Düsenjäger - Verbrauch

Hallo alle zusammen,
Ich interessiere mich derzeit für Düsenjäger (wie sie funktionieren,…).
Allerdings kann ich einiges einfach nicht herausfinden und ich würde mich freuen wenn mir jemand von euch helfen könnte:

1.Den Antrieb (http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Turb…) verstehe ich nicht ganz, werden in den Düsen nur mehrere proppelerartige Gebilde betrieben?
Heißt das dass die Luft die aus den Düsen eines Jets kommt nicht heiß ist?

2.Der Verbrauch eines Düsenjägers ist nirgends angegeben. Wie hoch ist der ungefähr, wenn sie in Überschallgeschwindigkeit fliegen? (ich hab garkeine Vorstellungen)

Wäre sehr dankbar für ein paar Antworten
gruß Mo

Du schreibst „Düsenjäger“. Aber meinst du jetzt die großen Vögel wie die Passagierjets oder die Kampfflugzeuge wie die F16?

Aber im Grunde genommen kann man ein Triebwerk so erklären:
Durch die großen Schaufelblätter, die du von außen siehst, saugen die Luft von außen ins Triebwerk an.
Dann wird diese Luft durch andere Schaufelräder im Inneren Des Triebwerks verdichtet und somit entsteht ein Hochdruck. Zu dieser verdichteten Luft wird dann der Treibstoff gemischt. Und dann wird das ganze Gemisch gezündet. Diese Explosive Mischung schießt dann aus dem Triebwerk hinten raus und treibt damit das Flugzeug an. Dieser Abgasstrahl ist sehr heiß und gefährlich!

gruß

Hallo,

Bei der Frage nach Düsenjäger nehme ich an, dass er keine Passagierflugzeuge sondern Kampfjets meint.
Ich habe mal bei Google-Suche nach Eurofighter folgende Seite gefunden:

http://de.wikipedia.org/wiki/Eurojet_EJ200

Da werden die Triebwerke und Verbrauch beschrieben.

Gruß Michael

Ich hoffe das wird jetzt nicht zu lang, aber ich versuche mal Dir in groben Zügen die Funktionsweise eines Trieberkes, wie es auf dem Bild gezeigt wird zu berschreiben:
Ganz vorne geht es ja los mit dem „Fan“. Der Fan „bläst“ die Luft in das Triebwerk, wobei bei einem solchen Triebwerk etwa 70-80% der Luft aussen um das eigentliche Triebwerk herumströmt - das ist der Mantelstrom. Die restlichen 20-30% der Luft gehen in das Triebwerk rein.
Als zweites hast Du den Niederdruckverdichter und dahinter den Hochdruckverdichter. Die beiden Verdichter machen halt das, was der Name bereits aussagt: sie verdichten die Luft. Die verdichtete Luft wird in die Brennkammer gelassen und dort mit Treibstoff vermischt und gezündet.
Jetzt wird die Luft mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit nach hinten rausgelassen und stösst als erstes auf die Hochdrucktrubine. Diese wird dann durch den Abgasstrahl angetrieben - also sie dreht sich. Dahinter stößt sie dann noch auf die Niederdruckturbine die sich dann ebenfalls dreht.
Die Hochdrucktrubine ist über eine Welle (Shaft) mit dem Hochdruckverdichter verbunden. Somit treibt die Hochdruckturbine den Hochdruckverdichter an.
Die Welle ist von innen hohl und durch die Welle läuft noch eine zweite Welle. Diese Welle verbindet die Niederdruckturbine mit dem Niederdruckverdichter. An dem Niederdruckverdichter sitzt vorne ebenfalls der Fan, den ich weiter oben schon angesprochen habe. Also treibt auch hier die Niederdruckturbine den Niederdruckverdichter und somit auch den Fan an.
Das Triebwerk auf dem Bild sieht allerdings ehr nach einem typischen Turbofantriebwerk aus, wie es in Verkehrsflugzeugen eingesetzt wird, da das Nebenstrobverhältnis (also das Verhältnis zwischen dem o.g. Mantelstrom und dem Luftstrom der ins Triebwerk geht) recht groß aussieht.
Auch moderne Kampfflugzeuge (F-15, F-16, F-18, Tornado, Saab 39, Rafale, EF2000, F-22…etc. pp) sind mit Turbofantriebwerken ausgerüstet - allerdings mit einem deutlich geringerem Nebenstromverhältnis. Man kann das an der Größe bzw. dem Durchmesser des Fan recht gut erkennen.
Vielleicht kurz mit Zahlen ausgedrückt (natürlich nur grob und nicht auf jedes Triebwerk umsetzbar):
Turbofan bei Verkehrsflugzeugen und vielleicht einigen wenigen Kampfflugzeugen, wobei mir hier im Moment nur die A-10 einfällt liegt bei etwa 5:1 - 7:1.
Das Nebenstromverhältnis bei den Jets wie z.B. dem Eurofighter oder auch einer F-15, F-16 F-18 & Co liegt so bei etwa 2:1.

Zu dem Verbrauch beim Eurojet 200 Triebwerk hast Du ja bereits einen Link bekommen - hier noch kurz der Hinweis wenn Du jetzt den Verbrauch in Litern haben willst.
Angegeben ist der Verbrauch ja in Gramm pro kN für eine Sekunde (wenn ich das richtig deute). Du musst pro Liter etwa 0,79 - 0,82 kg rechnen.
Hier dann vielleicht noch zur Ergänzung und zum Vergleich die Wikipedia-Daten des PW F100 Triebwerks, welches Du z.B. in der F-15 findest.
http://de.wikipedia.org/wiki/Pratt_%26_Whitney_F100#…
Beim Eurofighter und auch bei der F-15 musst Du jetzt natürlich noch bedenken (Du hast ja nach dem Verbrauch eines Flugzeuges gefragt und nicht nach dem Verbrauch eines Triebwerks :wink:), daß diese beiden Flugzeuge ZWEI Triebwerke haben :wink:.
Ich hoffe, ich konnte etwas helfen,

Gruss, Nibbler

Danke für die ausführliche Antwort, hat mir sehr weitergeholfen!
Auch an alle anderen die geantwortet haben, danke!
Gruß Mosier

Moin,

Beim Eurofighter und auch bei der F-15 musst Du jetzt
natürlich noch bedenken (Du hast ja nach dem Verbrauch eines
Flugzeuges gefragt und nicht nach dem Verbrauch eines
Triebwerks :wink:), daß diese beiden Flugzeuge ZWEI Triebwerke
haben :wink:.

allerdings werden die auch nicht dauernd mit 100% Schub fliegen, sondern sicher meistens mit deutlich weniger. Eine einfache Multiplikation mit dem Maximalschub wird also kaum einen realistischen Verbrauch ergeben! Wieviel Schub braucht man denn so in den Zuständen Flughafenstart, Geradeausflug mit Überschall, Luftkampf? Weißt du da was?

VG
J~

Na, da hast Du natürlich recht. Ich hab das in meinem eigenen Link garnicht weiter beachtet - ich hab nur „Spezifischer Kraftstoffverbrauch“ gelesen, aber nicht drauf geachtet, dass das mit vollem Nachbrenner gilt.
Was diese ganzen Power Settings bei Start, Normalflug oder Luftkampf angeht, kann ich Dir leider nix sagen - oder halt nur Vermutungen anstellen.
Vielleicht aber ein kurzes Beispiel anhand der Boeing 737-500:
Beim Take Off wird „Take Off - Thrust“ gesetzt. Das sind etwa 91% Leistung. Diese dürfen maximal 5 Minuten geflogen werden (ich glaube bei der 737-500 sind es 10 Minuten - dafür gibt es dann eine spezielle Zulassung, die soweit ich weiss gut Geld kostet).
Damit wird auf eine bestimmte „Acceleration Altitude“ gestiegen. In dieser Flughöhe wird das Flugzeug beschleunigt, bis die Klappen eingefahren sind und danach wird sogenannter „Max. Continuous Thrust“ gesetzt - dieser liegt bei 88 - 89% Leistung. Mit dieser Leistung darf man dann theoritsich unbegrenzt fliegen (Geschwindigkeitsbeschränkungen etc mal aussen vor gelassen).
Im Reiseflug kommt es natürlich auf die gewünschte Geschwindigkeit und / oder die gewünschte Reichweite an.
Ich würde jetzt einfach mal die Werte 65 - 75% Leistung in den Raum werfen.
Aber diese Werte bitte nicht zu sehr auf die Goldwaage legen, denn ich bin kein 737 Pilot. Ich habe lediglich den abschließenden Lehrgang (insgesamt 20 Simulatorstunden) meiner Ausbildung auf einem 737 Simulator gemacht, wo wir mit diesen Werten geflogen sind.
Ein Pilot, der bereits - oder halt schon länger :wink: ein solches Flugzeug fliegt kann da vielleicht mehr zu erzählen und vielleicht auch etwas präzieser :wink:

Gruss, Nibbler

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Hallo,

beziehen sich deine Prozentangaben wirklich auf die Leistung oder doch eher auf die Fan-Drehzahl (N1)?

Gruß
Daniel

N1 natürlich - sorry, wenn ich das etwas unglücklich ausgedrückt habe.
Ich hatte versucht das etwas einfacher zu erklären und wollte dann nicht auch noch mit N1 und N2 anfangen.
Prinzipiell wollte ich damit auch nur zum Ausdruck bringen, dass der Schubhebel nur in den seltensten Fällen ganz vorne steht :wink:
Aber danke nochmal für den Hinweis,

Gruss, Nibbler

„Funktionsweise“ ist der falsche Ausdruck - sorry. „Betrieb“ wäre besser gewesen…

Ich interessiere mich derzeit für Düsenjäger (wie sie
funktionieren,…).
Allerdings kann ich einiges einfach nicht herausfinden und ich
würde mich freuen wenn mir jemand von euch helfen könnte:

1.Den Antrieb
(http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Turb…)
verstehe ich nicht ganz, werden in den Düsen nur mehrere
proppelerartige Gebilde betrieben?
Heißt das dass die Luft die aus den Düsen eines Jets kommt
nicht heiß ist?

2.Der Verbrauch eines Düsenjägers ist nirgends angegeben. Wie
hoch ist der ungefähr, wenn sie in Überschallgeschwindigkeit
fliegen? (ich hab garkeine Vorstellungen)

Das Schema ist stark vereinfacht. Es zeigt eine Prinzipdarstellung eines modernen Mantelstromtriebwerks. Es fehlt u.A. die Detailldarstellung der Brennkammer.

Im Prinzip ist eine Gasturbine (Mantelstromtriebwerk) nur ein Dieselmotor, der die vier Arbeitstakte „Ansaugen, Verdichten, Arbeiten, Ausstoßen“ nicht zeitlich, sondern räumlich voneinander trennt. Auch der Jet-Treibstoff Kerosin ähnelt dem Diesel.

Die „propellerartigen Gebilde“ stellen eine Kompressorstufe auf der Saugseite und eine Arbeitsturbine im Auspufftrakt dar. Sie sind über mindestens eine Achse direkt miteinender verbunden. Die Kompressorstufe drückt die Luft zusammen und in der nachfolgenden Brennkammer wird Treibstoff zugemischt und zusammen verbrannt. Die heißen Abgase entspannen sich dann im Auspufftrakt (Düse), wobei Schub für den Vortrieb und mechanische Leistung zum Antrieb des Kompressors über die direkt verbundene Arbeitsturbine entsteht.

Die in der schematischen Darstellung weggelassene Brennkammer besteht aus einer Armatur, die Luft und Kerosin miteinander im passenden Verhältnis mischt und so verbrennen kann. Die Brennkammer ist so konstruiert, dass die Flamme „verankert“ wird und (möglichst) nicht ausgeblasen werden kann. Dazu gehört auch ein Pumpensystem, das den Treibstoff in die Brennkammer drücken kann.

Die entstehenden Abgase sind auch alles Andere, als kalt. Während der Kompressorteil durchaus aus Holz, oder Kunststoff bestehen kann, sind die Werkstoffe in der Brennkammer und im Abgastrakt stark hitzebelastet und müssen daher „warmfest“ sein. Auch muss so eine Strömungsmaschine sehr präzise gearbeitet sein, sonst funktioniert sie nicht, d.h. die Turbinenschaufeln dürfen kaum mehr, als tausendstel Millimeter Spiel im Gehäuse haben. Die Ansprüche an die Werkstoffe sind daher hoch, denn sie dürfen sich durch Erhitzen und Abkühlen nur wenig Ausdehnen, oder Zusammenziehen.

Der Verbrauch hängt letztlich davon ab, wie das Flugzeug eingesetzt wird. Zivilflugzeuge fliegen nur im Unterschallbereich und haben daher keinen Nachbrenner. Wenn man Überschall fliegen will, braucht man einen Nachbrenner und den haben meist nur Militärmaschinen. Der Verbrauch steigt bei Nachbrennerbetrieb extrem an. Das einzige Zivilflugzeug, das einen Nachbrenner hatte, war die berühmte Concorde. Sie konnte den Atlantik in drei bis dreieinhalb Stunden überqueren.

Für eine Boeing 737-800NG werden beispielsweise etwas über 3000 l/h bei 840km/h angegeben. Eine Concorde zog sich dagegen großzügige 20000 l/h bei 2000 km/h rein. Die vier Olympus Triebwerke der Concorde stammen von Militärflugzeugen ab, sodass das in etwa auch mit dem Verbrauch von militärischen „Düsenjägern“ gleichzusetzen ist. Vorläufer der Concorde Triebwerke entstammen der Avro Vulcan, einem britischen V-Bomber.

Im Prinzip ist eine Gasturbine (Mantelstromtriebwerk) nur ein
Dieselmotor, der die vier Arbeitstakte „Ansaugen, Verdichten,
Arbeiten, Ausstoßen“ nicht zeitlich, sondern räumlich
voneinander trennt.

Wo ist denn dann beim Dieselmotor der Mantelstrom? Ich dachte bisher nämlich immer, dass beim Dieselmotor die gesamte angesaugte Luft dem Brennraum zugeführt wird, wohingegen ja meim Mantelstromtriebwerk ein Teil der angesaugten Luft an der Brennkammer vorbeigeführt wird.

Die entstehenden Abgase sind auch alles Andere, als kalt.
Während der Kompressorteil durchaus aus Holz, oder Kunststoff
bestehen kann,

Hast du dafür ein Beispiel? Neben der thermischen Belastung ist die mechanische Belastung gerade bei den Verdichtern alles andere als zu vernachlässigen, daher dachte ich bisher dass da Metalllegierungen der Werkstoff der Wahl sei. Aber auch hier lasse ich mich natürlich eines besseren belehren.

Wenn man Überschall fliegen will, braucht man einen Nachbrenner

Schon mal was von supercruise gehört?

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