ganze Forschung auf dem Gebiet hochinteressant…und es gibt eben sicher auch technische Gründe triebwerks- respektive einbauseitig..

ein paar Grade C° Unterschied rauf oder runter im Kompressor reichen eben aus, ob es passieren kann oder nicht…

Trotzdem mein ich, dass das Phänomen primär damit zu tun hat, dass heute erstens viel mehr Flugzeuge fliegen, es also erst statistisch signifikant wurde durch die weltweite Zunahme des Flugverkehrs und auch, weil offenbar manche Crews nicht mehr so konservativ dem Wetter ausweichen wie früher…

Der Beechjet 400 ist auf Bizjetseite ein gutes Besipiel…den gab es ja schon sehr lange in der Konfiguration, lange bevor es das erste Mal passierte…und das erste Mal passierte es in den Boomjahren der Fractionals als plötzlich sehr viel mehr geflogen wurde als früher…unter "harten" Schedulebedingungen...

und ähnlich würde ich das im Airlinebereich sehen..

also einerseits gibt es sicher technische Ursachen triebwerksseitig, warum manche Installationen anfälliger sind als andere…

aber primär wird man das potentielle Problem nur operationell lösen können…indem man einfach grossräumiger ausweicht, wenn solche CB Bummerl im Weg stehen…

weil am Ende des Tages ist es wurscht ob einem bei solchen Encounters die Treiber ausgehen, oder wie kürzlich wieder öfter geschehen Tennisball grosse Hagelkörner den Flieger zermerschern..blöd ist es allemal…und fast immer vermeidbar, wenn man rechtzeitig kommode und sichere Umwege ums Wetter macht...
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"don't follow leaders, watch your parking meters…" ( copyright: B. Dylan)
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