Wird im Jet kurzfristig viel Leistung gebraucht, kommt der Nachbrenner zum Einsatz. Hermann Wieking beschreibt die Funktionsweise und die Einsatzmöglichkeiten des Nachbrenners. Die Technik dahinter ist im Detail hochkompliziert, aber in diesem Bericht vereinfacht dargestellt, wobei der Schwerpunkt auf der Funktion des Nachbrenners liegt. Dieser Beitrag wendet sich an den technisch interessierten Modellflieger, ohne übermäßig in die Details zu gehen.
Das Triebwerk des Eurofighters, das Eurojet EJ200 ist ein Turbofantriebwerk mit Nachbrennersystem. Im hinteren Bereich der Nachbrenner mit der Nozzle.
Mit Sicherheit war die Entwicklung des Strahltriebwerks ein Quantensprung, denn Geschwindigkeiten bis nahezu 1.000 Stundenkilometer waren möglich. Die ersten Jets in den 1940er und Anfang der 1950er Jahre, wie z. B. die Lockheed F-94 Starfire, de Haviland DH 100 Vampire oder MiG 15 erreichten Geschwindigkeiten von 800 bis 1.000 km / h, zu langsam, um im Geradeausflug die Schallmauer zu durchbrechen. Um in den Überschallflug (Mach 1) zu gelangen, ist eine Geschwindigkeit um die 1.127 km / h nötig, die man mit den damaligen Jets lediglich in einem Bahnneigungsflug erreichen konnte. Näherte sich ein damaliger Jet der Schallgeschwindigkeit, kam es bedingt durch die Kompression der Luft, zu Stoßwellen an verschiedenen
Blick in einen Nachbrenner: Gut zu erkennen das doppelwandige Schubrohr mit der Einspritzvorrichtung und den Flammhaltern.
Teilen des Flugzeugs sowie zu Ruderumkehrwirkungen, die so einigen damaligen Jets zum Verhängnis wurden, da das Durchbrechen der Schallmauer durch die unzureichende Schubleistung recht langsam vor sich ging. Zum Durchbrechen der Schallmauer benötigte man eine zusätzliche Kraft, die den Vorgang beschleunigte und sich auch im Horizontalflug einsetzen ließ. Und so machten sich die Konstrukteure der großen Triebwerkhersteller an die Arbeit, dieses Problem zu lösen. Was dabei herauskam war der Nachbrenner, der für eine zu- und abschaltbare zusätzliche Schubleistung sorgte. In Fliegerkreisen ist die Bezeichnung »AB« = Afterburner geläufig. Die Entwickler schlugen drei Fliegen mit einer Klappe:
• Erhöhung der Startleistung, dadurch Verringerung der Startrollstrecke
• Zusätzliche Schubleistung zum schnelleren Durchbruch durch die Schallmauer
• Erhöhung der Wendigkeit, auch in Verbindung mit Vektorsteuerungen.
Das Modell-Turbinentriebwerk mit Nachbrenner ist eine Eigenentwicklung der Prölls. Das System überzeugte in der Funktion.
Bei modernen Jets ist das Durchbrechen der die Schallmauer vom Piloten kaum noch zu merken. Lediglich das Machmeter zeigt Mach 1 an. So kann es schon mal vorkommen, dass bei Abfang- oder Luftkampfübungen die Schallmauer ungewollt durchbrochen wird. Primär findet der Nachbrenner bei Kampfflugzeugen Anwendung, Ausnahmen in der Zivilfliegerei sind die Überschall-Verkehrsflugzeuge Aerospatial-BAC Concorde und die Tupolew Tu-144. Die Concorde erreichte mit ihren vier Rolls Royce / SNECMA Olympus 539-Mk 610-Turbotriebwerken mit Nachbrenner eine …
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