Was ist ein Liftjet?

Ein Auftriebsstrahl ist ein Antriebssystem für Flugzeuge, das nicht das traditionelle Prinzip des aerodynamischen Auftriebs erfordert, um seine Höhe zu erhöhen, die traditionell durch Luftdruckänderungen auftritt, wenn sich ein Fahrzeug horizontal durch die Atmosphäre bewegt. Der einzigartige Antrieb von Auftriebsstrahlfahrzeugen ermöglicht es, dass sie aerostatisch sind, was bedeutet, dass sie vertikal vom Boden aufsteigen können, ohne durch horizontale Bewegung mit signifikanter Geschwindigkeit Auftrieb erzeugen zu müssen. Flugzeuge, die auf aerostatischen Designs basieren, werden in zwei Lager unterteilt: Leichter-als-Luft-Fahrzeuge wie Ballons und Luftschiffe, die auf dem Auftriebsprinzip beruhen, und schwerer-als-Luft-Fahrzeuge wie der Harrier-Sprungjet oder der Senkrechtstarter und Lande-(VTOL)-Flugzeuge, die herkömmliche Strahltriebwerke oder Turboprop-Triebwerke verwenden, um vertikal aus einer stationären Startposition aufzusteigen.

Die meisten traditionellen Verkehrs- und Militärflugzeuge nutzen Aerodynamik, um Auftrieb zu erzeugen, wenn sie sich horizontal zum Boden bewegen. Dies wird erreicht, indem der Körper des Flugzeugs so geformt wird, dass Luft länger braucht, um die oberen Oberflächen zu durchqueren als die unteren auf dem Körper des Flugzeugs, wodurch ein Druckunterschied um das Fahrzeug herum erzeugt wird, der für atmosphärischen Auftrieb sorgt. Dies ist zwar eine zuverlässige Methode zur Erzeugung von Auftrieb, erfordert jedoch stabile atmosphärische Strömungen für eine sichere Fahrt und relativ lange Start- und Landebahnen. Das Flugzeug muss eine Mindestgeschwindigkeit erreichen, die für Auftrieb und Schub seiner horizontal platzierten Triebwerke erforderlich ist, um den Auswirkungen der Schwerkraft entgegenzuwirken. Flugzeuge, die ein Lift-Jet-System verwenden, verbrauchen mehr Treibstoff, um der Schwerkraft entgegenzuwirken, benötigen aber keine Start- und Landebahnen und können wie Hubschrauber starten, aber wie ein Starrflügler manövrieren, wenn sie in der Luft sind.

Die Verwendung des Lift-Jet-Prinzips in Schwerer-als-Luft-Fahrzeugen verleiht ihnen eine Hybridnatur und ein Leistungsniveau zwischen traditionellen Flugzeugen, Hubschraubern und Leichter-als-Luft-Fahrzeugen. Das Hauptmerkmal, das die meisten VTOL-Flugzeuge gemeinsam haben, ist, dass ihre Triebwerke einmal in der Luft schwenken, um horizontalen Schub zu liefern. Einige Konstruktionen haben Flugzeugzellen mit zusätzlichen horizontal gebauten, festen Antriebssystemen, um die Fahrzeuge nach vorne zu befördern, sobald sie in der Höhe sind.

Seit den 1950er Jahren wurden verschiedene Arten von Hubstrahlfahrzeugen gebaut, die meisten wurden jedoch später als unpraktisch angesehen. Die sowjetischen Jakowlew-38, MIG-23 und Suchoi-24 waren erfolgreiche Konstruktionen, hatten jedoch einen hohen Kraftstoffverbrauch und eine begrenzte Nutzlast und Reichweite, was zu ihrer begrenzten Verwendung führte. Der in Großbritannien ansässige Harrier oder Jump Jet hat sich als das langlebigste Jet-Fahrzeug mit schwererem als Luftheber, das ab 2011 gebaut wurde, erwiesen.

Der Harrier besteht aus vier Modellen, die ab 2010 von den alliierten NATO-Staaten Großbritannien, USA, Spanien und Italien eingesetzt wurden. Die Auftriebsstrahltriebwerke des Flugzeugs sind Turbofan-Triebwerke, die Schub erzeugen, indem sie Außenluft durch eine Fan-Baugruppe einziehen, sie mit gezündetem Treibstoff erhitzen und sie während des Starts vertikal nach unten durch eine Strahlausstoßdüse ausstoßen, um Schub zu erzeugen. Ab 2011 wurden die Harriers auslaufen und durch eine modernere Version von VTOL-Flugzeugen ersetzt, die in den USA entwickelt wurden, bekannt als F-35B oder Joint Strike Fighter, und Großbritannien wird voraussichtlich eine aktualisierte F-35C-Version von das Flugzeug bis 2020.

Technisch gesehen kann ein Hubstrahltriebwerk eines von mehreren Antriebssystemen verwenden, einschließlich Turboprop-, Turbofan- oder Turbostrahltriebwerken. Ein Turboprop-Triebwerk hat einen externen Propeller, und Flugzeuge wie die US V-22 Osprey sind ein VTOL-Flugzeug, das solche Triebwerke verwendet, obwohl der Düsenantrieb nur eine untergeordnete Rolle in ihrer Tragfähigkeit spielt. Turbojets können auch als Auftriebsjet verwendet werden und verfügen über alle Komponenten eines Turbofan-Triebwerks wie das der Harrier, mit der zusätzlichen Fähigkeit, die einströmende Luft aktiv zu komprimieren, um den Schub zu erhöhen, und sind am effizientesten über Geschwindigkeiten, die doppelt so hoch sind wie die Schallgeschwindigkeit oder Mach 2.