Was ist ein Flammenhalter?

Ein Flammenhalter wird in einer Rakete, einem Jet oder einem ähnlichen Triebwerk verwendet, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten. Es erzeugt einen kleinen Bereich reduzierter Aktivität, um zu verhindern, dass starker Wind die Flamme auslöscht, damit der Kraftstoff stetig verbrennen kann, um schnell expandierende Luft und Schub zu erzeugen. Bei der Konstruktion des Flammenhalters werden eine Reihe von Faktoren berücksichtigt, insbesondere bei hochentwickelten und teuren Motoren. Bastler müssen gelegentlich Flammenhalter für Projekte wie Heimraketen herstellen, die viel tolerantere Motortoleranzen haben als Space Shuttles und Verkehrsflugzeuge.

Klassisch besteht der Flammenhalter aus einem Zylinder mit einigen Luftlöchern, damit Luft einen Wirbel bilden kann. Luftströme, die sich durch den Motor bewegen, wirbeln um das Gerät herum und hinterlassen einen Hohlraum in der Mitte, in dem eine Flamme brennen kann. Wenn der Brennstoff verbrannt wird, erhöht er die Lufttemperatur um den Flammenhalter. Die sich schnell erwärmende Luft dehnt sich aus, um Schub zu erzeugen, während die hohe Hitze den einströmenden Kraftstoff entzündet, um den Motor kontinuierlich am Laufen zu halten.

Es gibt einige andere Formen und Designs, die für kommende Anwendungen in Betracht gezogen werden können. Eine Option ist ein V, bei dem die Spitze des V in Richtung des einwärts gerichteten Luftstroms zeigt, oder ein H-Design, das eine etwas andere Art von Luftstrom bietet. Einige Flugzeuge verwenden Hohlräume, in denen die Luft über die Flamme strömt, während sie im Boden des Hohlraums gehalten wird. In allen Fällen befindet sich eine Brennstoffdüse in der Nähe des Luftbehälters, um eine kontinuierliche Zufuhr von neuem Brennstoff für die Verbrennung aufrechtzuerhalten.

Eine sorgfältige Berechnung des Kraftstoff-Luft-Gemischs ist erforderlich, um die Flamme am Laufen zu halten und die Betriebsbedingungen des Motors aufrechtzuerhalten. Der Luftbehälter hilft, die Bewegung der Luftströme in einem Primärmotor oder Nachbrenner zu kontrollieren, während die Brennstoffe sorgfältig gemischt werden, um eine optimale Leistung zu erzielen. Triebwerke, die auf diese Weise arbeiten, können bei jedem Flug hohe Kraftstoffmengen verbrauchen, um Leistung und Geschwindigkeit abzuwägen. Dies kann für Militärflugzeuge oder Langstreckenflugzeuge, die auf Düsentriebwerke angewiesen sind, kritisch sein.

Probleme mit der Konstruktion des Flammenhalters können zu einer Fehlfunktion eines Triebwerks führen, die die Leistung des Flugzeugs beeinträchtigen kann. Im schlimmsten Fall besteht die Gefahr, dass die Flamme in der Brennkammer erlischt. Bei einem Flammenausfall kann der Motor nicht mehr betrieben werden, bis die Flamme wieder gezündet wird. Eine Reihe von Maßnahmen wird ergriffen, um dieses Problem anzugehen, einschließlich der sorgfältigen Konstruktion von Flammenhaltern und anderen Triebwerkskomponenten und der Schulung von Piloten, wie sie schnell auf solche Situationen reagieren können.