RB199-Ent­wicklung: das Triebwerk, mit dem alles begann

„Oh­ne das RB199 gä­be es die MTU Ae­ro En­gi­nes nicht“. So kann man die Be­deu­tung der Ent­wick­lung des Tor­na­do-Trieb­werks für die MTU in ei­nem Satz zu­sam­men­fas­sen. Das wür­de die­ser Pio­nier­leis­tung aber bei wei­tem nicht ge­recht wer­den. Denn kei­ne an­de­re Ge­schich­te zeigt so ein­drucks­voll, wor­um es seit den ers­ten Ta­gen der MTU bis heu­te geht: Mit in­ge­nieurs­tech­ni­schen Höchst­leis­tun­gen die Gren­zen des Mach­ba­ren stets ein Stück wei­ter zu ver­schie­ben – oder kurz: in­no­va­tiv zu sein. Da­mals, zu Be­ginn der RB199-Ent­wick­lung im Jahr 1969, nann­te man das noch In­ge­nieurs­kunst, sagt Ar­thur Schäff­ler. Und die­se sei auch un­be­dingt nö­tig ge­we­sen, um die Her­aus­for­de­run­gen zu meis­tern, die sich den MTU-In­ge­nieu­ren mit dem neu­en Jet­t­rieb­werk da­mals stell­ten, er­in­nert sich der heu­te 81-Jäh­ri­ge Schäff­ler, der von Tag eins an bei der RB199-Ent­wick­lung da­bei war – und im Lau­fe sei­ner Kar­rie­re zum Tech­ni­schen Di­rek­tor der Eu­ro­jet auf­stei­gen soll­te.

„Die An­for­de­run­gen an den Tor­na­do hät­ten kaum grö­ßer sein kön­nen“, er­in­nert sich der Trieb­werks­ent­wick­ler: „Das Mehr­zweck­kampf­flug­zeug soll­te ei­ner­seits mit Mach 2,2 geg­ne­ri­sche Flug­zeu­ge ab­fan­gen kön­nen, an­der­seits aber auch den Tief­flug als Kampf­flug­zeug be­herr­schen.“ Und na­tür­lich soll­te der Jet auch auf mög­lichst kur­zer Stre­cke star­ten und lan­den kön­nen. Das RB199 muss­te al­so nicht nur mit mög­lichst we­nig Ge­wicht sehr viel Schub er­zeu­gen, da­bei we­nig Ke­ro­sin ver­brau­chen und kurz­zei­ti­ge Be­schleu­ni­gungs­spit­zen er­mög­li­chen – das Trieb­werk be­nö­tig­te auch ei­ne Schub­um­kehr. Er­fül­len soll­te die­se An­sprü­che ein Drei­wel­len­trieb­werk mit zwölf Ver­dich­ter­stu­fen, das ein Ver­dich­tungs­druck­ver­hält­nis von 23 und ei­ne Tur­bi­nen­ein­tritts­tem­pe­ra­tur von rund 1.300 Grad Cel­si­us auf­wies. „Für den da­ma­li­gen Stand der Tech­nik war das in bei­den Be­rei­chen ein er­heb­li­cher Sprung“, sagt der In­ge­nieur.

Be­son­ders di­cker Ent­wick­lungs-Bro­cken für die jun­ge MTU

Das ei­gens für den RB199-Bau ge­grün­de­te Tur­bo-Uni­on-Kon­sor­ti­um, ein Zu­sam­men­schluss von Rolls-Roy­ce (40 Pro­zent), Fi­at (20 Pro­zent) und der MTU (40 Pro­zent), mach­te sich mit Feu­er­ei­fer an die Ar­beit, er­in­nert sich Schäff­ler. Die Auf­ga­ben wa­ren da­bei so ver­teilt, dass das MTU-Team, be­ste­hend aus In­ge­nieu­ren von Daim­ler-Benz und der MAN Tur­bo­mo­to­ren GmbH, „für ihr da­ma­li­ges Wis­sen ei­nen be­son­ders di­cken Bro­cken an Land ge­zo­gen hat­te“, sagt Schäff­ler: „Wir wa­ren so­wohl für den Mit­tel- und Hoch­druck­ver­dich­ter, die Mit­tel­druck­tur­bi­ne und den Schub­um­keh­rer ver­ant­wort­lich – als auch für das in­ter­ne Luft- und Öl­sys­tem zur Küh­lung und Schmie­rung der hoch­be­las­te­ten La­ger so­wie der Füh­rung der Tur­bi­nen­schau­fel­kühl­luft.“ Nicht nur im tech­ni­schen Be­reich be­gab sich die MTU da­mit auf Neu­land. Bis da­hin hat­ten das jun­ge Münch­ner Un­ter­neh­men und sei­ne Vor­gän­ger­ge­sell­schaf­ten Trieb­werks­bau­tei­le vor­wie­gend in Li­zenz ge­fer­tigt und nie so gro­ße An­tei­le selbst­ver­ant­wort­lich ent­wi­ckelt. „Für ei­ne Bau­grup­pe kom­plett ge­ra­de­ste­hen zu müs­sen, be­deu­te­te auch rein psy­cho­lo­gisch ei­nen or­dent­li­chen Druck“, so der In­ge­nieur.

Die mä­ßi­gen Leis­tun­gen des ers­ten RB199-Test­laufs sorg­ten da­her bei Schäff­ler und sei­nen Kol­le­gen für lan­ge Ge­sich­ter. „Die Wir­kungs­grad­de­fi­zi­te wa­ren er­heb­lich“, so der Trieb­werks­bau­er. Wäh­rend der Mit­tel­druck­ver­dich­ter schnell auf ei­nem „sehr or­dent­li­chen“ Leis­tungs­stand war, hat­te der Hoch­druck­ver­dich­ter mit kom­ple­xen Pro­ble­men zu kämp­fen. Un­ter an­de­rem dehn­ten sich die re­la­tiv di­cken, aus schwe­ren Ni­ckel­le­gie­run­gen ge­fer­tig­ten Ro­tor­schei­ben der hin­te­ren Stu­fen bei schnell wech­seln­den Be­triebs­zu­stän­den wie Be­schleu­ni­gung und Ver­zö­ge­rung we­sent­lich lang­sa­mer aus als das Ge­häu­se. Da­durch kam es über län­ge­re Zeit­pha­sen zu gro­ßen Ra­di­alspal­ten. Die Fol­ge: re­du­zier­te Leis­tungs­pa­ra­me­ter des Hoch­druck­ver­dich­ters und ei­ne un­zu­läs­si­ge Ab­sen­kung der ae­ro­dy­na­mi­schen Sta­bi­li­täts­gren­ze. „Bis wir ei­ne Kon­struk­ti­on ge­fun­den hat­ten, die die Ge­häu­se­aus­deh­nung wirk­sam ver­lang­sam­te, ver­ging viel Zeit“, sagt Schäff­ler. Im­mer­hin er­ging es al­len Trieb­werks­her­stel­lern in der da­ma­li­gen Pha­se so, sagt der In­ge­nieur. „Das Spalt-Pro­blem war noch ziem­lich un­be­kannt – wir muss­ten aus­hal­ten, dass es län­ger dau­er­te zu ver­ste­hen, wie man das löst.“

Durch­ge­fal­len beim Vo­gel­schlag­test

Eben­so über­ra­schend war die Er­kennt­nis, dass bei den Schau­feln al­ler hin­te­ren Stu­fen des Hoch­druck­teils die Ober­flä­chen­rau­ig­keit deut­lich zu groß war. „Das ae­ro­dy­na­mi­sche Po­ten­zi­al konn­te so nicht voll ge­nutzt wer­den“, sagt Schäff­ler. Auch hier soll­ten Jah­re ver­ge­hen, bis die zum Teil nur Dau­men­na­gel-gro­ßen Schau­feln in ei­ner Qua­li­tät her­ge­stellt wer­den konn­ten, dass die Leis­tung stimm­te. Schäff­ler er­in­nert sich auch noch gut an das nö­ti­ge Schau­fel-Re­de­sign nach dem ers­ten Vo­gel­schlag­test: „Der Vo­gel pas­sier­te den Nie­der- und Mit­tel­druck­ver­dich­ter, oh­ne we­sent­li­che Schä­den an­zu­rich­ten – und räum­te den Hoch­druck­ver­dich­ter kom­plett ab.“ Im Ver­gleich zu den an­de­ren Bau­stel­len im RB199 sei die­se aber ein­fach zu be­he­ben ge­we­sen: „Wir ha­ben die Schau­feln des ers­ten Ro­tors des Hoch­druck­ver­dich­ters ein­fach in Seh­nen­aus­deh­nung rund 30 Pro­zent län­ger ge­macht. Die ver­stärk­te Schau­fel hat den Schlag aus­ge­hal­ten, eben­so wie die nach­fol­gen­den Stu­fen“, sagt Schäff­ler. Schritt für Schritt er­ar­bei­te­te sich die MTU so in al­len Be­rei­chen wert­vol­les Wis­sen.

„Auch wenn der Weg zum Teil sehr be­schwer­lich war und wir ge­le­gent­lich auch ge­flucht ha­ben – das Ge­samt­sys­tem­ver­ständ­nis, das wir in die­ser Zeit er­ar­bei­tet ha­ben, hat der MTU ex­trem ge­nützt“, sagt Schäff­ler. Auch die Trieb­werks­reg­ler­tech­nik er­leb­te in Schäff­lers Zeit ei­nen In­no­va­ti­ons­schub. Der an­fangs ver­wen­de­te RB199-Ana­lo­g­reg­ler wur­de im Herbst 1987 durch den we­sent­lich zu­ver­läs­si­ge­ren, fle­xi­ble­ren und ein­fa­cher hand­hab­ba­ren Di­gi­tal­reg­ler DE­CU 2000 er­setzt, der 1995 in die Ver­si­on DE­CU 2020 mit ver­bes­ser­ten Pro­zes­so­ren mün­de­te. „Die­ser Reg­ler wur­de bis 2003 pro­du­ziert und er­folg­reich von der deut­schen und ita­lie­ni­schen Luft­waf­fe ein­ge­setzt“, sagt Schäff­ler. Rund 700 da­von sind ge­baut wor­den, „auf die Zahl wür­de ich aber nicht un­be­dingt schwö­ren“, lacht er. An­ders als auf die An­zahl der ge­bau­ten RB199-Trieb­wer­ke. „Das wa­ren 2.504 Stück“, sagt Schäff­ler. „Und ei­ni­ge flie­gen im­mer noch.“ Auf das RB199, das trotz al­ler Her­aus­for­de­run­gen schluss­end­lich zu ei­nem der größ­ten Er­fol­ge für die MTU wur­de, sei er na­tür­lich stolz.

Er ha­be mit der MTU als Ar­beit­ge­ber ein­fach auch viel Glück ge­habt, sagt der 81-Jäh­ri­ge, der bis vor we­ni­gen Jah­ren noch Ein­füh­rungs­kur­se in die Funk­ti­ons­wei­se ei­nes Strahl­trieb­werks für MTU-Mit­ar­bei­ter ge­ge­ben hat. „Es war ein In­ge­nieurs­le­ben, wie man es sich nur wün­schen kann.“