Geschichte & Kultur

Die Geschichte und Erfindung des Strahltriebwerks

Obwohl die Erfindung des Strahltriebwerks auf das um 150 v. Chr. Hergestellte Äolipil zurückgeführt werden kann, gelten Dr. Hans von Ohain und Sir Frank Whittle als die Miterfinder des Strahltriebwerks, wie wir es heute kennen, obwohl jedes arbeitete getrennt und wusste nichts von der Arbeit des anderen.

Jet-Antrieb ist einfach definiert als jede Vorwärtsbewegung, die durch das Ausstoßen eines Hochgeschwindigkeits-Gas- oder Flüssigkeitsstrahls nach hinten verursacht wird. Bei Flugreisen und Triebwerken bedeutet Jet-Antrieb, dass die Maschine selbst mit Jet-Kraftstoff angetrieben wird.

Während Von Ohain als Konstrukteur des ersten funktionsfähigen Turbostrahltriebwerks gilt, meldete Whittle 1930 erstmals ein Patent für seine Schaltpläne eines Prototyps an. Von Ohain erhielt 1936 ein Patent für seinen Prototyp, und sein Jet war der erste, der flog Whittle’s startete 1941 zum ersten Mal.

Während von Ohain und Whittle die anerkannten Väter moderner Triebwerke sein mögen , kamen viele Großväter vor sie und führten sie, als sie den Weg für die heutigen Triebwerke ebneten.

 

Frühe Jet-Antriebskonzepte

Das Aeolipil von 150 v. Chr. Wurde als Kuriosität geschaffen und nie für einen praktischen mechanischen Zweck verwendet. Tatsächlich wurde erst mit der Erfindung der Feuerwerksrakete im 13. Jahrhundert durch chinesische Künstler eine praktische Anwendung für den Jet-Antrieb eingeführt.

Im Jahr 1633 flog der Osmanen Lagari Hasan Çelebi mit einer kegelförmigen Rakete, die von einem Jetantrieb angetrieben wurde, in die Luft und mit einer Reihe von Flügeln zurück zu einer erfolgreichen Landung. Da Raketen jedoch bei niedrigen Geschwindigkeiten für die allgemeine Luftfahrt ineffizient sind, war diese Verwendung des Jetantriebs im Wesentlichen ein einmaliger Stunt. In jedem Fall wurde seine Anstrengung mit einer Position in der osmanischen Armee belohnt.

Zwischen dem 17. Jahrhundert und dem Zweiten Weltkrieg experimentierten viele Wissenschaftler mit Hybridmotoren, um Flugzeuge anzutreiben. Viele verwendeten eine der Formen des Kolbenmotors – einschließlich luftgekühlter und flüssigkeitsgekühlter Reihen- sowie rotierender und statischer Sternmotoren – als Energiequelle für Flugzeuge.

 

Das Turbojet-Konzept von Sir Frank Whittle

Sir Frank Whittle war ein englischer Luftfahrtingenieur und Pilot, der als Lehrling zur Royal Air Force wechselte und später 1931 Testpilot wurde.

Whittle war erst 22 Jahre alt, als er zum ersten Mal daran dachte, ein Flugzeug mit einem Gasturbinentriebwerk anzutreiben. Der junge Offizier versuchte erfolglos, offizielle Unterstützung für das Studium und die Entwicklung seiner Ideen zu erhalten, war jedoch letztendlich gezwungen, seine Forschung von sich aus fortzusetzen.

Im Januar 1930 erhielt er sein erstes Patent für Turbostrahlantriebe.

Mit diesem Patent bewaffnet, suchte Whittle erneut nach Finanzmitteln für die Entwicklung eines Prototyps. diesmal erfolgreich. Er begann 1935 mit dem Bau seines ersten Motors – eines einstufigen Radialkompressors, der an eine einstufige Turbine gekoppelt war. Was eigentlich nur ein Laborprüfstand sein sollte, wurde im April 1937 erfolgreich auf dem Prüfstand getestet, um die Machbarkeit des Turbojet- Konzepts zu demonstrieren .

Power Jets Ltd. – die Firma, mit der Whittle verbunden war – erhielt am 7. Juli 1939 einen Auftrag für ein Whittle-Triebwerk namens W1. Im Februar 1940 wurde die Gloster Aircraft Company mit der Entwicklung des Pioneer, des kleinen Triebwerks, beauftragt Flugzeuge, deren W1-Triebwerk für die Stromversorgung vorgesehen war; Der historische Erstflug der Pioneer fand am 15. Mai 1941 statt.

Das moderne Turbostrahltriebwerk, das heute in vielen britischen und amerikanischen Flugzeugen eingesetzt wird, basiert auf dem von Whittle erfundenen Prototyp.

 

Dr. Hans von Ohains Konzept der kontinuierlichen Verbrennung

Hans von Ohain war ein deutscher Flugzeugkonstrukteur, der an der Universität Göttingen in Physik promovierte und später Juniorassistent von Hugo Von Pohl, Direktor des Physikalischen Instituts der Universität, wurde.

Zu dieser Zeit untersuchte von Ohain einen neuen Typ von Flugzeugtriebwerk, für das kein Propeller erforderlich war. Erst 22 Jahre alt, als er 1933 die Idee eines Verbrennungsmotors mit kontinuierlichem Zyklus entwickelte, patentierte von Ohain 1934 ein Design eines Strahlantriebsmotors, dessen Konzept dem von Sir Whittle sehr ähnlich war, dessen innere Anordnung sich jedoch unterschied.

Auf gegenseitige Empfehlung von Hugo von Pohl trat Von Ohain 1936 dem deutschen Flugzeugbauer Ernst Heinkel bei und suchte Unterstützung bei neuen Flugzeugantriebskonstruktionen. Er entwickelte seine Jet-Antriebskonzepte weiter und testete erfolgreich eines seiner Triebwerke in September 1937.

Heinkel entwarf und baute ein kleines Flugzeug namens Heinkel He178, das als Prüfstand für dieses neue Antriebssystem diente, das am 27. August 1939 zum ersten Mal flog.

Von Ohain entwickelte ein zweites, verbessertes Triebwerk namens He S.8A, das am 2. April 1941 erstmals geflogen wurde.

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