Mit KI aus unserem englischen Quiz auf Deutsch erstellt; die Quellen verweisen auf die deutsche Wikipedia.
Ein Strahltriebwerk saugt Luft an, verdichtet sie, verbrennt darin Treibstoff und erzeugt mit dem ausströmenden Gas Schub. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts ist es der meistgenutzte Antrieb der Luftfahrt. Dieses Quiz führt durch Verdichter, Brennkammer, Turbine und Düse, erklärt den Unterschied zwischen Einstrom- und Mantelstromtriebwerk und blickt auf die Pioniere Frank Whittle und Hans von Ohain. Dazu kommen Fragen zu berühmten Triebwerken und Flugzeugen – vom ersten Düsenflug 1939 bis zum Getriebefan.
Alle 30 Fragen mit Antworten und Erklärungen. Quiz spielen
Q 01Welcher Treibstoff wird in der Brennkammer eines Strahltriebwerks in der Regel verbrannt?
Kerosin
Der Treibstoff wird in die verdichtete Luft eingespritzt; die Verbrennung erhöht Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit, während der statische Druck des Gases leicht abfällt.
Q 02Welches Bauteil vieler Kampfflugzeuge verbrennt hinter der Turbine zusätzlichen Treibstoff?
Nachbrenner
Der Zusatzschub geht auf Kosten des Verbrauchs. Solche Triebwerke brauchen zudem eine verstellbare Düse, deren engster Querschnitt in diesem Betrieb vergrößert wird.
Q 03Welche Bauart ist die einfachste Form eines Turbostrahltriebwerks?
Turbojet
Bei dieser Bauart dient ausschließlich der Abgasstrahl als Antrieb; in der Regel verbindet nur eine einzige Welle Turbine und Verdichter.
Q 04Welches Flugzeug war das erste serienmäßig strahlgetriebene Verkehrsflugzeug?
De Havilland Comet
Seine Ghost-Triebwerke flogen auch im Jagdflugzeug „Venom“. Die Passagiere schätzten anfangs den schnellen und vibrationsfreien Flug.
Q 05Welches deutsche Flugzeug absolvierte den weltweit ersten Flug eines Düsenflugzeugs?
Heinkel He 178
Die Briten folgten erst mehr als 20 Monate später mit dem Erstflug ihres eigenen Strahlflugzeugs.
Q 06Wie heißt das Verhältnis von äußerem zu innerem Luftstrom eines Mantelstromtriebwerks?
Nebenstromverhältnis
Im Lauf der jahrelangen Entwicklung wuchs dieser Wert von etwa 1:1 auf fast 10:1, weil ein großer äußerer Luftmassenstrom den Schub effizienter erhöht.
Q 07Welcher Flugzeugantrieb ist auf Kurzstrecken und in mittleren Flughöhen am wirtschaftlichsten?
Turboprop
Der Schall stammt hier vor allem von der Luftschraube; der vergleichsweise langsame Abgasstrahl ist leise und trägt nur wenig zum Vortrieb bei.
Q 08Für welches Flugzeug wurde das Triebwerk GP 7000 mit einer Verdichtung von 43,9:1 gebaut?
Airbus A380
Dem Triebwerk genügen dafür 14 Verdichterstufen. Das ältere General Electric J79 kam mit 17 Stufen nur auf eine Gesamtverdichtung von 12,5:1.
Q 09Welche Höchstgeschwindigkeit erreichten Propellerflugzeuge rund, bevor der Strahlantrieb kam?
700 km/h
Verstellbare Luftschrauben und stärkere Motoren brachten nur noch wenig; Flugzeuge schneller als 800 km/h verlangten eine völlig neue Antriebstechnik.
Q 10Wie nennt man das Erlöschen der Flamme in der Brennkammer eines Strahltriebwerks?
Flammabriss
Um das zu verhindern, wird die Luft nahe der Brennstoffdüse auf etwa 25 bis 30 m/s abgebremst – der Treibstoff selbst brennt nur mit rund 5 bis 10 m/s ab.
Q 11Was bedeutet das lateinische Wort „turbo“, auf das die Turbine zurückgeht?
Wirbel
Gemeint sind die rotierenden Innenteile: Die vom Abgasstrahl angetriebene Turbine treibt den Turbokompressor an, der die Verbrennungsluft ansaugt und verdichtet.
Q 12Welche Turbine treibt in heutigen zivilen Mantelstromtriebwerken den Fan an?
Niederdruckturbine
Weil sich die Drehzahlen von Gebläse und Kompressor meist deutlich unterscheiden, laufen beide Systeme auf zwei verschiedenen Wellen.
Q 13Wie heißt die vom Verdichter abgenommene Luft, mit der die Druckkabine versorgt wird?
Zapfluft
Der Verdichter spielt auch beim Anlassen die Hauptrolle: Er muss erst auf eine Mindestdrehzahl gebracht werden, bevor Kraftstoff eingespritzt und gezündet wird.
Q 21Wie viel Prozent des Maximalschubs liefert ein Strahltriebwerk bei 90 % der Maximaldrehzahl?
50 %
Wie bei allen Turbomaschinen hängt der Schub extrem von der Drehzahl ab; der Regelbereich zwischen Leerlauf und Volllast beträgt in der Regel nur etwa 40 %.
Q 22Welcher Anteil der Verdichterluft dient an der Brennkammer der Kühlung statt der Verbrennung?
70 bis 80 %
Diese Luft wird um die Brennkammer herumgeleitet und legt sich als schützender Film zwischen die heißen Verbrennungsgase und die Wand.
Q 23Welches Triebwerk wurde 1954 als erster Turbofan vorgestellt?
Rolls-Royce Conway
Es war von einem Einstrom-Triebwerk abgeleitet und führte nur einen relativ geringen Teil der Luft außen am Kerntriebwerk vorbei.
Q 14In welcher Stadt startete am 27. August 1939 das erste Düsenflugzeug der Welt?
Rostock
Der Prototyp war eigens für das Triebwerk HeS 3 mit 5,4 kN Schub konstruiert worden – nach einer beeindruckend kurzen Entwicklungszeit.
Q 15Nach welchem Physiker ist der Kreisprozess benannt, mit dem man Strahltriebwerke berechnet?
Joule
Entscheidend sind dabei die Druck- und Temperaturunterschiede: Ideal sind eine hohe Verdichtung und eine möglichst hohe Turbineneintrittstemperatur.
Q 16Welches Strahltriebwerk wurde ab 1942 als erstes in Serie produziert?
Jumo 004
Es kam unter anderem in der zweistrahligen Messerschmitt Me 262 zum Einsatz; rund 4750 Einheiten flogen in ihr und in der Arado Ar 234.
Q 17Welche Firma setzte Frank Whittle als Entwicklungschef für sein Strahltriebwerk ein?
Power Jets Ltd.
Die Firma arbeitete zunächst in einer Werkhalle von British Thomson-Houston in Rugby; nach dem ersten Testlauf im April 1937 floss staatliches Geld.
Q 18In welchem Flugzeug flog das erste einsatzbereite US-Strahltriebwerk, das General Electric J31?
Bell P-59
Auch dieses Triebwerk ging auf das britische W.1 zurück; es besaß einen Radialverdichter und eine Axialturbine.
Q 19Mit welchem Material wird ein Triebwerksgehäuse gewöhnlich gegen Durchschlagen verstärkt?
Aramid
Das Gewebe steckt auch in beschusshemmenden Westen und Schutzhelmen. Im heißen Turbinenbereich lässt es sich wegen der Temperaturen allerdings nicht einsetzen.
Q 20Welchen Treibstoff benutzte der Triebwerkspionier Ohain anders als Whittle zunächst?
Wasserstoff
Auf diese Wahl führte er auch seine raschen Erfolge zurück: Sein erster Antrieb, das Heinkel HeS 1, lief bereits 1937.
Q 24Welchen Kraftstoff nutzten deutsche Strahltriebwerke im Krieg bald anstelle von Normalbenzin?
Dieselkraftstoff
Er war leichter zu beschaffen und hat einen höheren Siedepunkt, verlangte allerdings eine modifizierte Zündanlage.
Q 25Wie heißt das Joint Venture von General Electric und Pratt & Whitney für das Triebwerk GP7200?
Engine Alliance
Im militärischen Bereich erzwingen oft nationale Arbeitsanteile solche Bündnisse – etwa beim Triebwerk des A400M mit Partnern aus vier Ländern.
Q 26Welcher Norweger entwickelte 1903 die erste selbständig laufende Gasturbine?
Aegidius Elling
Bis eine Gasturbine ein Flugzeug antrieb, vergingen noch Jahrzehnte: Erst mussten Aerodynamik, Thermodynamik und Metallurgie weit genug entwickelt sein.
Q 27Wie heißen Bauteile, bei denen Schaufeln und Scheibe aus einem Stück gefertigt werden?
Blisk
Solche Teile lassen sich höher belasten und haben eine geringere rotierende Masse, was den Wirkungsgrad verbessert. Alternativ werden sie per Reibschweißen gefügt.
Q 28Für welche Triebwerksart entwickelte Victor de Karavodine 1906 die Grundlagen?
Pulsstrahltriebwerk
Georges Marconnet schlug diese Bauart 1909 als Antrieb für die Luftfahrt vor. Heute ist sie nicht mehr gebräuchlich.
Q 29Welches Bypass-Verhältnis erreichen CRISP-Triebwerke wie das Kusnezow NK-93 bereits?
16,6
Bei dieser Technik sitzen zwei verstellbare, gegenläufige Luftschrauben in einem gemeinsamen Fan-Gehäuse – ein Schritt über den Getriebefan hinaus.
Q 30Welches 1960 vorgestellte Triebwerk wurde als erstes speziell für den zivilen Markt entwickelt?
Solowjow D-20
Weil es auch bei geringen Geschwindigkeiten akzeptabel wenig verbrauchte, erschloss es dem Strahlantrieb erstmals die Kurzstrecke.