Was sind die Vor- und Nachteile eines Pulsjets?

Das Pulsstrahltriebwerk arbeitet, weil es den dynamischen Luftdruck zur Kompression verwendet braucht Geschwindigkeit, um gut zu funktionieren. Wenn der Pulsstrahl am Boden ist, ist es nicht einfach zu starten – er muss mit Druckluft gespeist werden und sobald er läuft (er kann laufen, auch wenn er sich nicht bewegt, weil die oszillierende Druckwelle im Inneren Rohr komprimiert die einströmende Luft), es entwickelt einen geringen Schub.

Der Schub steigt mit der Fluggeschwindigkeit, sodass Sie zusätzliche Schubquellen für die anfängliche Beschleunigung und den Start benötigen. Im Fall des V-1 ist dies der Fall wurde durch ein Dampfkatapult oder durch Luftstart des Geräts durchgeführt. Beachten Sie, dass der V-1 auf einem 45 m langen Katapult auf 370 km / h beschleunigt wurde, was eine durchschnittliche Beschleunigung von mehr als 100 m / s² (10 g) bedeutet . Der größte Teil der Entwicklungsarbeit bestand darin, die Flugzeugzelle dieser Beschleunigung standzuhalten. Ein modernes Design würde auch zusätzliche Motoren erfordern, und sobald diese enthalten sind, wird die Begründung für Impulsstrahlen sehr schwach. Sie sind sinnvoll, wenn Sie eine luftgestartete Einweganwendung haben, z. B. Luft-Luft-Langstreckenraketen. Dies ist eine Nische, in der ihre schnelleren Cousins, die Ramjets , weiterhin verwendet werden .

Vorteile:

• Sehr einfach zu bauen, sehr leicht.
• Läuft und erzeugt etwas Schub, wenn in Ruhe (im Gegensatz zu Ramjets).

Nachteile:

• Der Schub wächst mit Fluggeschwindigkeit. Dies kann als Profi angesehen werden, erfordert jedoch normalerweise zusätzliche Beschleunigungsmittel. Daher hier als kontra aufgeführt.
• Niedrige Kraftstoffeffizienz. Die Brennstoffenergie wird in andere Energieformen umgewandelt: Hören Sie sich einfach die Videos von Colin Furze an, um sich ein Bild zu machen.
• Hohe Werte von Vibration aufgrund des intermittierenden Betriebs. Als die Heinkel 280 mit Argus-Pulsjets ausprobiert wurde, erfuhr das Flugzeug inakzeptable Vibrationen / li>
• Benötigen hitzebeständige Materialien. Das Mittelteil wird im Betrieb sehr heiß, sodass bei unzureichender Luftkühlung mindestens Nickel-Chrom-Edelstahl erforderlich ist.
• Kann nicht überschallt werden. Hierzu gibt es Ramjets .

EDIT:

NACA hat das As getestet 014 Puls Jet und schrieb einen Bericht , aus dem die unten dargestellten Leistungsdaten entnommen werden:

Es scheint, dass Bruce Simpson in Neuseeland das Pulsstrahldesign erheblich verbessert hat : Er benötigt zum Starten keine Druckluft und nutzt die umgebende kalte Luft geschickt, um den Massenstrom zu erhöhen und die Materialtemperaturen niedrig zu halten.

Zunächst einmal sind sie laut Es gibt einen Grund, warum die V1-Bombe als „Summenbombe“ bezeichnet wird.

Sie sind aufgrund des geringen Verdichtungsverhältnisses auch kraftstoffhungrig.

Der größte Vorteil ist, dass sie sehr einfach sind. Sobald Sie sie gezündet haben, brennen sie weiter, bis ihnen der Kraftstoff ausgeht oder der Luftstrom gestört ist.

Kommentare

• ganz zu schweigen von diesen Impulsstrahlen sind bei weitem die am einfachsten zu bauenden Düsentriebwerke. Auf youtube gibt es viele gute Videos über Pulsjets von colinfurze.

Pulsjets waren während des Zweiten Weltkriegs groß aber die haben ein paar probleme.

Vorteile:

Abgesehen von Drosselklappen bewegen sich Impulsdüsen im Wesentlichen nicht Teile, die sie nicht nur einfach zu bauen, sondern auch einfach zu warten machen. Die Leute bauen sie die ganze Zeit zu Hause in ihren Garagen. Aus kriegszeitlicher Sicht war dies großartig, da man viele davon in kurzer Zeit herstellen konnte.

Nachteile:

Rauschen: Pulsdüsen sind viel lauter als ihre Drehungen Gegenstücke. Dies macht sie unter dem Gesichtspunkt der Tarnung / Kriegszeit und unter kommerziellen Gesichtspunkten im Hinblick auf allgemeine Bedenken hinsichtlich der Lärmbelastung weniger nützlich.

Niedriger Impuls: Nach meinem Verständnis haben Pulsdüsen einen niedrigen spezifischen Impuls aufgrund von ihr kolbenartigeres Zündmuster. Sie liefern nicht die Art von Schub, die ihr Lüfter wie Kollegen liefern kann.

Größe: Wenn der Speicher dient, sind sie auch viel größer als ein normaler Jet (für eine bestimmte Leistung).

Nachteile :

• Sehr geringer thermodynamischer Wirkungsgrad aufgrund eines sehr niedrigen Kompressionsverhältnisses. Daher sind sie nicht sehr sparsam im Kraftstoffverbrauch. Sie verbrauchen viel Kraftstoff.

• Sie sind sehr, sehr laut.

• Reedventile ermüden schnell. Reed-Ventile können auch erwärmt werden und ihre Beherrschung verlieren. Bruce Simpson hat viel Arbeit geleistet, um den Hub von Membranventilen zu verbessern.

• Hohe Temperaturen.

• Ventillos Pulsstrahlen sind in der Regel weniger effizient als Ventile (aber viel einfacher).

• Der größte Teil der Literatur zu ventillosen Pulsstrahlen ist im Wesentlichen falsch, was mit dem Gasstrom geschieht innerhalb der Engine.

Vorteile :

• Einfachheit

Pulsdüsen können so konstruiert werden, dass sie im Stillstand oder bei einer bestimmten Unterschallgeschwindigkeit einen maximalen Schub entwickeln. Wenn sie für maximalen Schub bei einer angemessen hohen Geschwindigkeit ausgelegt sind, ist ihr Stillstandsschub gering. Ein Impulsstrahl mit niedriger Geschwindigkeit leidet unter der Flamme, die dazu neigt, mit zunehmender Vorwärtsgeschwindigkeit aus dem Heck des Motors ausgeblasen zu werden. Es gibt Möglichkeiten, Pulsdüsen herzustellen, damit sie über einen weiten Geschwindigkeitsbereich einen maximalen Schub entwickeln können.

Kommentare

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Ein weiterer Vorteil von Pulsdüsen ist: Sie sind im Vergleich zu anderen Flugzeugtriebwerksformen spottbillig zu bauen. Ein Hauptgrund, warum sie in der V1 verwendet wurden, waren ihre sehr geringen Kosten.

Ein weiterer Nachteil: Sie haben wirklich nur eine effiziente Leistung: ihr Maximum. Dies variiert zwar mit der Fluggeschwindigkeit, bedeutet aber auch, dass Pulsdüsen nicht wirklich gedrosselt werden können, ohne dass ein Flammenausfall riskiert wird. Dies würde die Landung eines Pulsstrahlflugzeugs zu einer herausfordernden Angelegenheit machen.

Da die V1 nie entwickelt wurde Eine kontrollierte Landung mit einem Piloten an Bord zu machen, war kein Problem.