Wie funktiniert solch ein Krafstoffsystem? Wie wird die Krafstoffversorgung der Triebwerke bei solch extremen Kunsftflugmanövern sichergestellt? Bei den Flugmanövern wirken ja teilweise extreme G-Kräfte auf das Flugzeug und somit auch auf den Treibstoff
Servus Hari,
Generell werden bei Flugantrieben mit hohem Kraftstoffbedarf sowie für Einbauten in Fluggeräten die für aussergewöhnliche Belastungen konstruiert sind zentrale Kraftstoff- Einspritzanlagen oder Direkt- Einspritzanlagen eingesetzt. Wie dir der Name schon verrät, wird hier Kraftstoff eingespritzt. Um nun in einen unter Druck stehenden Brennraum Kraftstoff einzuspritzen, muss dieser mit hohem Druck beaufschlagt werden, die Art und Weise der Einspritzsteuerung und der Dosierung soll hier mal wurscht sein. Wichtig für dein Verständnis ist lediglich, es sind hier Motorzugehörige Kraftstoffdruckpumpen im Einsatz um Fördervolumen und den benötigten Förderdruck bereitstellen.
Um deine Frage zu beantworten:
Bei diesen Einspritzdrücken ist es völlig egal ob mit diesem Motor nun ein Flugzustand mit negativem Lastvielfachen, oder mit hoher Rollrate geflogen wird. Diese Flugmotoren unterscheiden sich grundsätzlich nicht von "normalen" Motoren und werden demnach ebenso in Fluggeräten verbaut, welche nicht für hohe Belastungen konstruiert und zugelassen wurden. Es sind lediglich Nuancen, die unterschiedlich sein können, aber das hat mit deiner Frage nichts zu tun
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auch bei Rückenflugmanövern wird sich der Treibstoff in den Tanks irgendwo hin vertschüssen und für den Ansaugstutzen schwer erreichbar ... ?
Ich kombiniere mal einen Teil der ersten Frage mit dieser zweiten Frage, fangen wir nun mal nich weiter vorne im Kraftstoffsystem an:
Zuerst sei dir gesagt, das es verschiedene Lösungen von Kraftstoffsystemen gibt. Wie von Forenkollegen schon erwähnt gibt es auch Lösungen für Vergasermotoren, hier muss für den Flug mit negativer Belastung ein zweites System in der Kraftstoffanlage "einspringen", um eine kontinuierlich dosierte Kraftstoffversorgung zu gewährleisten, ob dies nun zusätzliche Rückenflugvergaser, Pendelgesteuerte Komponenten sind, wird wohl zu weit führen.
"Schwappender" Kraftstoff in den Tanks:
Genau das ist in der Tat ein Problem, Hari. Der Kraftstoff soll duch "Schwappen" nicht die Fluglage oder Schwerpunkt und Flugstabilität beeinflussen. Man schwächt dieses duch Kammern oder separierte Einzeltanks ab.
Wie kommte der Kraftstoff aus dem Tank/ den Tanks zum Motor?
Ein Beispiel: Du findest bei Schulterdeckern oft einen hoch im Flügel gelegenen zentralen Tank oder auch mehrere. Der Kraftstoff fliesst durch Schwerkraft aus dem Tank und führt vorbei am Absperrhahn und des Vergasers in Richtung Motor. Hier reicht der vom Motor erzeugte Unterdruck aus, um das der Schüttler seinen benötigen Brennstoff erhält. Dieses so verbaute Kraftstoffsystem ist für unseren Einstatz im Kunstflug völlig ungeeignet, es fehlt eine Kraftstoffvörderpumpe im Tank.
Warum?
Für uns wäre wichtig, den Kraftstoff direkt ab dem Tank unter Druck setzen, die Natürliche Schwerkraft und unterschiedlicher Unterdruck im Motor ist abhängig von der Motordrehzahl. Fliegen wir im Leerlauf auf dem Rücken mit negativem Lastvielfachem, reicht ohne eine Pumpe der Kraftstoffdruck nicht aus und reisst komplett ab. Zusätzlich zu Förderpumpen kann auch der Motor eine zusätzliche Ansaugpumpe haben.
Nun haben wir also eine Förderpumpe am tiefsten Punkt im Tank, bringt aber herzlich wenig, wenn wir im negativen Rückenflug sind und die Pumpe nur Luft ansaugt, oder?
Genau, die Pumpe hat keinen Kontakt zum wild umherschwappenden Treibstoff und zieht Luft, Gift für den Motor und die Pumpe selbst, denn Kraftstoff kühlt die Pumpe und bewahrt sie vor technischem Versagen. Hier baut man beispielsweise Kraftstoffschläuche mit Schwerkraft-Pendel an die Pumpe und das Pendel saugt immer von der situativ tiefsten Stelle im Tank. Das Problem des "Luft ansaugens" ist schonmal reduziert, reicht aber noch nicht aus.
-> Lösung: Sogenannte Supply-Tanks, Entnahme-Tanks, Kunstfug-Tanks oder wie auch immer der Hersteller des Luftfahrzeugs seine Tanks in den manuals benennt.
Es wird also ein zusätzlicher kleiner Tank verbaut, welcher von unserem Haupttank permanent befüllt wird. Die Förderpumpe im Tank versorgt also nicht direkt den Motor, sondern füllt unseren Kunstflugtank kontinuiertlich. Ist dieser Kunstflugtank voll, fliesst überschüssiger Kraftstoff zurück in den Haupttank. Ergo bedient sich der Motor eines immer randvollen Tanks und das Ansaugen von Luft ist ausgeschlossen.