Ich habe gehört, dass Flugzeuge mit Pulsstrahlantrieb sehr schnell fliegen können, aber gibt es Nachteile bei diesem Triebwerkstyp? Und sind die Nachteile größer als die Vorteile oder umgekehrt?
Das Pulsstrahltriebwerk arbeitet, weil es den dynamischen Luftdruck zur Kompression nutzt. Folglich braucht es Geschwindigkeit, um gut zu funktionieren. Wenn sich der Pulsstrahl am Boden befindet, ist das Starten nicht einfach - er muss mit Druckluft gespeist werden, und sobald er läuft (er kann auch laufen, wenn er sich nicht bewegt, da die oszillierende Druckwelle im Rohr die einströmende Luft komprimiert ) entwickelt es einen kleinen Schub.
Der Schub steigt mit der Fluggeschwindigkeit, sodass Sie zusätzliche Schubquellen für die anfängliche Beschleunigung und den Start benötigen. Im Fall des V-1 wurde dies durch ein Dampfkatapult oder durch Luftstart des Geräts durchgeführt. Beachten Sie, dass der V-1 auf einem 45 m langen Katapult auf 370 km / h beschleunigt wurde, was einer durchschnittlichen Beschleunigung von mehr als 100 m / s² (10 g) entspricht. Der größte Teil der Entwicklungsarbeit bestand darin, die Flugzeugzelle dieser Beschleunigung standzuhalten. Ein modernes Design würde auch zusätzliche Motoren erfordern, und sobald diese enthalten sind, wird die Begründung für Impulsstrahlen sehr schwach. Sie sind sinnvoll, wenn Sie eine luftgestartete Einweganwendung haben, z. B. Luft-Luft-Langstreckenraketen. Dies ist eine Nische, in der ihre schnelleren Cousins, die Ramjets, weiterhin eingesetzt werden.
Vorteile:
BEARBEITEN:
NACA hat den As 014-Impulsstrahl getestet und einen geschrieben Bericht, aus dem die unten dargestellten Leistungsdaten stammen:
Es scheint, dass Bruce Simpson in Neuseeland hat Das Pulsstrahldesign wurde erheblich verbessert: Er benötigt zum Starten keine Druckluft und nutzt die umgebende kalte Luft geschickt, um den Massenstrom zu erhöhen und die Materialtemperaturen niedrig zu halten.
Erstens sind sie laut . Es gibt einen Grund, warum die V1-Bombe als "Summenbombe" bezeichnet wird.
Sie sind aufgrund des geringen Verdichtungsverhältnisses auch kraftstoffhungrig.
Der größte Vorteil ist, dass sie sehr einfach sind. Sobald Sie sie gezündet haben, brennen sie weiter, bis ihnen der Kraftstoff ausgeht oder der Luftstrom gestört ist.
Pulsdüsen waren während des Zweiten Weltkriegs groß, haben aber einige Probleme.
Vorteile:
Abgesehen von Drosselklappen haben Impulsdüsen im Wesentlichen keine beweglichen Teile, wodurch sie nicht nur einfach zu bauen, sondern auch einfach zu warten sind. Die Leute bauen sie die ganze Zeit zu Hause in ihren Garagen. Aus kriegszeitlicher Sicht war dies großartig, da man viele davon in kurzer Zeit herstellen konnte.
Nachteile:
Rauschen: Pulsdüsen sind viel lauter als ihre sich drehenden Gegenstücke. Dies macht sie unter dem Gesichtspunkt der Tarnung / Kriegszeit und unter kommerziellen Gesichtspunkten im Hinblick auf allgemeine Bedenken hinsichtlich der Lärmbelastung weniger nützlich.
Niedriger Impuls: Nach meinem Verständnis haben Pulsdüsen einen niedrigen spezifischen Impuls aufgrund von ihr kolbenartigeres Zündmuster. Sie liefern nicht die Art von Schub, die ihr Lüfter wie Kollegen liefern kann.
Größe: Wenn der Speicher dient, sind sie auch viel größer als ein normaler Jet (für eine bestimmte Leistung).
Nachteile :
Sehr geringer thermodynamischer Wirkungsgrad aufgrund sehr geringen Verdichtungsverhältnisses. Daher sind sie nicht sehr sparsam im Kraftstoffverbrauch. Sie verbrauchen viel Kraftstoff.
Sie sind sehr, sehr laut.
Reedventile ermüden schnell. Reed-Ventile können auch einem Strahl ausgesetzt werden, um sich zu erwärmen und die Beherrschung zu verlieren. Bruce Simpson hat viel getan, um den Hub von Membranventilen zu verbessern.
Hohe Temperaturen.
Ventilloser Puls Düsen sind in der Regel weniger effizient als Ventile (aber viel einfacher).
Der größte Teil der Literatur zu ventillosen Pulsdüsen ist im Wesentlichen falsch, was mit dem Gasstrom im Inneren geschieht die Engine.
Vorteile :
Impuls Düsen können so konstruiert werden, dass sie im Stillstand oder bei einer bestimmten Unterschallgeschwindigkeit einen maximalen Schub entwickeln. Wenn sie für maximalen Schub bei einer angemessen hohen Geschwindigkeit ausgelegt sind, ist ihr Stillstandsschub gering. Ein Impulsstrahl mit niedriger Geschwindigkeit leidet unter der Flamme, die dazu neigt, mit zunehmender Vorwärtsgeschwindigkeit aus dem Heck des Motors ausgeblasen zu werden. Es gibt Möglichkeiten, Pulsdüsen herzustellen, damit sie über einen weiten Geschwindigkeitsbereich einen maximalen Schub entwickeln können.
Ein weiterer Vorteil von Pulsdüsen ist, dass sie im Vergleich zu anderen Flugzeugtriebwerken spottbillig zu bauen sind. Ein Hauptgrund, warum sie in der V1 verwendet wurden, waren ihre sehr geringen Kosten.
Ein weiterer Nachteil: Sie haben wirklich nur eine effiziente Leistung: ihr Maximum. Dies variiert zwar mit der Fluggeschwindigkeit, bedeutet aber auch, dass Pulsdüsen nicht wirklich gedrosselt werden können, ohne dass ein Flammenausfall riskiert wird. Das würde die Landung eines Pulsjet-Flugzeugs zu einer herausfordernden Angelegenheit machen.
Da die V1 nie für eine kontrollierte Landung mit einem Piloten an Bord ausgelegt war, war dies kein Problem.