Was genau ist ein Kompressorstillstand?

Die sich drehenden Schaufeln in der Verdichterstufe eines Düsentriebwerks oder Turbofans sind selbst Tragflächen, wie die Tragflächen des Flugzeugs. Der Betrieb des Motors hängt von der gleichmäßigen Luftströmung über die Schaufeln ab.

Genau wie ein Flügel kann ein einzelnes Blatt oder eine kleine Komponente davon einen Strömungsabriss erfahren, bei dem sich der Luftstrom über dem Blatt in eine Zelle aus "festsitzender", hochturbulenter Luft hinter dem Blatt und der Luft trennt fließt um die Zelle statt glatt um die Schaufel herum.

Wenn eine Strömungsablösung auftritt, wird die Fähigkeit des Strömungsprofils, die Luft mit der richtigen Strömungsrate in die richtige Richtung zu drücken – und dadurch zur Kompression der Luft hinter der Lüfteranordnung beizutragen – gehemmt.

Da sich diese Schaufeln drehen, bewegt sich die Schaufel schnell von dem Paket stehender Luft weg. Natürlich hat das blockierte Luftpaket einen gewissen Impuls von der Ansaugluft und wird zusammen mit der rotierenden Schaufel eine Drift erfahren, aber es bewegt sich nicht mehr mit dem durchschnittlichen Luftstrom durch den Motor.

Somit neigt die nächste sich drehende Schaufel dazu, auf das blockierte Luftpaket zu treffen. Wenn die blockierte Luftzelle nicht besonders groß ist, kann sie in diesem Stadium vom Luftstrom absorbiert und abgeführt werden. Alternativ könnte es groß genug sein, um auch die nachfolgende Schaufel abzuwürgen. An diesem Punkt wird es als "Rotationsstall" bezeichnet.

Wenn sich der Strömungsabriss weiter ausbreitet, wird die Fähigkeit der Bläserstufe, Luft zur nachfolgenden Verdichtungsstufe zu fördern, behindert, und es führt zu einem abrupten Druckabfall innerhalb der Brennkammer. Dies bewirkt eine Verringerung des verfügbaren Sauerstoffs für die Verbrennung. Die Leistung des Triebwerks, gemessen am abgegebenen Schub, wird stark beeinträchtigt, und es ist wahrscheinlich, dass viel unverbrannter Kraftstoff zurückbleibt, nachdem der Sauerstoff im Kompressor erschöpft ist. Dieser unverbrannte Kraftstoff kann sich in einer hellen Außenflamme entzünden, wenn er aus der Rückseite der Brennkammer austritt und sich mit dem sauerstoffreichen Nebenstrom vermischt, oder im Fall eines Strahltriebwerks, nachdem er das Triebwerk vollständig verlassen hat.

Der Abfall des Gegendrucks im Kompressor ermöglicht unter normalen Bedingungen, dass die Lüfterflügel des Kompressors wieder als richtige Luftleitbleche zu arbeiten beginnen.

Eine alternative Art des Strömungsabrisses ist ein Kompressorstoß. In diesem Fall wird das Problem durch einen unerwartet hohen Druck in der Brennkammer (oder im Kompressor) verursacht, der sich sowohl nach vorne als auch nach hinten gegen die ankommende Strömungsgeschwindigkeit drängt. Auch dies stört den Betrieb der Verdichterschaufeln als Strömungsprofile.

Siehe Advanced Control of Turbofan Engines von Hanz Richte

Ein Kompressorstillstand tritt auf, wenn eine Unterbrechung oder ein Zusammenbruch des Luftstroms durch ein Turbinentriebwerk auftritt. Es kann normalerweise durch ein lautes Knallen, Knallen oder Summen identifiziert werden. Erwarten Sie einen Schubverlust, sehen Sie, wie sich Ihre Drehzahl zurückdreht und Ihre EGT/ITT/FTIT je nach Höhe entweder ansteigt oder abnimmt.

Alles, was eine Unterbrechung des Luftstroms verursacht, kann zu einem Stillstand des Kompressors führen. Einige der populäreren Dinge sind Motor außerhalb oder nahe am Rand seiner Hülle, Vogelschlag oder Verschlucken, heiße Abgase eines vorausfahrenden Jets, bestimmte Manöver usw.

Bei den meisten Motoren können Sie das Abwürgen beseitigen und/oder es im Leerlauf abfangen, indem Sie das Gas zurücknehmen. Ein zusätzlicher Schritt im T-38 ist das Drücken der ENGINE START-Taste. Der F-16 hat ein paar weitere Schritte, je nachdem, ob die Stalls während des AB- oder Nicht-AB-Betriebs auftreten. Verzögern Sie jedoch im Allgemeinen das Gas entweder auf MIL oder IDLE und sehen Sie, ob dies die Stalls stoppt; Wenn nicht, stellen Sie den Motor ab und führen Sie einen Luftstart durch.

Im Falle eines Kompressorstillstands bei einem Flugzeug wird es so schnell wie möglich landen.