Glossary Engines & Propulsion

Turbofan-Triebwerk (Turbofan Engine)

Definition

Der häufigste Triebwerkstyp in der kommerziellen Luftfahrt, der mit einem großen Fan den Großteil des Schubs erzeugt.

Was ist ein Turbofan-Triebwerk?

A turbofan engine is the dominant propulsion system in modern commercial aviation. Unlike a pure turbojet, a turbofan routes a large volume of air around the engine core via a massive front-mounted fan, generating the majority of thrust without burning additional fuel. This makes turbofans significantly more fuel-efficient and quieter than their turbojet predecessors.

Funktionsweise

Incoming air is split at the fan stage into two streams:

  • Bypass stream: The larger stream flows around the engine core through a duct. This cold air produces most of the thrust at lower cost.
  • Core stream: A smaller amount enters the compressor, where it is pressurized and mixed with fuel. Combustion expands the gases through turbine stages that drive both the compressor and the fan. The hot exhaust exits at high speed, contributing additional thrust.

The proportion of bypass to core airflow is described by the Bypass Ratio. Modern high-bypass turbofans (BPR 10–13:1) are dramatically more efficient than early low-bypass designs used in military aircraft.

Leistungsdaten

  • Thrust range: 15,000–115,000 lbf for commercial engines
  • Bypass ratio: 4:1 (older CFM56) to 13:1 (GE9X on 777X)
  • Overall pressure ratio (OPR): up to 60:1 on latest generation engines
  • Turbine inlet temperature: up to 1,700 °C using advanced ceramic coatings
  • Noise reduction: 20–30 dB quieter than equivalent turbojets

Flugzeugbeispiele

  • Boeing 737 MAX: CFM International LEAP-1B (28,000–33,000 lbf, BPR 9:1)
  • Airbus A320neo: CFM LEAP-1A or Pratt & Whitney PW1100G (24,000–33,000 lbf)
  • Boeing 777X: GE Aviation GE9X (105,000 lbf, BPR 10:1, world's largest turbofan)
  • Airbus A350: Rolls-Royce Trent XWB (74,000–97,000 lbf, BPR ~9.6:1)

The Nacelle encases the engine, while FADEC manages fuel delivery and performance automatically. Understanding Thrust output is central to aircraft performance planning.

Related Terms

Brennkammer

Der Abschnitt eines Strahltriebwerks, in dem sich verdichtete Luft mit Kraftstoff mischt und entzündet und dabei energiereiche Gase erzeugt, die die Turbine antreiben.

Düsenzeitalter

Die Epoche ab den 1950er Jahren, in der die Zivilluftfahrt von Kolbenmotorflugzeugen mit Propellerantrieb auf Turbojet- und Turbofan-Triebwerke umstellte und den globalen Reiseverkehr grundlegend veränderte.

Einkristall-Turbinenschaufel

Eine Turbinenschaufel, die aus einem einzigen Metallkristall gegossen wird, wodurch Korngrenzen eliminiert werden, um extremen Temperaturen über 1.500°C standzuhalten.

Fan-Blatt

Die großen rotierenden Schaufeln vorne am Turbofan-Triebwerk, die Luft beschleunigen, um Nebenstromschub zu erzeugen.

Getriebe-Turbofan

Ein Turbofan-Design, das ein Untersetzungsgetriebe zwischen Gebläse und Niederdruckturbine verwendet, sodass jedes mit optimaler Drehzahl laufen kann.

Keramik-Matrix-Verbundwerkstoff

Fortschrittlicher hitzebeständiger Werkstoff, der in den Heißteilen von Turbinenantrieben eingesetzt wird und höhere Betriebstemperaturen sowie reduziertes Gewicht ermöglicht.

Nachbrenner

Ein zusätzliches Verbrennungssystem hinter der Turbine, das zusätzlichen Kraftstoff für eine massive kurzfristige Schuberhöhung einspritzt und hauptsächlich in Militärflugzeugen eingesetzt wird.

Nachhaltiger Flugtreibstoff

Direktersatz-Kerosin aus erneuerbaren Rohstoffen, das die Lebenszyklus-CO2-Emissionen um bis zu 80 % senken kann.

Nebenstromverhältnis (Bypass Ratio)

Das Verhältnis des Luftmassenstroms um den Triebwerkskern zum Strom durch den Kern, ein wichtiger Effizienzindikator.

Propfan

Ein hybrides Antriebsdesign, das Turboprop-Effizienz mit turbofanähnlicher Geschwindigkeit durch geschwungene, hochbelastete Propellerschaufeln kombiniert.

Schub

Die Vorwärtskraft der Triebwerke eines Flugzeugs, gemessen in Pfund-Kraft (lbf) oder Kilonewton (kN).

Schubumkehr

Eine mechanische Vorrichtung, die den Triebwerksabgasstrahl vorübergehend nach vorne umlenkt, um nach der Landung zu bremsen.

Spezifischer Kraftstoffverbrauch (SFC)

Ein Maß für die Treibstoffeffizienz: die pro Schubeinheit pro Stunde verbrauchte Kraftstoffmasse.

Triebwerk mit offenem Rotor

Antriebskonzept der nächsten Generation, das unbemantelte, gegenläufig rotierende Gebläseschaufeln für Turboprop-ähnliche Effizienz bei Jetgeschwindigkeiten verwendet.

Triebwerksgondel (Nacelle)

Die aerodynamische Verkleidung, die ein Flugzeugtriebwerk umgibt und schützt, Widerstand und Lärm reduziert.

Turbofan mit hohem Nebenstromverhältnis

Ein Turbofan-Triebwerk mit einem Nebenstromverhältnis über 5:1, das den größten Teil der Einlassluft um den Triebwerkskern leitet, um maximale Kraftstoffeffizienz und minimalen Lärm zu erzielen.

Turboprop-Triebwerk

Ein Strahltriebwerk, das einen Propeller über ein Untersetzungsgetriebe antreibt und hohe Effizienz auf Kurzstrecken bietet.

Verdichterstufe

Ein Satz rotierender und stationärer Tragflächen in einem Strahltriebwerk, der die Einlassluft vor der Verbrennung schrittweise verdichtet.

Volldigitale Triebwerksregelung (FADEC)

Ein computergestütztes System mit vollständiger Autorität über alle Triebwerksparameter, ohne mechanische Rückfallebene.

Zapfluft (Bleed Air)

Unter Hochdruck und hoher Temperatur aus den Verdichterstufen entnommene Luft für Druckkabine, Klimatisierung und Enteisungsanlagen.

Frequently Asked Questions

What is Turbofan-Triebwerk?
Der häufigste Triebwerkstyp in der kommerziellen Luftfahrt, der mit einem großen Fan den Großteil des Schubs erzeugt.
Why is Turbofan-Triebwerk important in aviation?
Was ist ein Turbofan-Triebwerk? A turbofan engine is the dominant propulsion system in modern commercial aviation.
What are examples of Turbofan-Triebwerk?
Common examples of Turbofan-Triebwerk include: CFM LEAP-1B on Boeing 737 MAX, GE9X on Boeing 777X, Rolls-Royce Trent XWB on Airbus A350, Pratt & Whitney PW1100G on Airbus A320neo.
How does Turbofan-Triebwerk relate to other aviation concepts?
Turbofan-Triebwerk is closely related to Brennkammer and Düsenzeitalter, among other key aviation concepts.

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