Umrechung von Schubwerten

[Simfan]

Hallo!

Wie rechnet kN und lbs Schub in PS oder kW um?
Das wärs auch schon.

mfg Thomas

[MarkusV]

Ähm... ... eigentlich gar nicht.

kN ist die physikalische Einheit für Kräfte, während kW (und veraltet, PS) bei die Einheit einer physikalischen Leistung bezeichnet.

Alle Umrechnungsversuche sind höchstens faule Kompromisse und nicht notwendigerweise exakt.

Markus

[Simfan]

Danke!
Aber wie kann ich mir dann die Leistung einer Boeing-Turbine in einem Vergleich zu einem Rotax oder Lycoming Motor vorstellen? (Natürlich weiß ich, dass die Leistung um vieles größer sein muss, aber zahlenmäßig ausgedrückt)

mfg Thomas

[Seb]

Das geht nicht so einfach. Man kann die zwei verscheidenen Triebwerksarten nicht so einfach vergleichen. Bei einem Propellertriebwerk kann man die SHP (shaft Horse Power) recht einfach berechnen. Bei einem Jet Triebwerk muß man die verschiedenen Zustände betrachten. Deshalb behilft man sich und gibt die Schubkraft an. Die Leistung kann nur zu ganz bestimmten Zuständen berechnet werden.

[Rocher Volant]

Das wesentliche wurde bereits gesagt: zwei verschiedene physikalische Größen wie Kraft (Schub ist eine Kraft) und Leistung können nicht ineinander umgerechnet werden. Für den Vortrieb eines Flugzeugs wird immer eine Schubkraft benötigt. Sie wird durch die sogenannte Impulswirkung erzeugt, indem Luft beschleunigt wird. Dies erfolgt entweder mit einem Propellertriebwerk oder einem Strahltriebwerk.

Der Unterschied besteht darin, dass beim Propeller die Luft durch die rotierenden Propellerblätter rein mechanisch beschleunigt wird. Der Propeller wird von einem Motor, der an einer Welle ein Drehmoment abgibt, angetrieben. Das kann ein Kolbenmotor oder ein Wellenleistungstriebwerk (Turbo-Prop) sein. Beim Strahltriebwerk (also der klassische Jet) wird der Schub durch das Triebwerk selbst erzeugt, indem die hindurch strömende Luft durch einem sog. thermodynamischen Kreisprozess beschleunigt wird.

Man könnte beim Propellerflugzeug statt der Leistung auch den Schub angeben. Das ist aber nicht praktikabel, da es durch verschiedene Propeller möglich ist, mit ein und demselben Motor unterschiedlichen Schub zu erzeugen. Daher wird bei Propellerflugzeugen die Leistung des Antriebsaggregats angegeben.

Ein Sonderfall ergibt sich bei den Turbo-Props: Sie sind nämlich im Prinzip auch Strahltriebwerke. Nur wird beim Turbo-Prop vereinfacht dargestellt der ausströmende Gasstrahl auf eine weitere Turbine geleitet und somit eine Wellenleistung erzeugt. Es wird allerdings nicht die gesamte Strömungsenergie des Gasstrahls in mechanische Energie umgewandelt. Einige Turbo-Props (sog. Wellenturbinen) erzeugen einen deutlichen Restschub, der noch zum Vortrieb genutzt werden kann. Dieser Restschub wird der Wellenleistung (SHP Shaft Horse Power), die das Triebwerk direkt an den Propeller weitergibt, hinzugerechnet. Die gesamte Triebwerksleistung wird als äquivalente Wellenleistung (ESHP Equivalent Shaft Horse Power) bezeichnet.

Für ein typisches Triebwerk dieses Typs gelten z.B. folgende Werte: SHP 765 kW; Restschub 0,51 kN; ESHP 798 kW. Der Restschub von 0,51 kN entspricht in diesem Beispiel (und nur hier!) der Differenzleistung von 33 kW.

Aber nochmal: Hieraus kann man aber keine allgemeine Umrechnungsformel ableiten!

Viele Grüsse,
Peter

[Leo]

Hallo!

Natürlich kann man die verrichtete Arbeit errechnen nur ist es mühsam und nicht praktisch.
Man muss die tatsächliche Geschwindigkeit des Flugzeuges berücksichtigen, sonst kommt man, so hab ich mir sagen lassen, auf 0.

Ich habe den Versuch auch noch nie gewagt, nur ein Lycoming Motor wird nie die -zig tausend PS einer Turbine eines Strahltriebwerkes bringen. (Kommt auch auf die Größe und Effektivität des Triebwerks an) Bei einer MD 80 bewegt man sich "angeblich" um die 30000PS herum. Wenn jemand Lust und Laune hat, kann er es ja durchrechnen.

Grüße

[Simfan]

Danke für eure sehr interessanten und detaillierten Antworten.
Das Grundprinzip hab ich jetzt kapiert!

mfg Thomas

[Simeon S]

Was den Schub betrifft, kann man folgendermaßen eine Vorstellung bekommen.

Fliegt man senkrecht nach oben, erzeugt man keinen Auftrieb und der Schub muß mindestens einwenig größer der Masse sein. Das schaffen in der Regel nur Kampfflugzeuge. Hat ein Triebwerk beispielsweise 30000 lb Schub, kann es ein Flugzeug mit weniger als 30000 lbs Masse senkrecht nach oben fliegen lassen.
Der Eurofighter hat z.B. zwei Triebwerke die max dry 60 kN Schub erzeugen und mit max reheat 90 kN pro Triebwerk. Lassen wir ihn mal 17 Tonnen wiegen = 170 kN Gewichtskraft. Ohne Nachbrenner kann er dann mit 2 Triebwerken nicht senkrecht steigen (120 kN) aber mit Nachbrenner (180 kN) und dabei noch beschleunigen ... zumindest bis der Schub durch die Höhe nachläßt.

Gruß

Simeon

[Simfan]

Das ist ja richtig leicht zu kapieren...
Danke!

mfg Thomas