Turboshaftantriebe

Turboshaftantriebe sind Turbinenantriebe, die aus der Energie der heißen Abgase mechanische Wellenleistung erzeugen, statt direkten Schub zu liefern. Sie dienen dazu, mechanische Lasten wie Rotoren oder Generatoren anzutreiben und finden Anwendung dort, wo hohe Leistungsdichte und schnelle Reaktionsfähigkeit gefordert sind.

Der Aufbau umfasst in der Regel einen Gasgenerator (Verdichter, Brennkammer, Hochdruckturbine) und eine oder mehrere Leistungsturbinen, die die Antriebswelle antreiben. Die Abgase treiben die Turbinen an; die Leistungsabgabe erfolgt über ein Untersetzungsgetriebe, das die hohe Turbinendrehzahl auf die erforderliche Drehzahl für Rotor oder Generator reduziert. In vielen Turboshaftsystemen ist die Leistungsturbine frei schaltbar (Free Turbine), das heißt, sie ist mechanisch nicht mit dem Gasgenerator verbunden, wodurch Startvorgänge, Lastwechsel und unterschiedliche Rotordrehzahlen erleichtert werden. Es gibt auch unterschiedliche Bauweisen, darunter ein- oder mehrspulige Systeme, die Gasgenerator- und Leistungsturbine auf separaten Wellen betreiben können.

Typische Anwendungsbereiche sind primär Hubschrauber, bei denen die Abtriebswelle den Haupt- oder Heckrotor dreht, sowie marine Antriebe, Offshore-Installationen und stationäre Generator- oder Pumpenanwendungen. Turboshaftsysteme werden oft dort eingesetzt, wo eine kompakte, leistungsstarke Antriebslösung benötigt wird und elektrische oder hydraulische Lasten zuverlässig versorgt werden müssen.

Zu den Vorteilen zählen hohes Leistungsgewicht, schnelle Reaktion auf Laständerungen und guter Wirkungsgrad im Betriebsbereich. Herausforderungen umfassen Komplexität, Kosten, hohe Temperaturbelastungen und regelmäßigen Wartungsbedarf. Die Entwicklung fokussiert sich auf Materialien, Kühlung, Getriebeeffizienz und sichere Start-/Stopp-Verfahren.