Augmentor

Ein Nachbrenner ist eine Zusatzeinrichtung eines Turbinenstrahltriebwerks, die benutzt werden kann, um durch die Verbrennung von hinter der Turbine eingespritztem Treibstoff den Schub des Triebwerks um zu erhöhen. Dies ist oft in mehreren Stufen möglich.

F-14 mit zugeschaltetem Nachbrenner

Dies wird erreicht, indem Kraftstoff direkt in den Abgasstrahl des Triebwerks eingespritzt wird. Da ein Turbinenstrahltriebwerk aus thermischen Gründen nur einen Teil des zugeführten Sauerstoffs verbraucht, verbrennt der eingespritzte Kraftstoff im Strahlrohr hinter der Turbine, die heißen Gase werden dann durch die verstellbare Triebwerksdüse nach außen geleitet und erzeugen dadurch Schub. Da der Kraftstoffverbrauch bei Nachbrennerbetrieb bis zum Faktor 10 über dem normalen Verbrauch des Triebwerks liegt, wird er nur in besonderen Situationen zugeschaltet, wenn kurzfristig mehr Schub benötigt wird. Die meisten Überschallflugzeuge sind auf Nachbrenner angewiesen, um im Horizontalflug höhere Geschwindigkeiten als Mach 1 zu erreichen. Die Fähigkeit zum Überschallflug ohne Nachbrennereinsatz bezeichnet man als Supercruise.

Konstruktive Details Der Nachbrenner hat meist einen kleinen Spalt zwischen der Außenhaut des Schubrohres und Innenrohr. Es dient zur Kühlung des Nachbrennerrohres durch Strömung von Rauchgas bzw. Mischung aus Rauchgas und Luft Zweikreistriebwerk. Die Einspritzung des Kraftstoffes nach dem Austritt aus der Turbine "Flammhalter" erzeugt lokale Rückströmgebiete und stabilisieren so die Flamme (Temperatur bis 2000K) Der Schubrohrquerschnitt ist meist deutlich größer als der Düsenquerschnitt zur Verringerung des Druckverlustes in der Strömung. Die Zündung des Kraftstoffes erfolgt meist durch: Katalysatorzündung durch Platinelemente; Zündkerze oder Zündfackel(Dauerbrand); "Hot Shot", d.h. Zusatzeinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer. Daraus folgt das die Flamme die so erzeugt wird, bis in das Nachbrennerrohr reicht und damit den dort eingespritzten Kraftstoff entzündet. Regelung der Düsenstellung oder der Kraftstoffzufuhr in den Nachbrenner, wobei eine Anpassung des jeweils anderen Parameters erfolgt, sodass das Verhältnis der (Gesamt)-Drücke in der Brennkammer und Turbine unbeeinflusst vom Nachbrennerbetriebszustand bleibt.

Nachbrenner werden fast ausschließlich bei militärischen Flugzeugtypen eingesetzt. Zwei der wenigen zivilen Flugzeuge mit Nachbrenner waren die Tupolew Tu-144 und die Concorde.

Wird bei einem Turbofantriebwerk zuerst der heiße Abgasstrahl mit dem kalten Mantelstrom vermischt und dann in den Nachbrenner geleitet, nennt man diese Art des Nachbrenners Augmentor.

Literatur

• Götsch, Ernst - Luftfahrzeugtechnik, Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8

Verstellbare Düsen für den Nachbrenner einer F-18

Saab Draken mit zugeschaltetem Nachbrenner