Luftschraube

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Eine Luftschraube ist ein Propeller an einem Luftfahrzeug. Sie dient dazu, aus der Wellenleistung eines Flugmotors oder einer Wellenturbine Vortrieb (Schub) zu erzeugen.

Prinzipiell können Luftschrauben starr oder in der Steigung verstellbar (Verstellpropeller) ausgeführt sein. Luftschrauben verfügen in der Regel über zwei oder mehr Blätter, die mit einem Profil versehen sind. In Sonderfällen werden auch einblättrige Propeller eingesetzt, bei denen an der Gegenseite ein Masseausgleich vorgesehen ist. Eine geringere Blattzahl führt zu einem höheren Wirkungsgrad, da das Blatt nicht die Wirbel des vorangehenden Blattes durchläuft. Luftschrauben können vor dem Triebwerk (ziehende Luftschraube) oder dahinter (drückende Luftschraube) angeordnet sein. Als Werkstoffe werden Holz, Kunststoffe oder Metalle verwendet.

Das benötigte Drehmoment einer Luftschraube steigt mit dem Quadrat der Drehzahl, die Leistungsaufnahme steigt in der 3. Potenz. Der Wirkungsgrad einer Luftschraube ist sowohl von der Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges als auch von der Luftschraubendrehzahl abhängig. Er entspricht dem Verhältnis des Produkts aus (Schub x Geschwindigkeit) zur aufgenommenen Wellenleistung. Es werden Wirkungsgrade bis etwa 90 % erreicht. Die größte mit einem Propeller wirtschaftlich erreichbare Geschwindigkeit liegt bei etwa 700 km/h für ein Flugzeug. Zur Anpassung der Antriebsdrehzahl an die optimale Luftschraubendrehzahl wird bei manchen Luftfahrzeugen ein Luftschraubengetriebe benötigt.

Verstellbare Luftschrauben werden häufig mit einer automatischen Blattsteigungsverstellung ausgerüstet, die es gestattet, ihre Drehzahl auch bei veränderter Wellenleistung konstant zu halten. Bei Ausfall eines Motors können diese Luftschrauben in eine Segelstellung gefahren werden, um den Luftwiderstand gering zu halten. Zur Unterstützung der Radbremsen und zum Manövrieren können sie auf Umkehrschub gestellt werden. Sie erzeugen so einen nach vorne gerichteten Schub. Die Verstellung erfolgt in der Regel hydraulisch oder elektrisch.

Manche Luftschrauben sind im Bereich um die Nabe herum mit elektrischen Heizelementen versehen, um Eisansatz zu verhindern. Im äußeren Bereich ist die entstehende Reibungswärme aufgrund der höheren Bahngeschwindigkeit so hoch, dass sich dort kein Eis mehr festsetzen kann. Eisansatz stellt in der Luftfahrt wegen der Gewichtszunahme und wegen der Änderung des aerodynamischen Profils eine Gefahr dar.

Ein Luftschraubenstrahl - die von einer Luftschraube in Bewegung gesetzte Luft, die den Schub eines Luftfahrzeuges erzeugt - kann Geschwindigkeiten von mehreren hundert km/h erreichen und ist für Personen und Gegenstände gefährlich. Deshalb ist ein Sicherheitsabstand hinter einer Luftschraube unerlässlich.

Siehe auch: Turboprop