Leistung von Strahlturbinen
Schon seit Jahren frage ich mich, wie man die Leistung von Strahltriebwerken mit denen von Kolbenmotoren vergleichen kann.Das Hauptproblem ist, dass die „Leistung“ von Strahltriebwerken als Schub, also in der Einheit kN, und die von Kolbenmotoren als Leistung, also in der Einheit kW oder PS angegeben wird.
So gibt es keine direkte Möglichkeit des Zahlenvergleichs. Es gibt jedoch eine einfache Methode, es zu tun:
Man kann den Schub mit der Geschwindigkeit des Flugzeugs multiplizieren (Einheitenrechnung: N x m/s = Nm/s = W –> PS). Aber da gibt es eine gewisse Einschränkung. Setzt man für die Geschwindigkeit Null ein (Stillstand), dann wäre das Ergebnis ebenfalls Null. Und das ist offensichtlich nicht richtig. Natürlich ist im Stand auch ein Schub vorhanden, der das Flugzeug beschleunigen kann, also auch eine Leistung.
Wenn man nun auch die Leistung im Stand ermitteln möchte, dann müsste man mit Parametern wie „Massenstrom“ (Luftmenge, die durch das Triebwerk strömt) und „Druckdifferenz“ rechnen. Aber das ist erstens für einen Durchschnittsmenschen zu schwierig und zweitens ist man nicht in der Lage an alle für die Berechnung benötigten Parameter zu gelangen.
So habe ich die einfache Methode genutzt, dessen Ergebnis man im Diagramm unten sehen kann. Die Leistungskurven beginnen bei 300 km/h wegen des oben erwähnten Grundes.
Die gelbe Kurve ist die Leistung der HeS 11 in Bodennähe und die orangefarbene für 9 km Höhe. Die beiden anderen Kurven zeigen den Schub (aus der Literatur übernommen) in den entsprechenden Höhen.So kann man sagen, dass die HeS 11 etwa eine Maximalleistung von 3500 PS hatte.Die Kurven zeigen eindrucksvoll, dass Strahltriebwerke besser für hohe Geschwindigkeiten geeignet sind alsKolbenmotore. Ihre Leistung steigt mit der Geschwindigkeit.
Power Output of Jet Turbines
Since years I have the question how to compare the power output of jet engines to this of piston engines.
The main problem is that the power of jet engines is given as thrust that means in the dimension of a force (Unit lbF. or kN) and the power output is given in the dimension of a power (Unit H.P. or kW). So there is no direct way to convert the values in each other.
But there is another relative simple method to do it:
You can multiply the thrust by the velocity of the aircraft (Unit calculation: N x m/s = Nm/s = W –> H.P.). But there is a certain limitation to this method. If you set zero for the velocity (standstill) the result would be zero too. But this is obviously wrong.
Even in standstill there is a thrust which is able to accelerate the aircraft i.e. there is a power.
If you want to convert this thrust during standstill you would have to calculate with parameters like “mass flow rate” (amount of air flowing through the engine) and “pressure differences” and others within the engine.
But this is much too difficult for an ordinary person and the second problem is that you would not be able to get all the values you need for calculation.
So I used the simple version of calculation the result of which you can see in the diagram above. The power curves start at 300 km/h due to the reasons explained above.
The yellow curve is the power output of the HeS 11 jet engine near ground level and the orange curve for altitudes a about 9 km (29,500 feet). The other two curves show the thrust in the corresponding altitudes. So you can roughly say that the HeS 11 had a maximum power output of 3500 PS.PS (German: Pferdestärke) has the same meaning as H.P. The difference to H.P. is negligible (value of H.P. is 1 to 2 % higher).
The curves show impressively why jet engines are more suitable for higher speed than piston engines. Their power exceeds by speed.