Die von aktuellen Verkehrsflugzeugen bekannten großen Fan-Triebwerke
mutieren schon bei leichter Überschreitung der Schallgeschwindigkeit
vom Triebwerk zum Bremswerk. Zu groß sind die Verluste im Nebenstrom,
in dem die Luft nicht verbrannt, sondern lediglich vom großen
Turbinenrad beschleunigt wird.
Kleinere Fan-Triebwerke mit geringerem Nebenstromverhältnis und
folglich mehr Beschleunigung im Nebenstrom kommen bis ca. Mach 1,5.
Will man mehr, kann man einen Nachbrenner einbauen, der die Luft aus
dem Nebenstrom ebenfalls mit Treibstoff verbrennt. Konstruktiv sind
Nachbrenner einfach, doch der Wirkungsgrad ist miserabel.
Reine Jet-Triebwerke ohne Fan/Nebenstrom kommen bis etwas über Mach
2. Sie haben aber im Unterschallbereich miserable Wirkungsgrade und
generell einen geringen Schub. Die Concorde setzte daher auf
schubsteigernde und wirkungsgradsenkende Nachbrenner zum Start und
während der kritischen Beschleunigungsphase beim Durchqueren der
Schallmauer.
RAM-Jets fangen bei Mach 2 an, spannend zu werden. Dummerweise
funktionieren sie im Unterschallbereich gar nicht erst.
Die Zukunft gehört wahrscheinlich Mischformen mit umschaltbaren
Luftströmen. Einfach zu konstruieren ist das aber nicht.
Eventuell gelingt es aber doch, ein Triebwerk für einen großen
Einsatzbereich mit vernünftigem Wirkungsgrad zu bauen, wenn man
zumindest die Luft, die für die Verbrennung genutzt wird, vor der
Kompression erstmal stark abkühlt. Dann hat man nämlich nicht schon
vor der Brennkammer so absurd hohe Temperaturen. Beim m.E. sehr
spannenden Sabre-Triebwerk soll die Wärme aus der einströmenden Luft
den Treibstoff (Wasserstoff) aufheizen. Das führt dort aber zu dem
absurden Problem, dass man mehr Wasserstoff zur Kühlung braucht, als
eigentlich zum Antrieb, und ein erheblicher Teil des Wasserstoffs
ineffizient im Nebenstrom verbrannt wird - der Nachbrenner grüßt also
auch hier. Würde es aber gelingen, mit einem Teil der für die Kühlung
des Hauptstroms nötigen Kälte durch Heizung des Nebenstroms zu
gewinnen, dann könnte Sabre zu einem sehr, sehr universellen
Triebwerk werden, das vom Jet- über den RAM-Jet bis in den
Raketenantriebs-Bereich umschalten kann.
Jag
mutieren schon bei leichter Überschreitung der Schallgeschwindigkeit
vom Triebwerk zum Bremswerk. Zu groß sind die Verluste im Nebenstrom,
in dem die Luft nicht verbrannt, sondern lediglich vom großen
Turbinenrad beschleunigt wird.
Kleinere Fan-Triebwerke mit geringerem Nebenstromverhältnis und
folglich mehr Beschleunigung im Nebenstrom kommen bis ca. Mach 1,5.
Will man mehr, kann man einen Nachbrenner einbauen, der die Luft aus
dem Nebenstrom ebenfalls mit Treibstoff verbrennt. Konstruktiv sind
Nachbrenner einfach, doch der Wirkungsgrad ist miserabel.
Reine Jet-Triebwerke ohne Fan/Nebenstrom kommen bis etwas über Mach
2. Sie haben aber im Unterschallbereich miserable Wirkungsgrade und
generell einen geringen Schub. Die Concorde setzte daher auf
schubsteigernde und wirkungsgradsenkende Nachbrenner zum Start und
während der kritischen Beschleunigungsphase beim Durchqueren der
Schallmauer.
RAM-Jets fangen bei Mach 2 an, spannend zu werden. Dummerweise
funktionieren sie im Unterschallbereich gar nicht erst.
Die Zukunft gehört wahrscheinlich Mischformen mit umschaltbaren
Luftströmen. Einfach zu konstruieren ist das aber nicht.
Eventuell gelingt es aber doch, ein Triebwerk für einen großen
Einsatzbereich mit vernünftigem Wirkungsgrad zu bauen, wenn man
zumindest die Luft, die für die Verbrennung genutzt wird, vor der
Kompression erstmal stark abkühlt. Dann hat man nämlich nicht schon
vor der Brennkammer so absurd hohe Temperaturen. Beim m.E. sehr
spannenden Sabre-Triebwerk soll die Wärme aus der einströmenden Luft
den Treibstoff (Wasserstoff) aufheizen. Das führt dort aber zu dem
absurden Problem, dass man mehr Wasserstoff zur Kühlung braucht, als
eigentlich zum Antrieb, und ein erheblicher Teil des Wasserstoffs
ineffizient im Nebenstrom verbrannt wird - der Nachbrenner grüßt also
auch hier. Würde es aber gelingen, mit einem Teil der für die Kühlung
des Hauptstroms nötigen Kälte durch Heizung des Nebenstroms zu
gewinnen, dann könnte Sabre zu einem sehr, sehr universellen
Triebwerk werden, das vom Jet- über den RAM-Jet bis in den
Raketenantriebs-Bereich umschalten kann.
Jag