Aero Engines

Luftfahrtantriebe Aero Engines ist eine zusammenfassende Bezeichnung für die zur Vortriebserzeugung eines Luftfahrzeugs verwendeten Triebwerke. Gegebenenfalls werden Propeller und Getriebe dazugezählt, die zwar nicht der eigentlichen Kraftgewinnung, jedoch der Vortriebsentfaltung dienen. Dieses technische System ermöglicht es dem Fluggerät, die (Vortriebs-) Kraft zu erhalten, um aktiv vom Boden abzuheben, selbständig Höhe zu gewinnen und sich im Luftraum vorwärts zu bewegen. Für technische Systeme kann mitunter auch die Schwerkraft als Antrieb gelten, mit ihr ist einem Flugzeug jedoch nur Gleitflug oder, unter Ausnutzen von Aufwind, Segelflug möglich. Bei zivilen Flugzeugen ist der Begriff des Antriebssystems (engl. Propulsion System) abzugrenzen, der eine aus Triebwerk, Triebwerksverkleidung und Schubumkehr bestehende Baugruppe bezeichnen kann. Nach der Entwicklung von antriebslosen Gleitflugzeugen (v. a. durch Otto Lilienthal) bestand das Hauptproblem für einen dauerhaften Streckenflug, dass die Gewichtskraft das Halten der Flughöhe verhinderte. Die notwendige Energie zur Überwindung der Erdanziehungskraft konnte nicht zur Verfügung gestellt werden. Erste Ansätze bestanden darin, den Auftrieb durch erwärmte Luft oder von Gasen auszunutzen (Montgolfière und Ballon). Aufwinde wurden und werden durch Segelflugzeuge genutzt. Erst mit der Verfügbarkeit von leichten, leistungsfähigen aktiven Flugzeugantrieben konnten auch Fluggeräte, die schwerer als Luft waren, sich selbständig in die Luft erheben, aus eigener Kraft Höhe gewinnen und Strecken fliegen, ohne dabei Höhe zu verlieren. Es sind mittlerweile eine Vielzahl von Antrieben für Fluggeräte entwickelt worden. Es kommen bis heute vor allem Verbrennungskraftmaschinen zum Einsatz. Sie unterteilen sich in zwei Gruppen: Luftatmende Antriebe: diese beziehen den zur Verbrennung des Treibstoffs notwendigen Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Luftatmende Strahltriebwerke: Basieren auf der Rückstoßwirkung des Abgasstrahls. Als nicht-luftatmendes Strahltriebwerk gibt es noch das Raketentriebwerk. Nicht-luftatmende Antriebe; der benötigte Oxidator (i. A. ein flüssiger Sauerstoff­träger) wird mitgeführt. Raketenantrieb: Im Raketentriebwerk führt die Verbrennung zu starker Expansion, die durch die Schubdüse geführt wird. Die Stützmasse breitet sich in eine bestimmte Richtung aus, entsprechend dem Gesetz Actio und Reactio wird der Flugkörper in die entgegengesetzte Richtung angetrieben. Andere Antriebsarten haben bisher nur geringe Bedeutung: Elektromotor mit Propeller: Die Energie für den Elektromotor entstammt einem Akku, selten einer Brennstoffzelle oder Solarzellen (Solarflugzeug). Tretpedale oder mechanische Energiespeicher mit Propeller: Lediglich bei Flugmodellen werden am Boden Gummis verdrillt, die dann beim Sich-Entdrillen einen Propeller drehen und Vortrieb erzeugen. Mit (menschlicher) Muskelkraft betriebene Flugzeuge sind Muskelkraftflugzeuge. Vortrieb mittels Flügelschlagen: Schwingenflugzeuge (Ornithopter) gibt es bisher nur im Experimentalbereich oder im Modellbau, die eigentliche Antriebskraft erzeugt ein Elektro- oder Verbrennungsmotor. Durch die Flughöhen und den damit verbundenen niedrigen Luftdruck ergeben sich technische Schwierigkeiten, die Motoren mit genügend Sauerstoff aus der Umgebungsluft zu versorgen, insbesondere bei Kolbenmotoren. Eine Möglichkeit der Kompensation der geringeren Luftdichte bei Kolbenmotoren besteht in der Motoraufladung. Auch Gasturbinen zeigen in großer Höhe Leistungseinbußen, allerdings in geringerem Maße, da der Wirkungsgrad in kälterer Luft zunimmt.