Zählt der Lufteinlass eines Strahltriebwerks zum geometrieabhängigen Luftwiderstand des gesamten Strahls?
Am Beispiel des Saab Tunnan muss der Gesamtluftwiderstand wegen seines riesigen Lufteinlasses ziemlich niedrig sein.
Oder erzeugt der Einlass auch Luftwiderstand, aber nur nicht so viel?
Das ist ein sehr heikles Thema. Grundsätzlich braucht man eine klare Definition, was zum Triebwerkswiderstand gehört und was zum Zellenwiderstand gezählt wird. Das Aufteilen des Luftwiderstands zwischen Komponenten führt immer zu einem willkürlichen Ergebnis.
Ein Einlass kann sowohl Schub als auch Luftwiderstand erzeugen. Im Falle des SR-71 bei Mach 3 trug der Einlass 54% zum Gesamtschub bei, wenn man sich nur die Druckverteilung über die Einlasswände ansieht.
Im Allgemeinen besteht die Aufgabe des Ansaugsystems darin, dem Motorkompressor Luft mit genau der richtigen Geschwindigkeit und so homogen wie möglich zuzuführen. Dazu muss er im Ruhezustand Luft rund um das Flugzeug ansaugen und nur den Kern des mit hoher Geschwindigkeit auf ihn zuströmenden Luftstroms aufnehmen. Was nicht aufgenommen wird, muss um die Ansauglippen und die Motorverkleidung herumströmen, und der dabei entstehende Luftwiderstand hat sogar einen eigenen Namen, der als Überlaufwiderstand bezeichnet wird .
Bei hohen Geschwindigkeiten muss der Einlass die anströmende Luft abbremsen und tut dies bereits vor der Einlasslippe mit Unterschallgeschwindigkeit. Bei Überschallgeschwindigkeit wird diese Verlangsamung durch Stöße erreicht, was eine weitere Widerstandsquelle hinzufügt. Dies kann leicht als Teil des Flugzeugzellenwiderstands gezählt werden, aber richtig gemacht, wird diese Verlangsamung die Luft komprimieren, was wiederum den Schub erhöht. Abgesehen von viskosen Verlusten macht sich diese Verdichtung bezahlt und ist bei guter Auslegung und idealen Bedingungen nahezu widerstandsneutral.
Als nächstes folgt die Strömung um den Einlass. Durch einfaches Drosseln des Motors ändert sich der Luftstrom durch ihn und damit das Strömungsmuster um den Einlass herum. Sie können sich vorstellen, dass einige Konfigurationen je nach Gaseinstellung deutliche Änderungen des Luftwiderstands aufweisen. Im Fall des Eurofighters führt die Nähe des Canards sogar dazu, dass Drosselklappenänderungen zu bemerkenswerten Änderungen des Nickmoments führen.
Um Ihre Frage zu beantworten: Ja, der Einlass erzeugt Luftwiderstand, und wie viel er tut, hängt davon ab, wie Sie Luftwiderstand definieren. Es ist sicherlich falsch zu glauben, dass das Strahlrohr, das auf den Einlass trifft, einfach darin verschwindet und keinen Luftwiderstand hinzufügt.
Ron Beyer
Steve
Benutzer148013