Pulsotriebwerk

Argus-Schmidt-Rohr, Verpuffungstriebwerk
von P. Schmidt entwickeltes und der Firma Argus und Fieseler im Auftrag der Luftwaffe Hitlerdeutschlands erstmals im zweiten Weltkrieg zum Antrieb der Flugbombe Fi-103 (V 1) zur Serienreife entwikkeltes Triebwerk, das in großer Stückzahl produziert wurde konstruktiv einfach und relativ billig war.

Arbeitsprinzip

Das Pulsotriebwerk besteht aus einem einfachen, einseitig mit Rückschlagventilklappen geschlossenen, zylindrischen oder auch konischen, vielfach im Bereich der Verbrennungszone zum Brennraum ausgebauchten Rohr. Beim Start wird in den Brennraumteil des Rohres ein stöchiometrisches Brennstoff-Luft-Gemisch gebracht und einmalig durch eine Zündkerze gezündet. Es erfolgt eine explosionsartige Verbrennung mit steilem Druckanstieg, so daß das verbrennende Gemisch bzw. die im Resonanzrohr liegende Luftsäule zum offenen Rohrende ausströmt. Die Trägheit der ausströmenden Gassäule bewirkt einen Unterdruck im vorderen Rohrende, so daß über die sich nun öffnenden Rückschlagventile selbsttätig Frischluft in das Rohr einströmt. Durch kontinuierlich arbeitende Brennstoffpumpen wird dem Rohr Brennstoff zugeführt, so daß in der Unterdruckphase ein neues explosibles Gemisch entsteht. Der Unterdruck klingt durch die einströmende Frischluft und die zurückströmenden Verbrennungsgase ab, und es entsteht ein Druckanstieg mit intensiver, turbulenter Mischung, was zusammen mit der hohen Temperatur und den zündfördernden Komponenten der Verbrennungsgase zum erneuten Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches führt. Damit beginnt ein neues Arbeitsspiel.

Die Frequenz des Schwingungsgebildes folgt akustischen Gesetzen. Wegen der pulsierenden Arbeitsweise entsteht kein kontinuierlicher, sondern ein intermittierender Schub (daher oft intermittierendes Triebwerk). Der Wirkungsgrad des Pulsotriebwerkes ist sehr niedrig. Die mit ihm erreichbare Fluggeschwindigkeit ist begrenzt, da der Schub als Differenz des Ein- und Austrittsimpulses aufgrund der erreichbaren Austrittsgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit fällt. Konstruktive Schwierigkeiten bereiteten bei diesem sonst einfachen und billigen Triebwerk die Klappenventile, deren Lebensdauer wegen der mechanischen und hohen thermischen Belastung sehr kurz war. Einen Ausweg bieten aerodynamische Ventile, d. h. Einlaufkanäle, die dem Gasstrom beim Einströmen einen geringen und beim Rückstrom einen großen Strömungswiderstand entgegensetzen. Mit der Entwicklung der Raketentriebwerke erlosch das Interesse am Pulsotriebwerk. Neben dem Einsatz als Antrieb für Flugbomben gab es mit Pulsotriebwerken Versuche zum Antrieb der Drehflügel von Hubschraubern und als Triebwerk für Segel- und Modellflugzeuge.