Laboraufbau der Messtechnik, mit der die DLR-Forscher einen Blick in Flugzeugtriebwerke werfen
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Messtechnik am Prüfstand
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Diese Brennkammer dient dazu, die Qualität der neuen Messtechnik zu überprüfen.
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Die Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben ein spezielles optisches Messverfahren entwickelt, mit dem ein Blick in die Brennkammer eines Triebwerks möglich ist. Damit seien bislang unbekannte Einblicke möglich, hieß es in einer Mitteilung des DLR. Demnach wurde die endoskopische Technik bereits unter Bedingungen getestet, die der Realität recht nahe kommen.
Mit der neuen Messtechnik erhoffen sich die Forscher Erkenntnisse darüber, wie Triebwerke in Zukunft leiser und umweltfreundlicher gemacht werden können. "Die Messtechnik erlaubt uns, Daten zu erhalten, um das Strömungsfeld an wichtigen Positionen im Triebwerk zu verstehen, die vorher nicht für optische Messtechniken zugänglich waren", sagt Guido Stockhausen vom DLR-Institut für Antriebstechnik in Köln.
Bei den Messungen leiten die Wissenschaftler Laserlicht über die Austrittsebene der Brennkammer in diese hinein. Mit der neuen Endoskop-Technik können die Forscher einen Blick in das Triebwerk werfen und beobachten, wie der Laser streut. Daraus können sie wiederum Temperatur und Strömungsgeschwindigkeiten exakt bestimmen.
Bis zu 2.000 Grad zwischen Brennkammer und Turbine
Die Forscher interessieren sich vor allem für die Strömungen am Übergang zwischen Brennkammer und Turbine. Die hier vorherrschenden Temperaturen erreichen über 2.000 Grad Celsius. Der Schmelzpunkt von Metall liegt - je nach Legierung - um 1.500 Grad Celsius. Obwohl die Turbinenschaufeln mit einer Kühlung ausgestattet sind, werden sie dennoch stark beansprucht.
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Die neue Messtechnik sei deutlich näher an der Realität, hieß es von Seiten des DLR. Bisher wurde mit Versuchsbrennkammern gearbeitet, die gläserne Wände und spezielle Öffnungen für Messinstrumente besaßen. Allerdings konnte mit dieser Technik nur ein Brennkammersektor dargestellt werden. Moderne Flugzeugtriebwerke haben jedoch 16 oder mehr solcher Sektoren.