FCU

Eine Kraftstoffsteuereinheit ist ein hydrostatisch-mechanischer oder elektronischer Regler, der am Triebwerk angebracht oder darin integriert ist und die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzdüsen steuert. Sie empfängt Signale von Triebwerkssensoren, Gashebeleingaben und Umgebungsbedingungen und regelt die Kraftstoffmenge nach, um eine stabile Verbrennung über ein breites Spektrum von Flugzuständen, Höhen und Temperaturen zu gewährleisten. Bei den meisten Transportflugzeugen ist die FCU das wichtigste einzelne Verbindungsglied zwischen dem Schubhebel im Cockpit und dem Triebwerk selbst.

Hydrostatisch-mechanische FCUs, die immer noch bei älteren Propellerturbinen und einigen Business Jets zu finden sind, verwenden einen Fliehkraftregler, der die Drehzahl über eine Wellenverbindung erfasst und die Kraftstoffzufuhr durch mechanische Gestänge und Servoventi steuert. Moderne FCUs arbeiten mit einer Full-Authority-Digital-Engine-Control-Architektur (FADEC), bei der eine separate Motorsteuerung Eingaben von Thermoelementen, Druckwandlern und Drehzahlsensoren empfängt und elektronisch gesteuerte Kraftstoffmeßventile mit Mikrosekunden-Genauigkeit ansteuert. Einige Motoren nutzen Hybridsysteme, die einen hydrostatisch-mechanischen Ausfall mit elektronischer Primärsteuerung kombinieren.

Häufige Ausfallarten und Wartung

FCU-Fehler äußern sich typischerweise in schwierigen Starts, Druckstößen bei Beschleunigung, Flammenabriss in der Höhe oder Überversorgung am Boden. Wartungstechniker diagnostizieren mit Hilfe von Motorparametern aus der Flugdatenschreiber, Endoskopkontrolle der Düsen auf Kohlenstoffablagerungen und Prüfstandtests von Kraftstoffsteuerkomponenten. Planmäßige Wartungsintervalle umfassen den Austausch von Düsendichtungen, die Kontrolle von Filtersieben auf Verschmutzungen und die Überprüfung der Meßgenauigkeit nach Herstellervorgaben, oft ausgedrückt in Kilogramm Kraftstoff pro Stunde bei bestimmten Motordrehzahlen. Eine vollständige Überholung oder der Austausch der FCU wird üblicherweise vom Triebwerkhersteller oder einer zugelassenen Reparaturwerkstatt durchgeführt und erfordert eine Prüfstandvalidierung vor der Rückkehr zum Flugbetrieb.

Die FCU muss über einen extremen Arbeitsbereich zuverlässig funktionieren: Kraftstoffeinlasstemperaturen von minus 40 bis plus 60 Grad Celsius, Einlassdrücke von 20 bis 60 psi und Meßvorgaben vom Leerlauf (etwa 23 kg/h bei einem großen Turbofan) bis zur Vollleistung (45 kg/h und mehr). Eine fehlerhafte Kraftstoffreglung kann zu Kompressorstall, Flammenabriss oder unkontrollierter Drehzahlsteigerung führen. Deshalb ist die FCU eine der am intensivsten geprüften Komponenten in Flugzeugzulassungs- und Wartungsprotokollen.