Turboflugtriebwerke - Nettoschubparameter
07 July 2025, Stephan Staudacher
Über Dimensionsanalyse lässt sich Zusammenhang der Größen bestimmen (Folie 235)
Es wird deutlich, dass bei einem konstanten Schibparae,eter das Flugzeig unter den oben gemachten RAndbedingungen stationär betrieben werden kann. Die Regelung des Triebwerks über den Schubparameter oder das Druckverhältnis $p_{t9} / p_0$ ist somit sinnvoll. Die Abhängigkeit von der Flugmachzahl ist angesichts deren Einfluss den Wiederstand des Flugzeuges ebenfalls sinnhaft.
$$\frac{F}{A_9 p_0} = \frac{W}{A_{\text{Flugz.}} p_0} \frac{A_{\text{Flugz.}}}{A_9} = f(\frac{p_{t9}}{p_0}, Ma_0)$$
Machzahlverlauf muss in der Flugregelung inbegriffen sein
Engine Pressure Ratio (EPR)
Maß für das Düsendruckverhältnis, kann durch das Totaldruckverhältnis über das Triebwerk und die Flugmachzahö ausgedrückt werden. Es wird EPR oder Triebwerksdruckverhältnis genannt
Veränderungen des Verdichterkennfelds müssen bei der Verwendung des Drehzahlparameters berücksichtig werden
Unter der Annahme kritisch durchströmter Querschnitte des ersten Turbinenleitrades und der Düse folgt für ein Einwellen-Einstrom- Turboluftstrahltriebwerk: (1) Das Druckverhältnis über die Brennkammer ist konstant. (2) Das Druckverhältnis über die Turbine ist konstant. Somit ist das Druckverhältnis über den Verdichter ein Maß für das Druckverhältnis der Schubdüse. Für ein gegebenes Kennfeld des Verdichters besteht ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Drehzahlparameter und Druckverhältnis des Verdichters. Es läßt sich somit eine analoge Rating Struktur zu EPR aufbauen. Es ist jedoch auf alle Einflüssen die das Verdichterkennfeld verändern können Rücksicht zu nehmen
Bei einem $\pi_V$ herrscht genau ein $\frac{T_{t4}}{T_{t2}}$
Rating (Laststufe)
Definierte Laststufen bei denen Turboluftstrahltriebwerke betrieben werden als „RATING“ bezeichnet. Bei den Laststufen wird unterschieden,
- ob diese im Rahmen der Luftfahrtzulassung festzulegen sind,
- oder ob diese in Absprache mit dem Flugzeughersteller definiert werden. Im Rahmen der Luftfahrtzulassung werden festgelegt:
- Maximum Take-Off Rating (MTO) und das
- Maximum Continuous Rating (MCT). Mit dem Flugzeughersteller werden definiert:
- Maximum Climb Rating (MCL),
- Maximum Cruise Rating (MCR) und das
- Idle Rating. Bei der Festlegung des Leerlaufs (Idle) sind die erforderlichen Beschleunigungszeiten mit den Anforderungen zu vergleichen
Für jedes Schubrating lässt sich eine Tabelle des Regelparameters als Funktion von Höhe, Machzahl und Temperatur erstellen