Lorin-Staudrucktriebwerk: Geschichte und Tests

Strahltriebwerke: Von Lorens Vision zu Experimenten

1908 schlug René Loren einen Direktschubmotor vor, der auf einem Kolben-Verbrennungsmotor basierte, bei dem die Abgase statt durch ein Auspuffrohr direkt in eine Düse geleitet wurden. Dies kündigte die Idee eines Hilfsantriebs an, ohne das Haupttriebwerk zu ersetzen. Bis 1913 hatte er das Konzept des Strahltriebwerks (Ramjet) entwickelt und demonstrierte Schub in einem Windkanal mit einem Brenner in einem konvergierenden Kanal.

Konzept und frühe Experimente

Loren erkannte die Grenzen von Propellertriebwerken bei hohen Geschwindigkeiten: Bei einer Flächenbelastung von 300 kg/m² verlieren Propeller an Wirkungsgrad. Seine „Lufttorpedo“-Idee – ein 500 kg schweres unbemanntes Fahrzeug mit 200 kg Sprengstoff – ging aus einem Projekt von 1910 hervor. Ein Strahltriebwerk arbeitet ausschließlich mit einströmender Luft: Die Luft wird im Einlassdiffusor verdichtet, im Brenner erhitzt und durch die Düse beschleunigt.

Das Schema des „Loren-Rohrs“ wurde in einem Windkanal an einem Hebel mit Dynamometer aufgehängt. Ohne Verbrennung drückte der Luftstrom das Ganze nach hinten; mit brennendem Brenner wirkte der Schub dagegen. Dies bewies das Strahlprinzip ohne Turbine oder externen Kompressor.

Loren montierte das Strahltriebwerk in die Nasenpartie des Rumpfs mit minimalen Flügeln und Leitwerk und betonte die Einfachheit: Keine beweglichen Teile bedeuteten höhere Zuverlässigkeit. Die Idee faszinierte Robert Esnault-Pelterie, blieb aber theoretisch.

Sowjetische Strahltriebwerk-Entwicklungen

B.S. Stechkin studierte Lorens Theorie und beeinflusste die GIRD. 1933 führte die Gruppe Flugtests durch: Ein Strahltriebwerk in einer 76-mm-Granathülse mit Phosphor erhöhte die Reichweite um 1 km.

1939 baute Igor Merkulow das DM-2 für die I-15bis: Ein Paar Triebwerke unter dem Unterflügel des Doppeldeckers. Getestet an I-153, Yak-7B und LaGG-3. Piloten zündeten die Strahltriebwerke im Kampf zur Verfolgung, mit dem Kolbenmotor als Haupttriebwerk.

• I-15bis: Erster Flug am 25. Januar 1940; Landung mit brennenden Triebwerken rief die Feuerwehr.
• LaGG-3: Bondariuks Strahltriebwerk erlosch am Boden durch Wirbel vom Propellerstrom eines anderen Flugzeugs und drohte, die Halle abzufackeln.

Geplant für Marschflug auf BI und „302" mit Booster-Raketenantrieben.

Deutsche und amerikanische Projekte

Die Deutschen nannten Strahltriebwerke „Loren-Rohre“. Alexander Lippisch integrierte sie in den P.13a-Flügel: Ein Deltaflügel mit niedrigem Streckungsverhältnis, flachem Brenner und Düse, Treibstoff aus gepresstem Kohlenstaub. Das Segelflugzeug wurde im Windkanal getestet: Flügelprofil scheiterte, doch die Ideen führten zum P-92 (Rakete + zylindrisches Strahltriebwerk), dann zum XF-92A mit Turbinenstrahltriebwerk.

Eugen Sänger arbeitete nach Silbervogel an Strahltriebwerken. Mstislaw Keldysch schlug sie für flaches Gleitbombardement von raketengetriebenen Flugzeugen vor. Von Braun ergänzte die A-6 – einen geflügelten A4b (V2-Variante) – mit Strahltriebwerken unter dem Heck.

Die Amerikaner rüsteten sie bei P-51D Mustangs und P-80A Shooting Stars nach: Marquardt-Booster-Pods unter den Flügeln für Geschwindigkeitsspitzen.

Entwicklung und Grenzen

Strahltriebwerke dienten als Booster: Einfach, aber geschwindigkeitsabhängig (Zündung bei M=0,3–0,4). Treibstoffe: Kerosin, Benzin oder feste Mischungen. Nachteile: Schlechter Wirkungsgrad bei Niedriggeschwindigkeit, Überhitzung, instabile Verbrennung.

Projekte zeigten den Weg von Theorie zur Praxis:

• Schubdemonstrationen in Bodentests.
• Flugexperimente an Kolbenflugzeugen.
• Integration in Marschflugkörper und Flügelflugzeuge.

Obwohl Turbinenstrahltriebwerke siegten, bilden Strahltriebwerksprinzipien die Basis hypersonischer Systeme.

Wichtige Erkenntnisse

• Loren erfand 1913 das Strahltriebwerk als Überschall-Alternative zu Propellern.
• Sowjetische DM-2 flogen an Doppeldeckern und LaGG-3.
• Lippisch baute sie in Deltaflügel mit Kohle-Treibstoff für Höchstgeschwindigkeiten ein.
• Grenze: Benötigt einströmende Luft, kein Start am Boden.
• Beeinflusste Lenkwaffen und Abfangjäger vor der Turbinenstrahltriebwerks-Ära.

— Editorial Team