Kraftstoffverbrauch vom Kampfflugzeugen

Diskutiere Kraftstoffverbrauch vom Kampfflugzeugen im Jets Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Hi, mich würde mal interessieren wie so der Kraftstoffverbrauch bei Kampfflugzeugen aussieht. Wenn man sich z.B. mal eine Starfighter anguckt...

Moderatoren: gothic75
  1. #1 Blue-Angel, 26.02.2006
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 26.02.2006
    Blue-Angel

    Blue-Angel Guest

    Hi,

    mich würde mal interessieren wie so der Kraftstoffverbrauch bei Kampfflugzeugen aussieht. Wenn man sich z.B. mal eine Starfighter anguckt mit den dünnen Flügelchen und dem schlanken Rumpf oder auch andere Kampfflugzeuge wie die Mirage 3 oder die F-16, fragt man sich manchmal wo die da den Sprit unterbringen.

    Wie lange kann z.B. eine F-16 ungefähr in der Luft bleiben, wenn sie ohne Außenlasten, mit vollem internen Sprit und ohne Nachbrennerstart, ohne großartiges Steigen auf größere Höhen und ohne Gegenwind im Horizontalflug mit 100% Militärschub weiterfliegt.

    30 Minuten?
     
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  3. #2 Kaktus1984, 26.02.2006
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    Oder wie lange, wenn sie den Nachbrenner ununterbrochen einschaltet?
     
  4. #3 Dr. Seltsam, 26.02.2006
    Dr. Seltsam

    Dr. Seltsam Guest

    Das hängt vom Triebwerkstyp ab. Im Schnitt 500 Liter/Minute Verbrauch mit Nachbrenner. Bei mehrstufigen Nachbrennern wie bei der Saab Viggen können es auch 800 Liter/Minute sein
     
  5. #4 Tester U3L, 26.02.2006
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    Tester U3L Space Cadet

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    Für die Su-22M4 mit dem Triebwerk Al-21F3 habe ich einmal folgende Werte gefunden:

    - bei 100% Drehzahl (ohne Nachbrenner): 1,9 kg/s = 2,5 l/s bzw.
    - bei max. Nachbrenner: 5,5 kg/s = 7,3 l/s.

    Gruß

    Tester
     
  6. #5 Blue-Angel, 26.02.2006
    Blue-Angel

    Blue-Angel Guest

    Ja, 800L mit Nachbrenner hab ich über den Tornado mal in einer Reportage gehört.

    Auf der ILA 2004 wurde ein Torndomockup von der Bundeswehr erklärt - da wurde gesagt, dass der Tornado mit vollem Internkraftstoff und zwei vollen Unterflügeltanks mit Nachbrenner in 6 Minuten leer geflogen ist.
     
  7. #6 Deak, 26.02.2006
    Zuletzt bearbeitet: 26.02.2006
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    Du siehst ja selbst, daß das mit den oben genannten Werten nicht hinkommen kann. Das snd zwar vielleicht keine Tornadozahlen, aber sie werden nicht derart abweichen, um auf sechs Minuten zu kommen.
     
  8. #7 HorizontalRain, 26.02.2006
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    Da hat Dich aber jemand ganz schön verladen!:TD:

    Mir war zwar bekannt, dass Tornados zaubern können (aus Kraftsstoff - Lärm machen:FFTeufel: ), aber dass sie dabei den Kraftstoff so schnell verschwinden lassen können, halte ich schlicht für eine, ich drücke es mal freundlich aus, kleine Übertreibung!

    HR
     
  9. #8 Blue-Angel, 26.02.2006
    Blue-Angel

    Blue-Angel Guest

    Wieviel Liter Kerosin kann der Tornado intern und mit 2 Flügeltanks maximal mitführen?
     
  10. #9 Schorsch, 26.02.2006
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    Das ist eine sehr gute Frage! Sehr schön. Ich habe ein paar Daten in den letzten Wochen zusammen getragen und werde daher eine etwas umfangreichere Antwort zusammen tragen. Also ruhig Blut, junger Padawan, hier wird ihnen geholfen. Schorsch fragen und alles wird gut :D .

    Dauert allerdings etwas, dafür kommt Qualität!
     
  11. Hog

    Hog Astronaut

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    Aha, also rein theorethisch gälte für einen Eurofighter(=EJ200) bei maximalem Trockenschub (60kN pro Triebwerk)

    (2 x 23g/kNs x 3600s x 60kN)/1000 = 9936Kg/Stunde? :confused:
     
  12. #11 Schorsch, 26.02.2006
    Schorsch

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    Nein!
    Du musst das Schubkennfeld berücksichtigen. Die 60kN sind im Teststand ermittelt worden, welcher bekanntlich am Boden steht. Der spezifische Schubverbrauch ist bei einer Höhe und einer Machzahl (und die wird nicht mit angegeben, so dass der interessierte User raten muss (ist wohl durchaus beabsichtigt)). Wie gesagt, mehr dazu später, ich muss das etwas strukturieren.
     
  13. #12 Tester U3L, 26.02.2006
    Zuletzt bearbeitet: 26.02.2006
    Tester U3L

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    Daten Ljuka Al-21F3

    Verdichter: 14 Stufen (0+13); 0.-3. regulierbar und 8.-12. regulierbar
    Brenkammer: Ringrohrbrennkammer, 12 Rohre
    Turbine: 3 Stufen
    Nachbrenner: 3 Kollektoren
    Trockenmasse: 1720 kg
    Luftdurchsatz (bei 100% Drehzahl ohne NB): 104 kg/s (d.h. über 80 m³/s)
    Verdichtung: 14,6
    Leistungen (100% / NB): 78,5 / 110,5 kN
    Antriebsleistung: 53000 kW
    Reibungsverluste: 2000 kW
    Abtrieb (Pumpen, Generatoren usw.): 1000 kW
    KS-Verbrauch: siehe oben

    KS-Vorrat:
    Rumpf Behälter Nr. 1: 900 l
    Rumpf Behälter Nr. 2: 1590 l
    Rumpf Behälter Nr. 3: 810 l (Entnahmebehälter)
    Rumpf Behälter Nr. 4: 690 l (Entnahmebehälter)
    Tragfläche 2x je 310 l
    TF-Zusatzbehälter 2x je 1150 l
    Rumpf-Zusatzbehälter 2x je 840 l
    8590 l = 7512 kg

    Den Rest kann man sich dann ausrechnen.
     
  14. #13 Friedarrr, 26.02.2006
    Friedarrr

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    Zuhause in Bayern, daheim im Oberallgäu
    9137Liter, sind aber nicht komplett "ausfliegbar"!

    Und die Leute die bei solchen "Trüppchen" wie "Unsere Lustwaffe" ... dabei sind, sind nicht immer vom Fach, bzw. in der Materie!! ;)
     
  15. Gabi

    Gabi Space Cadet

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    MiG-21M: ich glaube, wir haben über´n Daumen gepeilt immer mit ca.10 Liter /sek. mit Nachbrenner max gerechnet. Beim Luftkampf incl. Start und Landung konnte man durchaus knapp 2.000 Liter in knapp 15 Minuten verballern.
     
  16. #15 Tester U3L, 26.02.2006
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    Klar geht das :D , es ist nur eine Frage der Nerven. Bei uns kamen auch einige Herren der fliegenden Zunft mit weniger als 300 kg Sprit wieder runter.
    Zitat: "Holt mich hier runter, ich hab keinen Sprit mehr."
     
  17. #16 beistrich, 26.02.2006
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    @hog, schorsch: Bie M0,9, 5000ft und Trockenschub ist der Verbrauch bei ca. 85kg/min.
     
  18. #17 HorizontalRain, 26.02.2006
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    HorizontalRain Astronaut

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    @ Gabi

    Ganz so durstig war die M doch nicht, aber die Relation stimmt im Groben.
    Der Sekundenkraftstoffverbrauch bei max. Nachbrennerleistung in H=1000m bei M=0,85 betrug (laut Vorschrift) 3,23kg. Bei einer Dichte von 0,775kg/l also rund 4,17l pro Sekunde. Die MF war da schon durstiger, wollte bei gleichen Bedingungen 4,20kg oder 5,42l pro Sekunde.
    Wenn man davon ausgeht, dass Luftkampf (schulmäßig) ohne ZB geflogen wurde, hatte man 2600l an Bord, 350l sollten bei der Landung noch drin sein (wegen der sonst drohenden Bestrafung wegen Verstoßens gegen Sicherheitsbestimmung), am Boden brauchte man 10kg pro Minute, also für Anlassen, Rollen zum Start und Rollen nach der Landung zurück rund 120kg oder rund 160l, bleiben 2090l für den Flug. Da man für Landeanflug und Landung etwa 260l ansetzte, bleiben für "Nachbrennerflug" 1830l oder 439 Sekunden = 7min 20sek für die M und 338 Sekunden = 5min 37sek für die MF!

    Nicht wirklich viel, aber leider realistisch!

    HR

    PS: Mein kürzester Flug (mit vollen Innentanks) und Landung mit ca. 400l war genau 13 Minuten lang!
     
  19. #18 Schorsch, 27.02.2006
    Schorsch

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    Grundsätzliches

    Hier versprochene Infos. Zum Aufwärmen erstmal eine Tabelle mit ein paar Triebwerksdaten, leider noch nicht ganz vollständig. Wer Ergänzungen und/oder andere Zahlen hat, bitte Bescheid sagen.

    In der Tabelle findet man Angaben zum spezifischen Schubverbrauch. Wie bereits gezeigt kann man daraus den Fuel Flow berechnen, einfach

    SFC * Schub * Zeit = Fuel Flow. Auf Konsistenz der Einheiten Acht geben!

    Leider ist es dann doch nicht so einfach, weil lustigerweise sind Schub und SFC Funktionen von Höhe, Machzahl und Drosselgrad (% der Maximalleistung), und natürlich ob ich Arschbrenner aktiviert habe oder nicht. Die Zahlen bleiben meist ohne diese Infos, so dass man sie nicht wirklich vergleichen kann. Jedoch kann man davon ausgehen, dass die Daten meist bei Mach 0 und 0 Höhe gelten. Des Weiteren kann es gut sein, dass es sich um Teststanddaten handelt, also nicht eingebaut. Das ist wichtig, weil manchmal noch komische Dinge wie Einlaufdruckverluste an der Effizienz meines Antriebs nagen.

    Die Hausnummern:
    SFC 0.7 bis 0.8 für maximalen Militärschub bei modernen Niedrig-Bypass Turbo-Fans (sinkt mit steigendem Bypass). Etwa 0.95 auf Reiseflughöhe.
    SFC 2 bis 2.3 für maximalen Nachbrenner. (steigt mit steigendem Bypass)
    Die optimale Gleitzahl schwankt etwa zwischen 8 und 11, jeweils clean bei optimaler Geschwindigkeit.

    Zur Info: Ein ziviles TW (Bypass 6 bis 7) hat etwa 0.55 bis 0.65 bei M0.8 und 10000m. Ein Verkehrsflugzeug hat eine Gleitzahl von 16 bis 20 unter diesen Bedingungen.

    Wer Hinweise zu den roten Feldern geben kann, wird entsprechend entlohnt werden. Wegen des etwas merkwürdigen Formats, beschwert Euch beim 600-Pixel-Kobold. Wer mehr Infos zum Thema SFC, TF und A/B haben möchte, eröffne einen Thread. Es gibt dazu einiges mehr zu sagen.
     

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  21. #19 Schorsch, 27.02.2006
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    Beispiel: F-18A

    Zur F-18A habe ich ganz gute Daten, so dass ich hier kurz ein paar Beispiele geben möchte. Die Zahlen geben jeweils den Fuel Flow in kg/h für das gesamte Flugzeug an.

    Mit minimalem Gewicht (3 Tonnen Sprit), nur Raketen an den Flügelspitzen:
    Best Cruise: 0ft, Mach 0.45: 2100 kg/h.
    Maximum MIL: 0ft, Mach 0.9: 6800 kg/h
    Best Cruise 30000ft, Mach 0.75: 1540 kg/h
    Max MIL 30000ft, Mach 1: 4090 kg/h.
    Gemäß diesen Infos ist die F-18A fähig zum Supercruise (aber mehr theoretisch).

    Mit fetten Gaben, sprich nahe MTOW mit ordentlich Außenlasten (Centerline Tank, innere Flügelpylone mit a/g-Waffen, FLIR an Rumpfstation).
    M0.45, 0ft: 3860 kg/h
    Max MIL 0ft, Mach 0.76: 8600 kg/h
    M0.75, 30000ft: 3600 kg/h
    (dies ist die einzige Geschwindigkeit, bei der diese Höhe erreicht werden kann).

    Man sieht, mit externen Außenlasten und höherem Gewicht wird so ein Ding ohne Probleme von einem A380 eingeholt (ebenfalls MTOW). Des Weiteren sieht man, dass der Spritverbrauch um etwa 50% sinkt, wenn man auf 30.000ft anstatt MSL ist.

    Wenn der Nachbrenner in der Röhre glüht, sieht es dunkel aus:
    Fuel Flow MSL Mach 1.05: 36500kg/h (!!!!!!!)
    Mach 1.4 30000ft: 16340kg/h
    gleiches mit Center Tank: 20430 kg/h

    Zwei Sachen sieht man: Erstens, schalte niemals den Nachbrenner ein, wenn Du irgendwo hinkommen willst! Zweitens, die F-18 ist kein wirklicher Überschalljäger. Ernsthaft, manch alte Flugzeuge (MiG-21 und -23, Starfighter) haben deutlich weniger Widerstand. Aber man hat moderne Flugzeuge eben auf andere Dinge optimiert. Dadurch leidet aber oftmals die Geschwindigkeit. Die F-18 ist dafür berüchtigt. Und wenn man der MiG oder dem Starfighter ne Banane unter den Rumpf klebt, ist der Zauber auch aus. Die Mach2-Fähigkeit fast aller Jäger wird damit auch mal ins rechte Licht gerückt. Beladen erreichen sie es nicht und andersrum ist der Zauber schnell aus. Überschall ist generell ein Luxus, denn man sich kaum leisten kann in einer Mission. In Vietnam sind nicht ohne Grund ne Menge Flugzeuge wegen Spritmangel runtergefallen.

    Man ist eingeladen sich jetzt Gedanken über die Perfomance unseres Lieblingsjagdbombers Tornado machen, der ja stets gut behangen durch die Heide bummelt. Vielleicht kann jemand mal angeben, wie schnell ein Tornado mit „Kosovo-Beladung“ bei Max Military in 30.000ft und MSL ist. Dr. Seltsam könnte da sicher weiterhelfen.

    Fürs Auge ne Grafik: Fuel Flow in Funny Units. 25.000ft bei relativ hohem Gewicht (etwas unrealistische Konfiguration, müsste Quecksilber in die Tanks füllen für dieses Fluggewicht). Jedenfalls sieht der geneigte User die Illustration des transonischen Widerstandsanstiegs. Man könnte fast die kritische Machzahl des Flugzeuges bestimmen, bedarf allerdings etwas Triebwerksmodellierung (ich hab es gemacht, war ne ziemliche Arbeit).
     

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  22. #20 Schorsch, 27.02.2006
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    Zur Frage I

    Und nun zur ursprünglichen Frage. Wie lange fliegt Flugzeug X mit internem Treibstoff. Dazu kurz die Rahmendaten:
    - Flugzeug ist clean
    - Flugzeug ist vollgetankt (kurz nach Luftbetankung)
    - Flugzeug ist auf 30.000ft
    - Flugzeug fliegt M0.8, was etwa der optimalen Geschwindigkeit entspricht
    - Flugzeug hat 80% Drosselgrad
    Das sind Schätzwerte, gute Werte für das SFC des MiG-21/-23 Triebwerks habe ich nicht. Die Russen sind da leider bei weitem nicht so mitteilsam.

    Kann jemand bitte noch mal posten: Triebwerksleistung MiG-23ML voller Militärschub, gleiches für MiG-21bis und –F. Die Angaben zu den internen Tanks des Starfighters und Phantom sind verdächtig. Bitte bestätigen.

    Diese Angaben decken sich eventuell mit dem, was man manchmal in Typenbüchern sieht. Sie sollten nicht zu genau genommen werden, mehr qualitativ. Die F-18 kann im Long Range Cruise (30.000ft, M0.7) etwa 3 Stunden auf internen Tanks fliegen und dabei über 2000km zurücklegen.

    Rechnet man Start und Reserven hinzu, also eine Art Überführungsflug, dann denke ich, dass man etwa 20 bis 30% abziehen muss. Es gibt die Story von den beiden Su-27, welche zur Luftfahrtschau nach Paris kamen ohne externe Tanks und angeblich ohne Zwischenstopps aus Moskau anflogen. Das kann eine F-18 theoretisch auch schaffen (aber absolut ohne irgendeine Reserve).
     

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