Nachbrennern

Nachbrennern (afterburning) bezeichnet den Prozess der zusätzlichen Verbrennung von Kraftstoff im Abgasstrahl einer Gasturbinenanlage, um kurzfristig zusätzlichen Schub zu erzeugen. Dabei wird der Treibstoff in den heißen Abgasstrom eingespritzt, wodurch weitere Verbrennung stattfindet und der Auslassdruck erhöht wird. Ein Nachbrenner besteht typischerweise aus einem Brennkammerbereich im Abgasstrang, in dem Einspritzdüsen, Flammenhalter und ein verstellbares Auslassventil bzw. eine variable Schaufelung vorhanden sind. Die Verbrennung erfolgt oft erst nach dem Turbinenabschnitt, weshalb der Kernschub der Triebwerke nicht maßgeblich beeinflusst wird.

Funktionsweise und Betrieb: Im Nachbrenner wird zusätzlicher Kraftstoff in den heißen Abgas geführt und dort entflammt. Die resultierende Verbrennung erhöht Temperatur und Volumenstrom des Auslassstrahls, was zu einem signifikanten Anstieg des Gesamtschubs führt. Um den Schub zu steuern, kommen Brennkammerlänge, Flammenhalter-Design, Einspritzverteilung und eine verstellbare Düsengeometrie zum Einsatz. Nachbrenner werden vor allem bei Military-Turbojets genutzt, um kurze Leistungssteigerungen für Start, Überfahrsituationen oder schnelle Beschleunigung zu ermöglichen.

Vor- und Nachteile: Der Nachbrenner liefert hohen zusätzlichen Schub, geht aber mit stark erhöhtem Treibstoffverbrauch, größerem Abgasvolumen, höherer Wärmeentwicklung und größerer Infrarombemerkung einher. Dadurch sinkt Reichweite und die Nutzungsdauer ist begrenzt. Außenwirkung wie Geräusch- und Emissionsverhalten werden stärker beeinträchtigt.

Historische Einordnung: Die Entwicklung von Nachbrennern begann in der Mitte des 20. Jahrhunderts und wurde in vielen Militärflugzeugen ab den 1950er Jahren weit verbreitet eingesetzt. Heute verbleibt der Nachbrenner überwiegend im militärischen Bereich, während zivile Anwendungen selten bleiben.

Siehe auch: Jet-Triebwerk, Turbostrahltriebwerk, Nachflugsteuerung.