Wie funktioniert ein Düsentriebwerk?

Ein Strahltriebwerk verdichtet und verbrennt Luft. Woher kommt die hohe Schubkraft?

Wie funktioniert ein Düsentriebwerk?

Triebwerke an einem modernen Passagierflugzeug

Wie funktioniert ein Düsentriebwerk?

Ein ausgebautes und geöffnetes Strahltriebwerk

In einem Strahltriebwerk wird Luft von außen angesaugt und verdichtet. Flüssiger Kraftsstoff wird im Inneren eingespritzt und in der Brennkammer verbrannt. Das Produkt dieser Verbrennung dehnt sich stark aus und wird dann durch eine Austrittsdüse ("Schubdüse") ausgestoßen.

Das Volumen, (der "Rauminhalt"), welches die Luft nach dem Verbrennen benötigt, ist wesentlich größer als das der eingeströmten Luft vorne. Damit soviel Luft wieder das Triebwerk verlassen kann, muß sie deutlich schneller sein als die Luft, die einströmt. In den üblicherweise eingesetzten Turbinen-Luftstrahltriebwerken treibt das Verbrennungsprodukt noch eine Turbine an, welche sich dadurch dreht.

Die Menge an verbranntem Luft-Treibstoffgemisch ("Gasstrahl") und die Austrittsgeschwindigkeit bestimmen die Schubkraft, die ein Strahltriebwerk erreichen kann. Die Schubkraft wird durch das physikalische Prinzip des Rückstoßes ("actio gleich reactio" - Kraft gleich Gegenkraft) in entgegengesetzter Richtung des Gasstrahls erzeugt.

In den modernen Triebwerken von großen Passagierflugzeugen nutzt man auch noch einen sogenannten "Sekundärluftstrom", bei dem kalte Luft um das eigentliche Triebwerk herumgeführt und ebenfalls beschleunigt wird.

Wozu benötigen solche Triebwerke eine Turbine?

Mit der Turbine, die durch das verbrannte Luft-Treibstoffgemisch angetrieben und in eine schnelle Drehung versetzt wird, treibt das Triebwerk den Verdichter ("Kompresser") am Lufteinlaß an. Vor dem Kompressor befindet sich außerdem noch ein großes Gebläserad, welches man sehen kann, wenn man von vorn auf das Triebwerk schaut. Dieses Gebläserad (auch "Fan" genannt) wirkt ähnlich wie ein Propeller, es saugt große Luftmassen an und leitet sie zum Kompressor. Auch der Fan wird von der Turbine angetrieben.

Was ist ein Nachbrenner?

Im Abgasstrahl kann nochmals Treibstoff zugefügt und ebenfalls verbrannt werden, das erhöht die erreichbare Schubkraft nochmals, allerdings steigt auch der Treibstoffverbrauch stark an. Der Nachbrenner ist hinter der Turbine angeordnet.

Welchen Treibstoff verwenden die Triebwerke?

Moderne Düsentriebwerke benutzen als Treibstoff Kerosin. Dieses auch Flugturbinenkraftstoff oder Düsentreibstoff bezeichnete Kohlenwasserstoffgemisch entsteht durch Destillation aus Erdöl.




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