Der Geek-Atlas (German Edition)
Wesentlichen aus drei Teilen: einem Kompressor, einer
Verbrennungskammer und einer Turbine (siehe Abbildung 46.2 ). Diese Teile findet man auch in Gasturbinenmotoren, die üblicherweise bei Panzern, Hovercrafts (siehe Kapitel 50 ) und Hubschraubern eingesetzt werden. Hier sorgt die Rotation der Turbine für Leistung. Ein Düsentriebwerk jedoch verfügt
noch über ein zusätzliches Teil: die Düse. Der Antrieb erfolgt hier über die heißen Gase, die über die Düse nach Außen dringen.
Abbildung 46.2 Teile eines Düsentriebswerks
Kompressor und Turbine sind über eine Achse miteinander verbunden. Wenn sich die Turbine dreht, dreht sich auch der Kompressor.
Tritt Luft in das Triebwerk ein, strömt sie zuerst durch den Kompressor, der ihren Druck um das 40-fache erhöht. Die komprimierte
Luft strömt dann durch die Verbrennungskammer. Hier wird der Treibstoff eingespritzt und entzündet.
Der brennende Treibstoff erhöht die Temperatur der komprimierten Luft. Die komprimierte Lust trifft mit hoher Temperatur und
hohem Druck auf die Turbine. Dadurch werden die Turbine und damit auch gleichzeitig der Kompressor gedreht. Die Luft und andere
Gase entweichen dann über die Düse aus dem Triebwerk. Während sich die Luft ausdehnt (und der Druck auf den normalen atmosphärischen
Druck fällt), beschleunigt sie. Diese beschleunigte Luft erzeugt nach Newtons drittem Gesetz den Schub.
Newtons Zweites Gesetz kann verwendet werden, um den durch ein Düsentriebwerk erzeugten Schub zu berechnen. Es besagt, dass
die Kraft F, die benötigt wird, um eine Masse m zu beschleunigen, proportional zur Masse und zur Beschleunigung a ist: F =
ma. Die in einem Düsentriebwerk beschleunigte Masse ist die der eintretenden Luft.
Wenn eine Luftmasse m mit der Geschwindigkeit V in das Triebswerk eintritt und es mit einer (größeren) Geschwindigkeit v wieder
verlässt und dabei die Zeit t für das Durchströmen benötigt, dann ist der resultierende Schub F proportional zur Masse der
angesaugten Luft und zum Geschwindigkeitsunterschied der Luft zwischen Einlass und Düse. Schauen Sie sich hierzu die Gleichung 46.1 an.
Gleichung 46.1. Berechung des Schubs eines Düsentriebwerks
Die großen Triebwerke von Passagierflugzeugen setzen zwei verschiedene Techniken ein, um Schub zu erzeugen. Dazu wird das
gerade beschriebene Düsentriebwerk durch einen großer Lüfter vor dem Kompressor ergänzt. Solche Triebwerke werden als Zweistromtriebwerke
bezeichnet.
Dabei treibt die Turbine genauso wie vorher beschrieben den Kompressor an, und auch hier werden komprimierte Luft und Treibstoff
verbrannt und ausgestoßen, um den Schub zu erzeugen (innerer Luftstrom). Gleichzeitig wird durch die Turbine aber auch ein
großer Lüfter angetrieben, der die eintretende Luft beschleunigt. Ein Teil der Luft strömt nun zum Teil um das Triebwerk herum
(äußerer Luftstrom, siehe Abbildung 46.3 ). Dennoch gilt Gleichung 46.1 , da der äußere Luftstrom schneller ist als die eintretende Luft.
Abbildung 46.3 Ein Zweistromtriebwerk
Der Lüfter beschleunigt eine große Menge Luft und sorgt für zusätzlichen Schub. Diese Beschleunigung gibt es fast umsonst,
denn es wird nur wenig zusätzlicher Treibstoff für den Lüfter benötigt. So wird der Wirkungsgrad mit wenig Aufwand erhöht.
Wenn Sie sich das Triebwerk eines Passagierjets ansehen, können Sie die großen Blätter des Lüfters erkennen. Das Triebswerk
selbst ist nicht zu sehen.
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Kapitel 47. Gonville and Caius College, Cambridge, England
52° 12′ 21.4″ N, 0° 7′ 3.34″ E
Wissenschaftler auf Glas verewigt
Zunächst etwas zur korrekten Aussprache des Namens des Gonville and Caius Colleges. Gonville ist leicht, da gibt es keine
Überraschungen. Doch mit Caius verhält es sich ein wenig anders. John Keys war der zweite Gründer des Colleges. 1529 kam er
mit erst 18 Jahren an den Ort, der damals noch Gonville Hall hieß. Später wurde er Fellow am College. Nachdem er einen Teil
seines Vermögens zu dessen Instandsetzung verwendet hatte, wurde er schließlich Rektor.
Irgendwann lateinisierte er einfach seinen Nachnamen, d.h. aus Keys wurde Caius, ohne allerdings die Aussprache zu ändern.
»Gonville and Caius« wird daher wie das englische »Gonville and Keys« ausgesprochen. In Cambridge selbst wird das College
üblicherweise einfach Caius genannt.
Caius kann eine illustre Liste von Absolventen vorweisen. Zu ihnen gehören William Harvey (der die
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