Je größer das Nebenstromverhältnis, desto sparsamer ist der Treibstoffverbrauch? Was ist der Unterschied zwischen einem Turbofan- und einem Turbojet-Triebwerk? | TECHNIK & EngineDIY

TECHING F135 Motor Metall DIY Mini Turbojet Motormodell - Enginediy

Das sogenannte Turbofan-Triebwerk ist ein Turbofan-Triebwerk, auch bekannt als Mantelstrahltriebwerk . Es handelt sich um ein Luft- und Raumfahrttriebwerk, das eine Turbine mit Gas antreibt. Sein Hauptmerkmal ist offensichtlich. Die Fläche der Fanschaufeln der ersten Stufe ist sehr groß, größer als die der Turbine. Düsentriebwerke gibt es in Hülle und Fülle.

Im Triebwerk wird der Kanal des Turbinentriebwerks, durch den die Luft strömt, als innerer Kanal bezeichnet, und der äußere Teil, durch den die Turbine die Lüfterblätter der ersten Stufe antreibt, um die Luft hindurchzudrücken, als äußerer Kanal. Durch das Hinzufügen weiterer Lüfterblätter und die Aufladung können offensichtlich gleichzeitig die Vorteile von Propellern und Druckluft genutzt werden, sodass ein Teil der angesaugten Luft direkt durch den äußeren Kanal um das Triebwerk strömen kann, um den Schub zu erhöhen. Durch die gleichzeitige Wirkung der inneren und äußeren Kanäle entspricht der erzeugte Effekt dem doppelten Schub eines Turboprop- und eines Turbojet-Triebwerks.

Um die spezifischen Vorteile von Turbofan-Triebwerken zu verstehen, müssen wir zunächst über Turboprop-Triebwerke und Turbojet-Triebwerke sprechen.

Um die spezifischen Vorteile von Turbofan-Triebwerken zu verstehen, müssen wir zunächst über Turboprop-Triebwerke und Turbojet-Triebwerke sprechen.

Das Prinzip eines Turboprop-Triebwerks ähnelt weitgehend dem eines herkömmlichen Kolbenmotors. Es nutzt die Rotation des Propellers, um den Luftstrom anzutreiben und so den Vortrieb des Flugzeugs zu gewährleisten. Generell ähneln sie sich. Der Hauptunterschied liegt in der Antriebsquelle, die die Mittelachse des Propellers antreibt. Die Gasturbine eines Turboprop-Triebwerks läuft üblicherweise mit konstanter Drehzahl, während ein Kolbenpropeller je nach Motordrehzahl unterschiedliche Drehzahlen aufweist. Vielfalt

Das Turbojet-Triebwerk scheint leichter zu verstehen. Es nutzt zur Schuberzeugung ausschließlich einen Gasstrom mit hoher Temperatur und hohem Druck. Es zeichnet sich zwar durch hohe Arbeitseffizienz und hohe Fluggeschwindigkeit aus, verbraucht aber sehr viel Treibstoff und ist nicht besonders sparsam. Turbojet-Triebwerke eignen sich für ein breites Einsatzspektrum, von niedrigen Flughöhen und leichtem Unterschall bis hin zu Überschallflügen in großen Höhen. Das Höhen-Überschallflugzeug MiG-25 der ehemaligen Sowjetunion wurde von einem Turbojet-Triebwerk des Konstruktionsbüros Mikulin-Tumansk angetrieben. Es stellte einst einen Geschwindigkeitsrekord von Mach 3,3 und eine Dienstgipfelhöhe von 37.250 Metern auf.

Zurück zum Thema: Das Turbofan-Triebwerk, das die beiden technischen Ideen vereint, sieht zwar sehr groß aus, aber tatsächlich wird nur der mittlere Teil vom Strahltriebwerk angetrieben, während die übrigen Teile vom Bläsertriebwerk angetrieben werden. Durch diese Art der Leistungsverteilung ist der Treibstoffverbrauch pro Schubstunde geringer als bei einem reinen Turbojet, und das Triebwerk fliegt auch schneller als ein reines Turboprop-Triebwerk.

Wenn das Turbofan-Triebwerk jedoch mit Hyperschallgeschwindigkeit fliegt, wird es durch die Grenzschicht beeinflusst, was zu geringem Schub und Gewicht bei niedrigem Druck in großen Höhen und bei Überschallgeschwindigkeit führt. Daher eignen sich Turbofan-Triebwerke am besten für Fluggeschwindigkeiten zwischen 400 und 2.000 Kilometern pro Stunde (d. h. mittlere und niedrige Geschwindigkeiten bis hin zu Überschallgeschwindigkeiten von Mach 1,6). Daher verwenden die meisten Strahltriebwerke heute Turbofan-Triebwerke als Antriebsquelle. Schnellere Modelle sind für den Einsatz eines Turbofan-Triebwerks nicht geeignet. Stattdessen sollte ein leistungsstarkes Turbojet- Triebwerk gewählt werden.

Das Nebenstromverhältnis eines Turbofan-Triebwerks ist das Verhältnis der Luftmasse, die nicht durch die Brennkammer strömt, zu der Luftmasse, die pro Zeiteinheit die Brennkammer passiert. Je kleiner das Nebenstromverhältnis, desto stärker ist das Flugzeug auf den Strahlantrieb angewiesen. Je größer das Nebenstromverhältnis, desto stärker ist das Flugzeug zum Fliegen auf den Luftstrom angewiesen, der durch den äußeren Bypass strömt. Ein Turbofan-Triebwerk mit einem Nebenstromverhältnis von null ist ein Turbostrahltriebwerk. Frühe Turbofan-Triebwerke und die in modernen Kampfjets verwendeten Turbofan-Triebwerke haben niedrige Nebenstromverhältnisse. Um Treibstoff zu sparen, haben die meisten modernen Zivilflugzeuge jedoch höhere Nebenstromverhältnisse. Sie sind größer, normalerweise über 5, was fast dem Fliegen mit einem Propeller entspricht. Ein Turbofan-Triebwerk mit einem hohen Nebenstromverhältnis verbraucht weniger Treibstoff, hat aber den gleichen Schub wie ein Turbostrahltriebwerk und ist im Betrieb wesentlich leiser, weshalb es sich besser für Zivilflugzeuge eignet.

Will man die Fluggeschwindigkeit erhöhen, müssen zivile Passagierflugzeuge durch Flugzeuge mit kleinerem Nebenstromverhältnis ersetzt werden, was den Treibstoffverbrauch und das Düsenvolumen erhöht, um eine bessere Antriebswirkung zu erzielen. Die entsprechenden Folgen sind höherer Treibstoffverbrauch und stärkerer Lärm. So fliegt beispielsweise die Concorde, ein ehemaliges Überschall-Passagierflugzeug, zwar fast ausschließlich mit Düsentriebwerken, doch sind ihre Betriebskosten zu hoch und sie wurde schon lange am Boden gehalten.

Turbofan-Triebwerke mit unterschiedlichen Bypass-Verhältnissen haben zwar ihre eigenen Vor- und Nachteile, es lässt sich jedoch nicht leugnen, dass das Turbofan-Triebwerk definitiv die Essenz der menschlichen Luftfahrtindustrie darstellt.