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1 / 17 Ein längs geschnittener Turbofan Die vordere Hälfte fehlt, rot sind die Schnittflächen. Blaue Punkte zeigen kalte Luft; beim Erhitzen werden sie violett, orange und rot. Die Anzeige nennt Schub, Kraftstoff und Wellendrehzahlen.
Ziehen zum Drehen. Mausrad oder zwei Finger zum Zoomen.
Rundgang Teile Steuerung
01 Ein längs geschnittener Turbofan Die vordere Hälfte fehlt, rot sind die Schnittflächen. Blaue Punkte zeigen kalte Luft; beim Erhitzen werden sie violett, orange und rot. Die Anzeige nennt Schub, Kraftstoff und Wellendrehzahlen.
02 Der Fan leistet die meiste Arbeit Sechzehn breite Blätter bewegen etwa 1300 kg Luft pro Sekunde. Zehn von elf Teilen strömen um den Kern. Dieser kühle, langsame Strom liefert den meisten Schub.
03 Elf Verdichterstufen Jede bewegliche Reihe beschleunigt Luft, jede feste Reihe verzögert sie und wandelt Geschwindigkeit in Druck um. Am Ende liegen etwa 42 bar und über 900 K an.
04 Kraftstoff brennt im Ring 22 Düsen sprühen Kerosin in die Ringbrennkammer. Bei konstantem Druck erreicht das Gas etwa 1700 K. Diese Wärme treibt die Turbinen.
05 Eine Turbinenschaufel im Detail Das Gas ist heißer als der Schmelzpunkt der Schaufel. Sie wächst als einzelner Nickelkristall, wird durch winzige Lochreihen von innen gekühlt und erhält eine Keramikschicht.
06 Zwei Wellen, zwei Drehzahlen Die Niederdruckturbine dreht den Fan über die Innenwelle mit bis 2500 rpm. Der äußere Hochdruckwellensatz erreicht 11.000 rpm.
07 Zwei austretende Strahlen Der heiße Kernstrahl erreicht etwa 330 m/s, der Fanstrahl etwa 270 m/s. Schub ist Luftmenge mal Geschwindigkeitszunahme.
08 Ein kleinerer Fan Bei Nebenstromverhältnis 4 erzeugt derselbe Kern mit gleichem Kraftstoff weniger Schub. Mit kleinerem Fan steigt die goldene Verbrauchslinie im Labor.
09 Schubumkehr nach der Landung Das Gondelende fährt zurück. Klappen schließen den Nebenstromkanal, Umlenkgitter leiten Fanluft nach vorn und bremsen das Flugzeug.
10 Triebwerksstart APU-Luft dreht die Hochdruckwelle. Bei etwa 20 Prozent öffnen Kraftstoffventile und die Zünder funken. Nach der Zündung beschleunigt das Triebwerk selbst auf Leerlauf.
11 Kampfjettriebwerk mit Nachbrenner Dreistufiger Fan, kurzer Kern und langes Strahlrohr. Der Nachbrenner verbrennt hinter der Turbine erneut Kraftstoff: mehr Schub bei etwa doppeltem Verbrauch.
12 Der Anfang: Turbojet Whittle und von Ohain warfen Luft mit Radiallaufrädern nach außen und verbrannten Kraftstoff in Rohrkammern. Alle Luft passiert die Flamme, der Strahl ist schnell und laut.
13 Getriebe hinter dem Fan Beim Getriebefan dreht die Niederdruckturbine etwa dreimal schneller als der Fan. Fünf Planetenräder teilen die Last.
14 Turboprop Eine freie Leistungsturbine treibt den Propeller über ein Untersetzungsgetriebe. Unter etwa 600 km/h spart das sanfte Bewegen großer Luftmengen Kraftstoff.
15 Wellentriebwerk Derselbe Gasgenerator, doch die Leistungsturbine liefert fast alles über die Ausgangswelle zum Hubschrauberrotor. Die Anzeige nennt Wellenleistung in Kilowatt.
16 Ramjet ohne bewegliche Teile Bei Mach 3 verdichtet der Einlasskegel die Luft allein. Sie wird auf Unterschall verzögert, verbrennt hinter Flammenhaltern und tritt durch die Düse aus.
17 Scramjet mit Überschallverbrennung Oberhalb Mach 5 würde Abbremsen die Luft zu stark erhitzen. Der Scramjet verbrennt Wasserstoff in weiter überschallschneller Luft, wie die X-43A 2004 bei Mach 9,6.
Fan Am Verkehrsflugzeugmodell 16 Verbundblätter mit etwa 3,2 m Durchmesser bei Nebenstromverhältnis 10. Die Spitzen überschreiten die Schallgeschwindigkeit. Der Kampfjet hat stattdessen drei Fanstufen. Gondel und Einlass Verkleidung des Triebwerks. Der Einlass verzögert die Luft gleichmäßig vor dem Fan. Die dunkle Auskleidung darüber schluckt Lärm. Nebenstromkanal Luft ohne Kerndurchgang. Leitschaufeln richten sie aus; beim Verkehrsflugzeug liefert sie den meisten Schub. Booster (Niederdruckverdichter) Die Stufen hinter dem Fan erhöhen zuerst den Kerndruck. Beim Turbojet ist dies ein Radiallaufrad. Hochdruckverdichter Elf Stufen am Verkehrsflugzeugmodell, jede mit etwa 1,3-fachem Druck der vorherigen. Vorn Titan, hinten Nickellegierung. Brennkammer Ringkammer mit Kraftstoffdüsen, beim frühen Turbojet einzelne Rohrkammern. Kerosin erhitzt das Gas auf etwa 1700 K. Hochdruckturbine Die heißesten Schaufeln treiben den Hochdruckverdichter an. Sie brauchen Innenkühlung und Keramikbeschichtung. Niederdruckturbine Treibt Fan und Booster über die innere Welle. Niederdruckwelle Innere Welle von Niederdruckturbine zum Fan, am Verkehrsflugzeugmodell bis 2500 rpm. Hochdruckwelle Hohle Außenwelle zwischen Hochdruckturbine und Verdichter, am Verkehrsflugzeugmodell bis 11.000 rpm. Düse Austritt des heißen Gases. Die Kampfjetdüse öffnet bei Nachbrennerbetrieb weiter. Schubumkehr Die hintere Hülse fährt zurück, Sperrklappen schließen den Kanal und Umlenkgitter leiten Fanluft nach vorn. Der Turbojet nutzt zwei Schalen. Nachbrenner Einspritzringe und Flammenhalter im Strahlrohr verbrennen hinter der Turbine erneut Kraftstoff. Untersetzungsgetriebe Beim Getriebefan reduzieren Sonnenrad, fünf Planeten und Hohlrad die Fandrehzahl auf etwa ein Drittel der Turbinendrehzahl. Auch Turboprops und Wellentriebwerke besitzen eines. Propeller Sechs Blätter am Turboprop. Nach der Landung drehen sie über die flache Stellung hinaus und erzeugen Gegenschub. Leistungsturbine Freie Turbine auf eigener Welle. Sie entnimmt dem Gas Restenergie und liefert sie an Propeller oder Rotor. Ausgangswelle Führt von der Leistungsturbine durch die Triebwerksmitte nach vorn zum Getriebe. Rotormast Hauptrotor des Hubschraubers, als Stummel gezeigt. Das Wellentriebwerk treibt ihn über ein Hauptgetriebe. Einlasskegel Spitze am Ramjet. Stoßwellen verzögern und verdichten die Luft ohne Verdichter. Flammenhalter und Einspritzung V-Ringe halten die Ramjetflamme in schneller Luft. Beim Scramjet spritzen Streben Wasserstoff in Überschallluft. Turbinenschaufel im Detail Eine Hochdruckturbinenschaufel aus Nickel-Einkristalllegierung mit Kühlbohrungen, Keramikschicht und Tannenbaumfuß.
