Welche Art der Aufladung (Boost) wird in Kolbenflugzeugen in großer Höhe verwendet?

Sie können entweder (Turbo- oder Super-) oder beides (Superturbo-) haben, es gibt auch den Turbo-Compound-Motor .

Die meisten Flugzeugmotoren des Zweiten Weltkriegs hatten mechanisch angetriebene Kompressoren, und die Turbolader (mit Ladeluftkühlern) wurden hinzugefügt, um die gewünschte Höhenleistung zu erreichen.

Moderne Flugkolbenmotoren, die für den Betrieb in großen Höhen ausgelegt sind, enthalten typischerweise eher einen Turbolader als einen Kompressor. Das Umdenken ist maßgeblich auf die Ökonomie zurückzuführen. Flugbenzin war einst reichlich und billig, was den einfachen, aber kraftstoffhungrigen Kompressor begünstigte. Da die Kraftstoffkosten gestiegen sind, ist der Kompressor in Ungnade gefallen.

— Wikipedia [aus Kontextgründen bearbeitet; Zitate fehlen im Hauptartikel]

Während des Zweiten Weltkriegs waren zweistufige, zweistufige, ladeluftgekühlte Superturbomotoren üblich.

(Frames von YouTube )

Über die abgasbetriebene Turbine wird komprimierte Luft zu einem mechanisch angetriebenen Kompressor mit Getriebe geleitet. (Das Düsentriebwerk muss gelacht haben.)

• Sie erhalten das Superteil, bei dem es sich um einen mechanisch angetriebenen Kompressor-Boost handelt.

• Der Turbo-Teil, der ein turbinengetriebener Kompressor-Boost ist.

• Ladeluftkühler zum Kühlen der Luft.

• Die beiden Geschwindigkeiten und Stufen sind für Operationen in geringer und großer Höhe vorgesehen. Andernfalls könnte der Motor in geringer Höhe explodieren.

Ein gutes Beispiel ist der Wright R-3350 Duplex-Cyclone , der in der Boeing B-29 Superfortress und anderen Flugzeugen verwendet wird. Liefert bis zu 3.800 PS (2.830 kW).

• Oben ist ein Beispiel dafür, beides zu haben, aber wie in den Kommentaren erwähnt, wird der Begriff Superturbolader heutzutage verwendet, um einen Turbolader zu beschreiben.

Hier ist ein freigegebener Schulungsfilm, aus dem die obigen Bilder stammen: Turbosupercharger: Master of the Skies (1943)

Anfangs wurde die gesamte Aufladung mit, nun ja, Kompressoren durchgeführt. Lesen Sie die NACA Technical Note 48 für eine schöne Zusammenfassung der deutschen Arbeit an Kompressoren während des Ersten Weltkriegs, die nach Kriegsende fast betriebsbereit waren.

Aus Anmerkungen zu deutschen Kompressoren des Ersten Weltkriegs :

Alle diese Projekte scheiterten in dem Sinne, dass der Krieg endete, bevor die Technologie einen militärischen Vorteil bringen konnte. Obwohl wir nichts über die detaillierte Berichterstattung über die deutsche Kriegsforschung haben, die britischen und amerikanischen Bemühungen zuteil wurde, scheint Deutschland der Herstellung kampfbereiter Kompressormotoren am nächsten gekommen zu sein. Sicherlich hatten sie ein dichteres Lieferantennetzwerk als die Alliierten, konsequentere Forschungsziele und weitaus mehr Testflugstunden.

Turbolader wurden bald darauf untersucht, aber aus zwei Gründen viel seltener eingesetzt:

• Aufgrund der höheren Trägheit reagiert ein Turbolader nur träge auf Geschwindigkeitsänderungen, was die Möglichkeiten des Piloten besonders bei Jägern einschränkt.
• Um den Motor nicht zu überlasten, benötigen Turbolader ein Wastegate . Bevor automatische Wastegates entwickelt wurden, war das Risiko einer manuellen Fehlbedienung der Wastegate-Einstellung allzu real.

Aus Wikipedia :

Turbolader wurden erstmals in den 1920er Jahren in Serienflugzeugtriebwerken wie der Napier Lioness eingesetzt, obwohl sie weniger verbreitet waren als motorgetriebene Zentrifugalkompressoren.

Erst wenn Bomber und Verkehrsflugzeuge ihre Reichweite maximieren mussten, kam der Vorteil von Turboladern, ihr höherer Wirkungsgrad, zum Tragen. In vielen Fällen wurde einem aufgeladenen Motor ein Turbolader hinzugefügt, da der hohe Energiegehalt der Abgase einfache Effizienzgewinne bot. Beachten Sie, dass die meisten frühen Beispiele für Flugzeuge mit Turbolader Typen waren, bei denen die Triebwerke über viele Stunden mit einer konstanten Leistungseinstellung betrieben wurden. Was ebenfalls half, war die Entwicklung von Strahltriebwerken, die sowohl die Erforschung von Hochtemperaturlegierungen als auch die Turbinenaerodynamik beflügelten. Dies war eine sich gegenseitig verstärkende Entwicklung, da die ersten Turbojet-Designs auf damals existierenden Turboladern basierten.

Mit automatischen Wastegates, wenig Notwendigkeit, die Motorleistung häufig anzupassen, viel Erfahrung mit Hochtemperaturmaterialien und hohen Kraftstoffpreisen ist der Turbolader heute die offensichtliche Wahl, um den Motordruck zu erhöhen. Die neuesten kolbenbetriebenen Höhenplattformen, die Boeing Condor und die Grob Strato 2C , verwendeten Turbolader. Beim Condor war dies ein zweistufiger Turbolader mit Ladeluftkühlung, allerdings ergaben Flugtests Synchronisationsprobleme zwischen beiden Stufen. Der Strato 2C hatte zwei Turbolader und einen Kompressor, alle mit Ladeluftkühlung.