China steigert die Nachbrenner-Effizienz von Kampfflugzeugen auf nahezu 100 %

(CLO) Nach Angaben von Forschern der Chinesischen Akademie für Flugtriebwerke in Peking hilft die von chinesischen Wissenschaftlern entwickelte Technologie Kampfflugzeugtriebwerken dabei, beim Aktivieren des „Boost“-Modus einen beispiellosen Schub zu erzielen.

Laut Bodentests steigert die neue Technologie den Wirkungsgrad des Nachbrenners auf 99 %, was einer vergleichbaren Treibstoffeffizienz im Langstreckenflug entspricht. Zudem reduziert sie die Triebwerksvibrationen unter maximaler Betriebslast um 80 % und minimiert so das Risiko von Flugzeugschäden.

Wird der Nachbrenner aktiviert, kann Treibstoff direkt in den Abgasstrom eingespritzt werden, ohne die Brennkammer zu durchlaufen. Dies verleiht dem Flugzeug einen deutlichen, sofortigen Zusatzschub. Allerdings reduziert dies auch die Verbrennungseffizienz um etwa 90 % und erzeugt Vibrationen, die die Triebwerksstabilität beeinträchtigen können.

Eine chinesische Entwicklung könnte die Nachbrenner-Effizienz von Kampfflugzeugen um bis zu 99 % verbessern. Illustrationsfoto: GI

Das US-Militär schreibt vor, dass der Nachbrenner des neuesten Tarnkappenjägers F-35 nur etwa eine Minute lang ununterbrochen genutzt werden darf, um Schäden zu vermeiden. Selbst die leistungsstärkere F-22 mit ihren zwei Triebwerken verbraucht mit eingeschaltetem Nachbrenner dreimal so viel Treibstoff, wobei sich die Abgase rot färben und aufgrund unvollständiger Verbrennung mitunter schwarzer Rauch entsteht.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, entwickelte ein Forschungsteam unter der Leitung des Ingenieurs Wang Shiqi eine innovative Treibstoffdüse. Der gepulste Treibstoff strömt in der Düse auf einer Z-förmigen Bahn und wird in verschiedenen Winkeln versprüht.

Links ist eine herkömmliche Nachbrenner-Einspritzdüse abgebildet, rechts eine von Wang und seinem Team entwickelte Z-förmige Düse. Foto: Chinesische Akademie für Luft- und Raumfahrttechnik

Diese Konstruktion sorgt dafür, dass die Treibstofftröpfchen eine Fächerform annehmen, was eine bessere Vermischung mit der Luft ermöglicht. Wang und seine Kollegen haben ihre Erfindung als „selbstanregte Scandüse“ bezeichnet.

Die neuesten Fortschritte und technischen Details wurden am 6. November in der Fachzeitschrift Acta Aeronautica et Astronautica Sinica veröffentlicht.

„Es kann einen frequenzabhängigen Strahlstrom mit sich ständig ändernder Sprührichtung am Auslass erzeugen, wobei es sich ausschließlich auf den Öldruck am Einlass stützt und keine beweglichen oder elektromagnetischen Komponenten benötigt, und eine gute Kraftstoffzerstäubung sowie einen breiten räumlichen Verteilungsbereich erreichen“, schrieb Wangs Team in der Veröffentlichung.

Die Erfindung wurde patentiert und mit einer Goldmedaille beim Innovationswettbewerb für junge Wissenschaftler der China Aero-Engine Group 2022 ausgezeichnet.

„Als wir mit dem Projekt begannen, waren wir uns nicht sicher, ob wir Erfolg haben würden. Nach so vielen Jahren ohne Durchbruch war ich mir da auch nicht sicher, aber überraschenderweise erhielten wir dennoch Ermutigung und Unterstützung“, sagte Wang im April letzten Jahres gegenüber der Volkszeitung.

Ngoc Anh (laut SCMP)

Quelle: https://www.congluan.vn/trung-quoc-tang-hieu-suat-dong-co-phan-luc-may-bay-chien-dau-len-gan-100-post322990.html