Steuerung des Strahltriebwerksschubs bei Verkehrsflugzeugen [Duplikat]

Gibt es Versuche, eine schnellere Schubreaktion als diese zu ermöglichen? Werden welche derzeit oder geplant verwendet?

Erstens ist bei Turbinentriebwerken der häufiger verwendete Begriff Schubhebel oder Leistungshebel und nicht Drossel. Sie können für diese Diskussion "Gas vs. Schubhebel" googeln.

Ich werde die 727 und die 747 verwenden, um zu veranschaulichen, was vor meiner Pensionierung im Jahr 1999 getan wurde.

Beim anfänglichen 727-100-Sim-Training ließ uns der Instruktor die Leistungshebel ganz nach hinten bringen und den Sinkflug in der Landekonfiguration bei vollen Klappen stabilisieren. Dann sagte uns der Ausbilder bei einer bestimmten Höhe, dass wir mit dem Klettern beginnen sollten, und zu diesem Zeitpunkt würden wir die Schubhebel auf maximale Leistung stellen und aufräumen. Von diesem Moment an würden wir Hunderte von Fuß verlieren, bevor das Flugzeug zu steigen begann. Der Hauptgrund für die Verzögerung war, dass die Triebwerke 7 Sekunden brauchten, um vom Leerlauf auf volle Leistung zu wechseln.

Beim anfänglichen 747-100-Sim-Training haben wir dasselbe gemacht. Das Ergebnis war ein Verlust von weniger als 100 Fuß, wobei der Unterschied darin bestand, dass die Reaktion des Triebwerks fast sofort erfolgte und wir auch ohne merklichen Geschwindigkeitsverlust sofort aufsteigen konnten.

Wie ich mich erinnere, bestand der große Unterschied in der Motorreaktion darin, dass die Leerlaufposition immer noch einen relativ hochgefahrenen Motor hatte.

Die Motoren, die selbst im Leerlauf mit dieser relativ hohen Leistung liefen, hatten den Nachteil, dass das Flugzeug beim Rollen auf eine höhere als die zulässige Rollgeschwindigkeit beschleunigte, was dann ein Bremsen erforderte.

Es gibt nicht viel, was ein Düsentriebwerk steuern könnte.

In einem klassischen Turbofan gibt es kein Getriebe (ohne Zubehör wie Generatoren). Und diejenigen, die es haben (sowohl zukünftige als auch gegenwärtige und auch Turboprops), haben sicherlich keine variable Übersetzung: Sie kommen kaum mit einer einstufigen Box zurecht.

Statorblätter haben zwar bei vielen Triebwerken eine einstellbare Steigung, aber sie wird entsprechend der berechneten Strömungsgeschwindigkeit so gesteuert, dass ihr Winkel für die Bedingungen optimal ist. Es kann nicht verwendet werden, um bei der Rotorgeschwindigkeit zu helfen, oder nicht viel.

Mir sind keine Rotoren mit variabler Steigung bei Turbojets / Turbofans bekannt, außer vielleicht NK-93 , das fast ein Turboprop ist.

Turboprops (und alle Propellermotoren) verwenden (oder können) jedoch eine variable Propellersteigung für eine bessere Reaktion. Die Einstellung „feine“ Tonhöhe und damit höhere Drehzahl (bei gleichem Schub) ermöglicht eine schnellere Reaktion als die Einstellung „grobe“ Tonhöhe. Dies ist auf zwei Faktoren zurückzuführen: Erstens ist der Propeller weniger „belastet“, und zweitens ist die Reaktion des Motors (insbesondere der Turbine) in der Nähe der maximalen Drehzahl schneller als in der Nähe des Leerlaufs.

Überschalltriebwerke in Militärflugzeugen können auch eine variable Düse verwenden, aber ich bin mir nicht sicher, ob die dynamische Reaktion absichtlich in ihren Betriebsalgorithmus aufgenommen wurde. Typischerweise öffnet die Düse in der Nähe des Leerlaufs, aber dies dient eher der Strömungsstabilität, insb. während des Starts, als für die Drehzahlreaktion.

Der Kraftstofffluss bleibt also der Hauptfaktor der Schub-/Drehzahlsteuerung. Allerdings steuert der Pilot bei allen bis auf die allererste Generation von Turbojets die „Drosselklappe“ nicht direkt. (Es gibt keine "Drossel" als solche). Der Schubhebel ist nur ein Signal an die Motorsteuerung, und die Steuerung kann den Kraftstofffluss auf komplexe Weise modulieren. Moderne Motoren "überladen" den Motor während des Hochfahrens, spritzen möglicherweise mehr Kraftstoff ein als proportional zum Hebel und lassen sogar eine höhere Spitzentemperatur als normalerweise zulässig zu, während sie gleichzeitig die Stabilität des Motors steuern.