Die Instandhaltung von Flugtriebwerken ist ein kostenintensives Unterfangen, das zur Aufrechterhaltung ihrer Funktionstüchtigkeit erforderlich ist. Eine präzise Zustandsüberwachung und prädiktive Instandhaltung können die Kosten jedoch signifikant reduzieren. Dabei ist eine grundlegende Herausforderung der Instandhaltung von Flugtriebwerken das Verständnis über das nicht-lineare Systemverhalten entlang des Lebenszyklus. Um dieser Herausforderung zu begegnen, untersucht die vorliegende Dissertation den Einfluss des kombinierten Baugruppenverschleißes und dessen aerothermodynamischen Wechselwirkungen auf die leistungsspezifischen und sicherheitsrelevanten Größen von Flugtriebwerken. Hierzu wird ein Leistungssimulationsmodell des Forschungstriebwerks des Instituts für Flugantriebe und Strömungsmaschinen der Technischen Universität Braunschweig entwickelt. Dieses dynamische Modell basiert auf der Pseudo-Bond-Graph-Theorie und vereint instationäre Bewegungsgleichungen für kompressible Gase und Festkörper in einem Differenzialgleichungssystem, wodurch aerothermodynamische wechselseitigen Abhängigkeiten von instationären Effekten im gesamten Kreisprozess berücksichtigt werden. Zunächst wird dieses dynamische Triebwerksmodell anhand von leistungsspezifischen Daten des realen Forschungstriebwerks, welche aus Messkampagnen bei der MTU Hannover GmbH ermittelt werden, kalibriert. Danach wird das Modell mit iterativen transienten Simulationsmethoden aus der Literatur verglichen, um den Einfluss der Dynamik auf die prognostizierten Größen herauszuarbeiten. Dabei wird gezeigt, dass die aerothermodynamischen wechselseitige Abhängigkeiten von instationären Effekten einen signifikanten Einfluss auf die zeitabhängigen Größen und das gesamte Systemverhalten von Flugtriebwerken besitzen. Nach der Plausibilisierung des Modells wird der Einfluss von kombiniertem Baugruppenverschleiß auf die Triebwerksleistung untersucht. Durch eine Sensitivitätsanalyse wird gezeigt, dass verschleißbedingte Änderungen des Wirkungsgrads sowie der Kapazität des Hochdruck-Systems zu signifikanten Veränderungen der Leistungsfähigkeit führen. Zudem wird der Nachweis von aerothermodynamischen Wechselwirkungen durch kombiniertem Baugruppenverschleiß erbracht und der Einfluss auf das nicht-lineare Verhalten des Triebwerks quantifiziert. Die entwickelten Methoden und Ergebnisse können zur Verbesserung der Instandhaltung beitragen, indem sie im operativen Betrieb in die Zustandsüberwachung von Flugtriebwerken integriert werden. Hierdurch wird eine präzisere Prognose des nicht-linearen Systemverhaltens von Triebwerken ermöglicht.
