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Strahltriebwerk


Korrekturen von Uwe Borchert

Aufgabe

Die Gasturbine soll bei möglichst geringem Gewicht einen sehr hohen Schub entwickeln. Dabei soll sie sehr zuverlässig und nicht besonders anspruchvoll in Bezug auf die Kraftstoffqualität sein.

Funktion

Links wird die Luft angesaugt und durch mehrere entsprechend geformte Verdichterräder stark verdichtet. In der Mitte wird kontinuierlich Kraftstoff eingespritzt. Der entsprechende Druck treibt die auf der gleichen Welle wie die Verdichterräder angeordneten Turbinenräder an und sorgt beim Austritt aus der Düse für einen entsprechenden Vorschub.
Unten im Bild ist die Einspritzpumpe für die Kerosinzumischung zu sehen. Kerosin (Flugzeugbenzin) braucht wegen der kontinuierlichen Verbrennung nur eine geringe Oktanzahl, ähnelt also mehr dem Dieselkraftstoff. Oben sind gerade noch Teile des Starters zu sehen, der über einen doppelten Kegelradantrieb den ganzen Prozess in Gang setzt.
Der Vorteil einer Gasturbine liegt in der Kombination von Maschinenwirkungsgrad und hoher Energiedichte. Eine Wellenleistungsturbine mit Free Power Turbine, z.B. vom Typ Rolls-Royce 250C40B, hat bei einer Dauerleistung von 450 kW eine Masse von nur 280 kg (inkl. Getriebe mit Ausgangsdrehzahl 6000 1/min). Der Dauerleistungswirkungsgrad beträgt knapp 24%. Moderne Ottomotoren kommen schon langsam an diesen Wert heran, Dieselmotoren mit dem entscheidenden günstigeren Wirkungsgrad von über 40% (aber nur in einem Betriebspunkt!) aber nicht. Obwohl es schon kleine Fluggeräte gibt, die mit Dieselmotoren fliegen.
Zusätzlich ist noch zu bedenken, dass die oben genannte Turbine für ca. fünf Minuten sogar eine um 75 kW höhere Leistung abgeben kann. Wenn man jetzt noch das Getriebe mit den großen Untersetzungen weglässt, so ergibt sich für die Luftfahrt eine unschlagbare Kombination von Wirkungsgrad und Leistungsgewicht. Die Gasturbine kann zurzeit den Fahrzeugantrieb nicht ersetzen und der Verbrennungsmotor den Flugzeugantrieb nicht. 06/08


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