Düsentriebwerken

Düsentriebwerke sind Luftfahrt-Gasturbinen, die Schub erzeugen, indem sie Luft ansaugen, komprimieren, in einer Brennkammer mit Kraftstoff verbrennen und die heißen Gase durch eine Düse beschleunigen. Typische Baugruppen sind Verdichter, Brennkammer, Turbine und Düse; der Luftstrom wird oft durch einen äußeren Gebläse um den Kernkanal geführt, wodurch der Kraftstoffverbrauch reduziert wird. Der Betrieb beruht auf dem Brayton-Kreisprozess.

Es gibt verschiedene Typen von Düsentriebwerken. Das Turbojet arbeitet vorwiegend mit dem Kernstrom und liefert hohen Schub bei weiter steigender Geschwindigkeit. Der Turbofan nutzt einen großen Frontfan, der zusätzlich Luft um den Kernkanal herum beschleunigt; dadurch steigt der Gesamtschub bei geringerem Kraftstoffverbrauch und reduziertem Lärm. Turboprop-Triebwerke verwenden die Turbinenkraft, um einen Propeller anzutreiben, was bei niedrigen bis mittleren Fluggeschwindigkeiten effizient ist. Ramjets brauchen keine integrierte Verdichtungsstufe im Leerlauf und arbeiten ab hohen Geschwindigkeiten; sie sind oft Bestandteil spezieller Anwendungsfälle.

Historisch markante Meilensteine sind das erste funktionsfähige Jetflugzeug Heinkel He 178 aus dem Jahr 1939 in Deutschland und unabhängige Entwicklungen von Frank Whittle im Vereinigten Königreich. In der Folge verbreiteten sich Jet- und Düsentriebwerke weltweit, führten zu neuen Flugzeugtypen und veränderten Luftverkehr und Militärtechnik grundlegend.

Zu den zentralen Leistungsmerkmalen gehören Schub, spezifischer Kraftstoffverbrauch und Geräuschentwicklung. Fortschritte betreffen Materialien (hochtemperaturbeständige Legierungen), Kühlung von Turbinenschaufeln, Geared-Turbofan-Konzeptionen, variable Bypass-Verhältnisse sowie additive Fertigung. Zukünftige Entwicklungen konzentrieren sich auf Effizienzsteigerung, Emissionsreduktion und den Einsatz synthetischer oder nachhaltiger Kraftstoffe.