Antriebswelle Triebwerk

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4 Antworten

Hallo,

ja, rund 3/4 des angesaugten Luftstroms gehen in den Mantelstrom und nur rund 1/4 geht durch die "inneren" Organe (Nieder- und Hochdruckverdichter, Brennkammer, Hoch- und Niederdruckturbine).

Gestartet werden moderne Triebwerke aber durch Luft. Die Luft kommt entweder von der APU (der Hilfsgasturbine im Heck) oder über einen Luftstartwagen (das ist der, den Du meinst), falls die APU nicht funktioniert oder auch von einem schon laufenden Triebwerk.

Die Luft gelangt über den sog. "Starterduct" an den Starter, der wiederum über die Gebtriebebox die Welle dreht, damit der Fan anfangen kann, Luft anzusaugen. Nach der Zündung wird die Startluft automatisch abgestellt (das Startervalve geschlossen) und der Motor dreht von alleine hoch.

Früher gab es mal Elektrostarter bei einigen Kampfflugzeugen, aber für zivile Großraumjets mit ihren riesigen Triebwerken ist das keine Option. Hier wird immer mit Luft gearbeitet. Die APU wird allerdings über einen Elektrostarter gestartet, der wiederum seinen Strom von der APU-Batterie oder von einer externen Stromquelle und dann über das Bordnetz bekommt.

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Hallo

folgende Möglichkeiten

  • ein eingebauter Benzin oder Kerosinbetriebener Startmotor übernimmt das anschleppen, vorheizen und hochlaufen des Triebwerks. Das wurde bei Kampfflugzeugen verbaut (zb in der Me 262, bei den ersten Jumos war das bitter nötig die musste man auch oft in der Luft wieder anlassen)
  • die Me262 und Arado konnte man zur Not noch per Hand ankurbeln mit der selben Einheits-Kurbel wie auch für die Propellerflugzeuge
  • ein in der Turbine integriertes Hilfstriebwerk übernimmt voheizen und auf Anlassdrehzahl anschleppen
  • ein interner Elekrtostarter dreht das Triebwerk hoch, der Strom dafür kommt aus einer APU/GPU, bei vielen Miltärflugzeugen verbaut da es auch gleichzeitig als Generator benutzen wird.
  • ein externer Starter übernimmt den Antrieb diese werden meist seitlich oder von unten eingeschoben und sind je nach Ausführung elektrisch, mit Druckluft oder Motorbetrieben
  • frühe GPU bzw Airstartunits waren Vorsatzanblassysteme die einfach zuerst vorgeheizte langsame Luft durch die Turbine schickten und dann wurde ein eingebauter Propeller angeworfen der die Turbine hochschleppte.
  • ein eingebauter Druckluftstarter deht das Triebwerk hoch die Druckluft kommt als Zapfluft von einer APU/GPU. Bei Grosstriebwerken also Passagierfliegern üblich
  • kleine Triebwerke kann man auch mit einem Kartuschenstarter bzw einer Kartuschenkaskade auf dem Druckluftstarter hochdehen. zb die meisten SAAB Jets, Voight Corsair, Foga Magister, Hunter, F5 Freedom Fighter und einige FIAT Kleinjets.
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Kommentar von DonDeSilva
03.07.2013, 01:43

Gute Liste! Für die wenigen Nichtflugzeugexperten hier: GPU = "Ground Power Unit"

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Das hast du völlig richtig verstanden. Anzumerken ist vielleicht noch, dass Fan auf einer anderen Welle befestigt ist, als die restlichen Verdichter. Die Fanwelle ist dann hohl und hat innen die zweite (bei Rolls-Royce Trent-Triebwerken auch die dritte) Welle. So kann man den Fan langsamer drehen lassen als die Verdichterwelle.

Moderne Triebwerke, wie z.B. das Trent 1000 von der Boeing 787 besitzen ein Nebenstromverhältnis von 10:1. Dieses Triebwerk ist auch eins der ganz wenigen, dass elektrisch angelassen wird. Der "Starter/Generator" wird beim Starten als Anlasser benutzt. Dann wird auf die Generatorfunktion umgeschaltet. Die restlichen Triebwerke werden standardmäßig mit Luft gestarten, wie bereits beschrieben.

Es ist für den Wirkungsgrad eines Triebwerks besser, eine große Masse Luft auf eine niedrige Geschwindigkeit zu bringen als eine geringe Masse Luft auf eine hohe Geschwindigkeit (wie bei früheren Triebwerken). Daher werden die Durchmesser tendenziell immer größer. Wenn das nicht mehr geht, baut man ein Getriebe ein, wie bei der neuen Triebwerksgeneration von Pratt&Whitney (PW1000G).

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Kommentar von DonDeSilva
03.07.2013, 01:56

Bei der 787 hat man ziemlich viel experimentiert in Richtung "elektrisches Flugzeug". In üblichen Großraumflugzeugen wird mit Vorliebe die heiße "Zapfluft" aus den Triebwerken als flexibler Lieferant für Druck und Energie benutzt, weil das früher einen deutlich besseren Wirkungsgrad bot als elektrische Umwandlungen.

Insbesondere die Klimaanlage (das "Environmental Control System", ECS) läuft normalerweise über die Zapfluft.

Es gibt heute Tendenzen, Flughäfen "abgasfreier" zu machen. Dabei auf die Flugzeuge zu gucken ist zwar ein wenig unsinnig, weil der Dreck vor allem durch die Autos der Flugreisenden produziert wird und nicht durch die Flugzeuge :-)

Aber die Wartezeiten bis zum Abflug werden an den großen Hubs immer länger , und in der Zeit muss die Klimaanlage laufen, versorgt durch die APU.

Rein elektrische Lösungen (Akkus, Brennstoffzellen), die eine APU überflüssig machen könnten, erfordern dann nicht nur eine elektrische Startvorrichtung, sondern auch ein elektrisches (oder hybrides) ESC.

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mittels Zugabe von Kraftstoff der Luftstrom beschleunigt wird

also so würde ich das nicht sagen. Das ist ein ganz normaler "Verbrennungsmotor" mit einer Turbine hinten dran.

Das sind dann die meistverbreiteten Turbofan-Treibwerke

Ja, starten muss man das Ding wie einen Automotor auch. Elektromotoren sind aber zu schwer, es werden normalerweise pneumatische Motoren verwendet ("Luftstarter")

Wo kommt die Luft her? Manchmal wirklich aus einem Versorgungsfahrzeug, aber alle großen Verkehrsmaschinen haben ein sogenanntes "Hilfstriebwerk" (eine APU), mit dem sowohl elektrische Energie wie auch Druckluft ("Zapfluft") erzeugt werden kann, ohne dass die Haupttriebwerke laufen. (Die APU ist natürlich kein Triebwerk, der Name ist etwas unklücklich.)

Da während des Flugs diese Zapfluft ebenfalls von Haupttriebwerken zur Verfügung gestellt wird (im wesentlichen für die Klimaanlage) Kann damit auch ein eventuell mal abgeschaltetes Triebwerk wieder re-animiert werden.

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