Sie haben sich vielleicht gefragt, wie ein Düsentriebwerk funktioniert, haben aber die Idee aufgegeben, dass Sie die Raketenwissenschaft verstehen können. Aber es ist eigentlich ein einfaches Konzept, das die Person an Ihrer Seite bei Ihrem nächsten Flug beeindrucken wird.Wir werden also die damit verbundenen Prozesse erklären, damit jeder die zugrunde liegenden Prinzipien hinter Düsentriebwerken gut verstehen kann.
Düsentriebwerke, die üblicherweise für Flugzeuge verwendet werden, sind eine Art Gasturbinentriebwerk. Jetzt kennen Sie möglicherweise Dampfturbinen, bei denen ein Kraftstoff verbrannt wird, um Hochtemperatur-Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt und anschließend eine Welle dreht, bevor er sich drehtDas Drehen dieser Welle ist Ausgangsleistung und es ist diese Drehung, die ein rotierendes Objekt antreibt. Eine Gasturbine ähnelt den gleichen zugrunde liegenden Prinzipien, jedoch ist ein unter Druck stehendes Gas für den Antrieb der Turbine verantwortlichHochtemperatur-Druckgas treibt die Rotation des Kompressors vorne an, aber was noch wichtiger ist, was aus dem System verbraucht wird, fliegt hinten mit hoher Geschwindigkeit heraus und erzeugt so etwas wie Schub.
Einfach ausgedrückt, Düsentriebwerke haben einen Kern, der in drei Hauptabschnitte unterteilt ist :
- Kompressor - an der Vorderseite des Motors befinden sich Lüfterflügel, einige rotierende Rotoren und einige statische Statoren, die Luft in den Motor ziehen. Es gibt viele Flügelreihen, und wenn die Luft durch jede Reihe strömt, wird sie größerunter Druck gesetzt und die Temperatur steigt.
- Brennkammer - Diese Druckluft wird dann mit Kraftstoff meistens Jet A oder Jet A-1, die vom Kerosin-Typ sind besprüht, und dann entzündet ein elektrischer Funke das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Kammer. Dies verursacht die Luft /Brennstoffgemisch zu verbrennen, Druck und Temperatur massiv zu erhöhen.
- Turbinen - Das heiße Druckgas wird von einer Turbine am Heck aus dem Motor gezogen, die dem Gas Energie entzieht und einen Druck- und Temperaturabfall verursacht. Wenn der Druck abnimmt, fließt das Gas schneller denken Sie daran, loszulasseneines aufgeblasenen Ballons. Die Energie aus dem Gas, das die Turbine hinten antreibt, treibt die Rotation des Kompressors an, der vorne Luft ansaugt.
Die Hochgeschwindigkeitsgase, die durch die Düse hinten freigesetzt werden, verursachen den Schub. Um dies zu verstehen, verweisen wir auf Newtons drittes Bewegungsgesetz: Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion. Wenn das Gas herausströmtVon hinten wird eine gleiche und entgegengesetzte Kraft nach vorne ausgeübt. Denken Sie daran, wenn Sie die Wand eines Schwimmbades drücken, um in die entgegengesetzte Richtung abzurutschen, obwohl die Kraft Ihres Drückens auf die Wand gerichtet ist, eine gleiche und entgegengesetzte Reaktionskraftveranlasst Sie, in die entgegengesetzte Richtung zu reisen.
Bei ungefähr 400 Meilen pro Stunde entspricht ein Pfund Schub einer Pferdestärke, aber bei höheren Geschwindigkeiten nimmt dieses Verhältnis zu und ein Pfund Schub ist größer als eine Pferdestärke. Bei Geschwindigkeiten von weniger als 400 Meilen pro Stunde nimmt dieses Verhältnis ab. Diese Kraft ermöglicht großeFlugzeuge wie die 747 fliegen mit Geschwindigkeiten von bis zu 600 Meilen pro Stunde.
Es gibt auch verschiedene Arten von Strahltriebwerken wie den Turboprop. An den großen extrudierten Propellern an der Vorderseite erkennen Sie, ob es sich um einen Turboprop-Typ handelt, der für den Schub verantwortlich ist, da der größte Teil der Energie aus dem Gas übertragen wirdzum Kompressor durch die hinteren Turbinen, so dass das ausgeübte Gas nicht für den Schub verantwortlich ist.
Turbowelle ist der Typ, der in Hubschrauberrotoren, Kraftwerken und sogar im M1-Tank zu finden ist. Der Prozess ähnelt dem Turboprop, jedoch kann die rotierende Welle anstelle des Antriebs von Propellern eine Vielzahl von Geräten wie Pumpen, Generatoren und Antriebe antreiben.Räder und im Allgemeinen alles, was sich dreht.
Moderne Großflugzeuge verwenden einen High-Bypass-Turbofan, der dem Standard-Turbostrahltriebwerk ähnelt, mit der Ausnahme, dass ein großer Lüfter vorne mehr Luft zum Triebwerk ansaugt. Allerdings strömt jedoch nicht die gesamte Luft durch den Kompressor und die Turbinen mitDer größte Teil der Luft umgeht tatsächlich den Kern und strömt durch Kanäle an der Außenseite des Kerns im Durchschnitt wird fünfmal mehr Luft umgangen als tatsächlich durch den Kern. Diese sind insbesondere bei Unterschallgeschwindigkeiten dh unter der Geschwindigkeit von effizienterSound, 768 Meilen pro Stunde und sind auch viel leiser, während sie immer noch die Fähigkeit haben, ein Fahrzeug, das schwerer als eine Lokomotive ist, in weniger als 60 Sekunden von 0 auf 200 Meilen pro Stunde zu beschleunigen.