Wie funktioniert die Schubumkehr bei einem Düsentriebwerk und wann sollte sie verwendet werden?

Der Motor bewegt sich nicht, der Luftstrom wird nur umgelenkt. Die Methode zum Umleiten des Flusses variiert je nach Größe, Konfiguration und Hersteller des Motors. Die Strömung muss nicht vollständig nach vorne gerichtet sein; Die Strömung erfolgt im Allgemeinen hauptsächlich nach außen und teilweise nach vorne. Dies reicht immer noch aus, um einen erheblichen Luftwiderstand zu erzeugen und das Flugzeug zu verlangsamen.

Bei kleineren und älteren Motoren wird die gesamte Strömung umgeleitet. Dies entspricht den ersten beiden Konfigurationen unten. Eimer oder Clamshell-Türen schließen sich über dem Strahlstrom, um die Luft umzuleiten.

Bei größeren Triebwerken, insbesondere High-Bypass-Turbofans, wird nur ein Teil der Luft umgeleitet. Dies entspricht der letzten Konfiguration unten. Die Kernluft aus dem Motor tritt weiterhin normal aus, aber die Bypass-Luft aus dem Lüfter wird umgeleitet. Da die Umgehungsluft bei diesen Triebwerken eine viel größere Strömung ist als die Kernluft des Triebwerks, führt dies zu einem Nettorückwärtsschub. Es gibt mehrere Mechanismen, aber die allgemeine Idee besteht darin, Türen einzusetzen, die die Umgehungsluft blockieren und sie durch die Seiten der Motorhaube leiten.

Turboprop-Flugzeuge ändern einfach die Steigung der Propellerblätter so, dass der Propeller die Luft nach vorne statt nach hinten drückt. Die Steigung, in der die Blätter Rückwärtsschub liefern, wird als "Beta-Bereich" bezeichnet.

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In Zivilflugzeugen wird der Rückwärtsschub nur am Boden verwendet. Es gibt typischerweise Verriegelungen in dem System, die verhindern, dass die Schubumkehrer eingesetzt werden, wenn das Flugzeug nicht spürt, dass es sich am Boden befindet. Sobald das Flugzeug aufsetzt, setzt der Pilot den Rückwärtsschub ein. Einige Militärflugzeuge wie die C-17 können in der Luft Rückwärtsschub verwenden. Dadurch können sie sehr steile Abfahrten bewältigen.

Umkehrschub ist eher eine "optionale" Bremsmethode (siehe diese verwandte Frage ), nur um bei Bedarf zusätzliche Bremskraft bereitzustellen. Dies hilft besonders dann, wenn die Bremskraft nachlässt, wie beispielsweise bei Regen oder Schnee. Vor der Landung berücksichtigen die Piloten den Wind, das Flugzeuggewicht, die Landebahnlänge und jegliche Verschmutzung der Landebahn (Regen oder Schnee). Auf dieser Grundlage wissen sie, welche Art von Bremskraft benötigt wird und ob sie Schubumkehrer verwenden sollten.

Die Schubumkehrer müssen nicht immer betriebsbereit sein, damit ein Flugzeug fliegen kann. Einige Betreiber entscheiden sich dafür, sie zu deaktivieren, was die Wartungskosten senkt. Die Schubumkehrer können auch brechen, in diesem Fall werden sie mechanisch verriegelt, um zu verhindern, dass sie sich entfalten, bis sie repariert werden können. Piloten werden dies berücksichtigen, wenn sie ihre Landestrecke berechnen.

Schubumkehrer : Es gibt eine Reihe von Typen, die von Schaufelumkehrern reichen, die ein Paar Türen in den Abgasstrom schwingen und ihn nach vorne lenken, bis hin zu türbasierten Systemen, die die Bypass-Luft eines High-Bypass-Turbofan-Triebwerks an den Seiten herausleiten den Motor etwas nach vorne.

In den meisten Fällen möchten Sie den Rückwärtsschub anwenden, sobald die Räder auf dem Boden sind. Einige Flugzeuge können die Schubumkehr während des Fluges für eine schnelle Verringerung der Geschwindigkeit oder Höhe verwenden, aber dies sind in der Regel Militärflugzeuge, die die verbesserte Leistung benötigen. Sie sollten aufhören , den Rückwärtsschub zu verwenden, sobald Sie langsam genug fahren, dass aufgewirbelter Schmutz in den Triebwerkseinlass gelangen könnte, weshalb Flugzeuge den Rückwärtsschub meistens nicht zum Rückwärtsfahren verwenden.

Als Sonderfall können Turboprop-Triebwerke die Propellerblätter so drehen, dass die normale Rotation des Propellers die Luft nach vorne und nicht nach hinten drückt, aber Sie können diese nicht als "Düsen" -Triebwerke betrachten.

Ich habe den beiden hervorragenden Antworten oben nichts hinzuzufügen, wie die Schubumkehr tatsächlich funktioniert, aber eine wirklich interessante Anwendung davon, wenn sie nicht am Boden war, war das Space Shuttle Training Aircraft der NASA , ein Grumman Golfstream II, das so modifiziert wurde, dass es das hat gleiche Fahreigenschaften und Anflugprofil wie die Space Shuttles der NASA.

Um der Sinkgeschwindigkeit und dem Widerstandsprofil der echten Shuttles zu entsprechen, wurde das Fahrwerk abgesenkt und der Rückwärtsschub während des Fluges aktiviert und von einem speziell entwickelten System gesteuert.

Anscheinend war das System unglaublich realistisch und jeder Pilot und Kommandant führte ungefähr 1000 Flüge durch, bevor er mit einem einzigen Schuss das Original landete. Es hatte sogar die gleichen Steuerflächen wie das Shuttle auf einer Hälfte des Cockpits: