Ist es möglich, einen Nachbrenner in einem Turbofan mit einem Bypass-Verhältnis von mehr als 1: 1 zu haben?

fooot hat darauf hingewiesen, dass der GE F101 (der den B-1 Lancer antreibt) ein BPR (Bypass-Verhältnis) von > 2: 1 hat und mit einem Nachbrenner geliefert wird.

Andere Beispiele sind der Turbo-Union RB199 (1,1:1) und der Volvo RM8 (0,97:1). Im Allgemeinen ist alles unter 4:1 ein niedriger BPR und Bypass-Luft wird zum Kühlen benötigt. Reine Turbojets greifen auf andere Kühlmöglichkeiten zurück, wie zum Beispiel den Staulufteinlass bei einem J75 , oder sie laufen bei niedrigen Verbrennungstemperaturen ineffizient.

Ich kann nicht für das Innenleben eines klassifizierten Militärmotors sprechen, aber ein idealer Überschallmotor wäre ein Motor mit variablem Zyklus (VCE). Betrieb mit Bypass im Unterschallbereich und ohne im Überschall-Hochleistungsbedarfsbereich.

Solche theoretischen (zumindest für die Öffentlichkeit) Beispiele aus den 90er Jahren werden unten gezeigt (und verlinkt). Beachten Sie, dass die Idee hinter dem VCE darin besteht , den verschwenderischen und lauten Nachbrenner zu eliminieren .

Es ist also eine Entweder-Oder-Situation. Ein Doppelbetrieb von Nachbrenner und hohem Bypass in einem Nicht-VCE hätte keine Vorteile.

( Flug – PDF ) Das Bild zeigt, wie ein VCE die Umgehungsluft in beiden Betriebsmodi leitet. Weitere Variationen von RR und Snecma sind hier zu sehen . Beachten Sie das neuartige Design des Snecma mit dem freien Turbinen-Extra-Lüfter. VCEs wären definitiv schwerere und komplexere Motoren.

Verwandte: Warum verwenden militärische Turbofan-Triebwerke ein niedriges Bypass-Verhältnis?

Können Sie einem Turbofan-Triebwerk mit hohem Bypass eine Zwischenüberhitzung hinzufügen? Sicher. Die eigentliche Frage ist, was ist der Zweck dafür?

Das Bypass-Verhältnis eines Turbofans basiert weitgehend auf seinem Betriebsregime. Turbojets oder Low-Bypass-Turbofans sind eine ausgezeichnete Wahl für den Betrieb über Mach 1 bis etwa Mach 2-3. Größere Bypass-Verhältnisse eignen sich besser für Betriebe mit hohem Unterschall und Überschall. Bypass-Verhältnisse von 3:1 bis 5:1 funktionieren recht gut für transsonische Operationen, zum Beispiel das Rolls Royce BR725-Triebwerk mit einem 4:1-Bypass-Verhältnis, das den Bombarider Global Express oder Gulfstream G650 mit Reisegeschwindigkeiten von Mach 0,9 antreibt. Bypass-Verhältnisse von etwa 7:1 bis 10:1 eignen sich hervorragend für Operationen mit hohem Unterschalldruck um Mach 0,85, weshalb sie häufig für Verkehrs- oder Transportflugzeuge ausgewählt werden, die mit diesen Geschwindigkeiten fliegen.

Die Wiedererhitzung bietet viel Schub, etwa 50 % mehr als der maximale Trockenschub, verbraucht aber viel Treibstoff, was sie für kommerzielle Betreiber unattraktiv macht. Militärflugzeuge sind bereit, die Treibstoffeffizienz für überlegenen Schub bei energieintensiven Operationen wie ACM oder Starts mit großen Nutzlasten zu opfern. Da militärische Kampfflugzeuge einen Überschallflug für entweder Reise- oder Dash-Geschwindigkeiten benötigen, sollte für diesen Zweck ein Low-Bypass-Triebwerk verwendet werden. Auch Motoren mit niedrigem Bypass-Verhältnis bieten normalerweise ein höheres Verhältnis von Triebwerksschub zu Gewicht, in einigen Fällen so hoch wie 10:1 gegenüber etwa 4:1–6:1 für Turbofans mit hohem Bypass, was sie für militärische Anwendungen sehr attraktiv macht.

Obwohl es technisch machbar ist, einen Turbofan mit hohem Bypass und Zwischenüberhitzung zu bauen, gibt es folglich keine praktische Anwendung dafür.

In den späten 60er/frühen 70er Jahren schlug P&W einen Motor (den JTF17) für den geplanten USA Supersonic Transport (SST) vor, der eine Nachverbrennung im vom Lüfter erzeugten Abschnitt des Luftstroms eingeführt hätte: einen Lüfterbrenner.

Das entspricht nicht ganz dem Sinn der Beschreibung des Fragestellers, aber man sollte sich immer davor hüten anzunehmen, dass die ausgetretenen Pfade die einzigen sind!