Das Stahltriebwerk

Von Christopher, Lukas und Simon

GESCHICHTE- Die erste selbstständig laufende Gasturbine entwickelte Aegidius Elling - Victor de Karavodine entwickelte dann im Jahre 1906 die Grundlagen des Verpuffungsstahltriebwerks

- Triebwerksentwicklung von Frank Whittle

- Triebwerksentwicklung von Hans von Ohain

- zivile Entwicklung Frank Whittle Hans von

Ohain

Triebwerksentwicklung von Frank Whittle

- Der Engländer reichte schon 1928 verschiedene Vorschläge zum Bau von Strahltriebwerken ein, konnte aber mit keinen von seinen Ideen überzeugen - Der Schlüssel war eine Gasturbine, bei der die Energie zum Antrieb des Kompressors von der Turbine selbst stammte

- 1935 wurde er Entwicklungschef von Power Jets Ltd.

- Konstruierte er ein Triebwerk, den Typ U, der später im Versuchsfahrzeug E28/39 eingesetzt wurde , welches ihren ersten Flug am 15. Mai 1941 absolvierte

Treibwerksentwicklung von Hans von Ohain

- Er begann 1935 in Deutschland seinen ersten Flugmotor zu planen, der 1937 bereits vollendet wurde

- Als Treibstoff benütze er anfangs Wasserstoff

- Nachfolgende Erfindung , die in das dafür eigens konstruierte Flugzeug eingebaut wurde, wurde später Höhepunkt seiner Arbeiten mit einer Antriebskraft von ca. 5,4 kN

Zivile Entwicklung

-Das erste zivile Flugzeug mit Strahlantrieb: Vickers Viking -absolvierte am 6.April 1948 ihren Erstflug und zeigte, dass diese Antriebsform auch in der zivilen Luftfahrt nützlich ist -Nach einer Unglücksserie in der Mitte der 1950er, kam es zu einer erheblichen Skepsis gegenüber Düsenflugzeugen - Die erste Ölkrise und die verbundenen Kostensteigerungen brachten die Entwickler zum Nachdenken und so entwickelten sie effizientere Antriebe

Eines der ersten Strahltriebwerk

Triebwerk neuster Generation

Triebwerk der neuesten Generation

- Haben bis zu 45 % weniger Kraftstoffverbrauch gegenüber denen der 1. Genration

- Triebwerkdurchmesser von bis zu 3,5 Metern

- Einen Schub von über 500 kN

Verschiedene Arten von Stahltriebwerken

- Turbinen-Luftstrahltriebwerk.

- Gasturbine

- Einstrom-Strahltriebwerk (Turbojet) - Zweistrom-Strahltriebwerk (Turbofan, Mantelstrom-, Bypass-Triebwerk) - Propellerturbine

- Staustrahltriebwerk

- Puls- oder Verpuffungsstrahltriebwerk

Turbinen

 Turbine eines Turbofantriebwerks

Schubdüse

3-stufige Turbine eines GE J79

Funktionsweise

- Fast immer ein Turbinen-Luftstrahlwerk

Verlustloser Jouleprozess.

- saugt die Umgebungsluft ein 

- komprimiert diese zur Druckerhöhung in einem Verdichter- In der nachfolgenden Brennkammer wird der Treibstoff  eingespritzt und dann verbrannt

- dem Gas zugeführte Strömungsenergie wird dann in der Turbine teilweise in Drehbewegung umgesetzt- Gas expandiert in die hinter der Turbine liegende Schubdüse auf fast Umgebungsdruck, , wobei die Strömungsgeschwindigkeit weiter gesteigert wird.- In der Schubdüse wird durch das ausströmende Gas die eigentliche Vortriebskraft

- hinter der Turbine kann noch ein Nachbrenner angebracht

Funktionsweise

- Je nach Bauart des Triebwerks entzieht die Turbine mehr oder weniger Leistung aus der Gasenergie

Funktionsweise

- Bei vielen Triebwerken ist ein Fan vorhanden, der zusätzliche Antriebsenergie überträgt

Nachteile: hoher Fertigungsaufwand und Beschaffungsausgaben

- Das schließt sie fast vollkommen vom Markt der Sport- und Hobbyflugzeuge aus

- Sind sehr empfindlich gegenüber Fremdkörpern

- Das Anlassen des Triebwerkes erfolgt, indem der Verdichter auf eine Mindestdrehzahl gebracht wird

- Das passiert durch Einblasen von Luft, elektrisch, mittels einer getrennten Turbine oder durch einen kleinen Verbrennungsmotor 

- Nach Erreichen der Mindestdrehzahl wird Kraftstoff in die Brennkammer eingespritzt und durch eine oder mehrere Zündkerzen gezündet

Funktionsweise

- bei etwa 90 % Drehzahl werden ca. 50 % der Leistung bereitgestellt, bei 100 % Drehzahl werden dann 100 % Leistung bereitgestellt- Für die Effizienz-Berechnung eines Strahltriebwerkes eignet sich der Joule-Prozess am besten

- Der von den Triebwerken erzeugte Schub entspricht, dem Luftwiderstand des Flugzeugs, der Schub muss größer als der Widerstand sein, wenn das Flugzeug beschleunigen oder steigen soll.

- Vom Verdichter wird sogenannte Zapfluft abgenommen, mit der die Kabine mit Luft versorgt wird.

Danke fürs Zuhören

Quellen:Wikipedia Google Bilder Google Suchewww.aufkleberland.de