Düsentriebwerke: Turbojets, Turbofans, Geared Turbofans

Gütersloh, 7. August 2024

Die ersten #Düsentriebwerke waren reine #Turbojets. Die gesamte Luft wurde komprimiert, durch die Brennkammer geleitet, und am Ende ausgestoßen.

Düsentriebwerke sind übrigens #Selbstzünder. Nur zum Starten braucht es eine Zündung, wenn sie erstmal laufen, entzündet sich das #Kerosin von selbst. Es kann unter Umständen im Flug zu einem #Flammabriss kommen, dann geht das Triebwerk schlicht aus. Die Mindestdrehzahl nennt sich »Idle Thrust« (weitere Begriffe sind »TOGA Thrust« (Take Off and Go Around Thrust), »Climb Thrust«, »Maximum Thrust«, »Maximum Continuous Thrust«, »Reverse #Thrust«) … moderne Maschinen haben eine automatische Schubsteuerung.

Beim Landen sagt bei modernen Maschinen eine synthetische Stimme die Höhe an, kurz vorm Aufsetzen kommt die Ansage »Retard, Retard« (Leerlauf, »Idle Thrust«) … sobald das Hauptfahrwerk aufsetzt (einfedert), kann die Schubumkehr aktiviert werden (»Thrust Reverser«) und das #Triebwerk wird wieder hochgefahren … bei dem Lauda Air Absturz damals hat sich während des Fluges auf einer Seite der #Thrust #Reverser aktiviert – das Flugzeug geriet außer Kontrolle und ist abgestürzt.

Ein anderer Unfall wurde durch einen Denkfehler/Logikfehler verursacht. Bei einer turbulenten #Landung hob das linke Hauptfahrwerk für einen Sekundenbruchteil noch einmal ab, und der Thrust Reverser wurde automatisch deaktiviert – aber nur auf der linken Seite und nicht auf beiden Seiten.

Später kam man auf die Idee des Turbofans (auch als »#Mantelstromtriebwerk« bekannt). Diese Triebwerke sind deutlich leiser als Turbofans. Die vorderen Rotoren fungieren als ein #Impeller, angetrieben von einem Turbojet im Kern. Bis zu 12 mal mehr Luft wird am eigentlichen Turbojet vorbeigeführt (»#Bypass«). Je nach Bypassverhältnis spricht man von »Low Bypass« und »High Bypass«.

Am modernsten sind die »Geared Turbofans« (GTF), bei denen Getriebe eingebaut sind, sodass vor allem die vorderen Schaufeln langsamer laufen als die Verdichterschaufeln. Einige Bereiche arbeiten sogar gegenläufig. Diese Triebwerke verursachen das typische »Röhren«, das man von modernen Verkehrsflugzeugen kennt. Sie sind sehr effizient, aber langsamer als reine Turbojets, die in den meisten Kampfflugzeugen verbaut werden.

Bei manchen Flugzeugen gibt es eine Wassereinspritzung, um die Leistung zu erhöhen. Beim #Harrier Jump Jet gibt es die #Wasserkühlung, um das Überhitzen des Triebwerks im Schwebeflug oder beim senkrechten Landen zu verhindern.