Wie erreicht der Pratt & Whitney F119 seine Eigenschaften?

Der Wikipedia-Artikel über die Pratt & Whitney F119 , die die F-22 antreibt, sagt Folgendes:

  • Die Hochdruck- und Niederdruckturbinen sind einstufig und gegenläufig, wodurch der Motor verkürzt und Gewicht eingespart wird.
  • Turbine: Gegenläufige 1-stufige Hochdruck-, 1-stufige Niederdruckturbinen
  • Typ: Doppelspulen- Turbofan mit Axialströmungsverstärkung

Wir finden auch:

Bei der Schubverstärkung wird zusätzlicher Kraftstoff nur in der kalten Bypass-Luft eines Turbofans verwendet, anstelle der kombinierten Kalt- und Heißgasströme wie bei einem herkömmlichen Nachbrenner. - Nachbrenner

  1. Was ist der Vorteil des Anzündens der Bypass-Luft im Vergleich zum erneuten Anzünden des Auspuffs? Würden die Kühlvorteile der Bypassluft nicht verloren gehen?
  2. Bedeutet das, dass das „ Supercruising “ der F-22 „ergänzt“ werden könnte?
  3. Wie wird der Motor durch gegenläufiges Drehen der beiden Spulen kürzer und leichter?
  4. Wie werden die Turbinen gegenläufig gedreht?

Während die Antworten wahrscheinlich tief im Programm „ Integrated High Performance Turbine Engine Technology “ vergraben sind , können hoffentlich einige fundierte Vermutungen meine Neugier wecken.

Meine einzige Vermutung für 4. ist die Verwendung von aggressiv gekrümmten und konvergierenden Statoren, die sonst eine normale, nicht gegenläufige LP-Turbine zum Stillstand bringen würden. Oder vielleicht das Fehlen eines Stators im Turbinenabschnitt, da es sich um eine einzelne LP-Stufe handelt, was auch 3 beantworten würde.

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Das Erhitzen kalter Luft ist thermodynamisch effizienter als das Erhitzen heißer Luft. Ähnlich wie das Fliegen in kälterer Luft die Effizienz erhöht.

Antworten (1)

  1. Der Nachbrenner befindet sich hinter dem Gaskern des Triebwerks im Strahlrohr, und Umgehungsluft aus dem Bläser wäre bereits mit den Abgasen aus dem Kern vermischt worden, bevor sie durch die Nachbrenner-Flammenhalter strömt.

  2. Supercruise ist per Definition ein Überschall-Kreuzfahrtflug ohne Nachverbrennung, daher würde hier keine Augmentation verwendet

  3. Die Gegendrehung der Spulen verringert das Nettodrehmoment von den Spulen auf die Struktur des Motors, was weniger Metall erfordert und ihn daher leichter macht. Die Länge des Triebwerks wird reduziert, indem ein einstufiger Turbinenrotor mit hohem Wirkungsgrad pro Spule verwendet wird, im Gegensatz zu mehreren Turbinenstufen pro Spule, die den heißen Abschnitt des Triebwerks länger machen würden.

Zugegeben, die Länge des Motors ist für die gegenläufigen Spulen irrelevant. Die Anzahl der Stufen in Verdichter, Turbine und der Wirkungsgrad der Brennkammer bestimmen letztlich die Länge des Triebwerks.
Bei einem Turbofan-Triebwerk mit niedriger Bypass-Nachverbrennung wird die Bläserluft nach der letzten Turbinenstufe mit dem Abgas vermischt, bevor sie in den Nachbrenner eintritt. An dieser Stelle findet keine Trennung der Luftströme statt. Auch Augmentation ist Nachverbrennung; Ich weiß nicht, wer diesen Wikipedia-Artikel geschrieben hat, aber da liegen sie falsch – es passiert von Zeit zu Zeit.
Sie sprechen von den PCB-Systemen auf experimentellen RR-Pegasus-Triebwerken - das ist ein bisschen anders als das Nacherwärmungssystem auf Turbofans mit niedrigem Bypass, die für Kampfflugzeuge verwendet werden. Der F-119 nutzt in seinem Design keine PCB-Fähigkeiten.
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