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EIN Düsentriebwerk, ebenfalls Düsentriebwerk, ist ein Motor, der normalerweise einen heißen Gasstrahl verwendet Flugzeug bewegen. Das Strahltriebwerk wurde erfunden von Frank Whittle.
Operation
Die Grundlagen der meisten Düsentriebwerke sind die gleichen. Luft wird vorne und durch die Kompressor komprimiert. Danach gibt es Treibstoff zugegeben und die resultierende Mischung wird gezündet. Das Verbrennung erzeugt eine große Wärmemenge, wodurch sich das Gasgemisch mit den entstehenden Verbrennungsgasen bei gleichem Druck stark ausdehnt und den Motor nach hinten verlässt. Obwohl der Schub von der Geschwindigkeit vor und nach dem Strahltriebwerk abhängig ist, wird die Vortriebskraft nicht durch die Geschwindigkeitserhöhung verursacht. Die Vortriebskraft wird durch den Druck bestimmt, den die durch den Reaktor strömenden Gase auf die Komponenten des Strahltriebwerks ausüben.
Die Leistung des Strahltriebwerks wird mit diesem Schub beschrieben, ist aber in Wirklichkeit variabel und geschwindigkeitsabhängig.[1] Der Schub kann durch Einspritzen von zusätzlichem Kraftstoff in den Auspuff weiter erhöht werden, dies Nachbrenner kann den Schub in etwa verdoppeln, geht aber mit einem extrem hohen Treibstoffverbrauch einher. Daher wird es hauptsächlich für militärische Anwendungen verwendet, Ausnahmen sind die Tupolew Tu-144 und der ConcordePassagierflugzeug.
Ein Düsentriebwerk ist bei hohen Geschwindigkeiten sehr effizient[1] (insbesondere um oder über dem Schallgeschwindigkeit) und geringe Luftdichte (d. h. in großen Höhen). Für langsamere Flugzeuge, a Turboprop oder Turbolüfter häufiger.
Komponenten
Im Allgemeinen werden Strahltriebwerke um eine Mittelachse gebaut, die mit a . über die gesamte Länge des Triebwerks verläuft Kompressor (zum Komprimieren der Luft) an der Front und a Turbine (der den Kompressor antreibt) hinten. Der Verdichter verdichtet die Luft und die Turbine (angetrieben durch den Abgasstrahl) treibt wiederum den Verdichter an. In der Mitte befindet sich die Brennkammer, in der das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird.
Das FADEC (Full Authority Digital Engine Control) ist das digitale elektronische Steuergerät, das den Motor völlig unabhängig steuert.
Varianten
Die einfachste Version eines Strahltriebwerks wird zu einem Staustrahl (Schubstrahltriebwerk). Der Staustrahlmotor hat keine beweglichen Teile und kann sich nicht selbst antreiben, bis er durch ein externes Gerät auf Drehzahl gebracht wird. Zuerst muss es Sauerstoff in seine Brennkammer gezwungen werden und da ein Staustrahltriebwerk weder eine Turbine noch einen Verdichter besitzt, kann diese Luft nur durch Vorfahren zugeführt werden. Eine Variante des Staustrahltriebwerks war die pulsierendes Düsentriebwerk, die im Zweiter Weltkrieg von den Deutschen in der V-1 angewendet wurde. Ein System mit federbelasteten Ventilen am Eingang ermöglichte es, bei geringerer Geschwindigkeit ausreichend Druck aufzubauen, um Schub zu erzeugen. Die V-1 wurde mit einem Katapult gestartet.
Der nächste Schritt in der Entwicklung des Strahltriebwerks bestand darin, das Staustrahltriebwerk mit einer Turbine und einem Verdichter zu ergänzen, damit im Stillstand noch Luft im Strahl war. Brennkammer gequetscht werden könnte. Dieses Prinzip wurde erstmals in Aktion gezeigt von Frank Whittle. Whittles Düsentriebwerk verwendet auch mehrere Brennkammern. Diese ersten Motoren waren ausgestattet mit Radialverdichter. Diese hatten jedoch einen relativ großen Durchmesser, was dem Motor zwangsläufig einen großen Durchmesser verlieh und damit mehr Luftwiderstand erzeugte. Für schnell fliegende Flugzeuge ist die Axialkompressor eingesetzt, bei dem die einströmende Luft durch in Reihe geschaltete Laufräder schrittweise verdichtet wird. Der kleinere Motordurchmesser überwog den Nachteil der erhöhten Komplexität.
Heutzutage werden häufig zwei Arten von Motoren verwendet, der Turbojet und der Turbolüfter. Der Turbojet ist die ältere Version, die noch immer dort verwendet wird, wo Geschwindigkeit gegenüber Leistung bevorzugt wird, wie z. B. bei Düsenjägern. Die moderne zivile Luftfahrt verwendet heute Turbofans. Diese Triebwerke unterscheiden sich vom Turbojet dadurch, dass sie neben der Verdichtung und Verbrennung der Luft auch kalte Luft um das Triebwerk herum in den heißen Abgasstrahl pumpen, teilweise bis zu mehr als 90 % der Gesamtluftmenge. Turbofans vom Typ „High-Bypass“ sind äußerlich an einem großen Lufteinlass im Verhältnis zum Auspuff zu erkennen. Vergleichen Sie zum Beispiel die Motoren der Boeing 707 (tf33-Turbojets) mit denen der 767 (cf6-80-Turbo-Lüfter)
Der Turboprop funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie das Strahltriebwerk. Die Turbine dient hier jedoch hauptsächlich dazu, einen Propeller anzutreiben und damit für Vortrieb zu sorgen. Dieser Motor hat niedrige Drehzahlen effizienter als das Strahltriebwerk.
Siehe auch
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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