Tumanski R-11

Tumanski R-11 im Polnischen Luftfahrtmuseum

Das Tumanski R-11 (anfangs AM-11 genannt) ist ein Zweiwellen-Strahltriebwerk, das in der UdSSR in Großserie gefertigt wurde.

Geschichte

Das R-11 wurde von Alexander Mikulin, Sergei Tumanski und Boris Stetschkin ab Mai 1953 entwickelt und ist das erste in der Sowjetunion entwickelte Zweiwellen-Turbofan Triebwerk. Es basierte auf den Erfahrungen des Tumanski RD-9 und wurde ab 1958 in verschiedenen Versionen der Jak-25, MiG-21 und Suchoi Su-15 verwendet.^[1] Das R-11 wird auch in China als Wopen WP-7 gebaut und erlebte ein ähnliches Schicksal wie das Tumanski R-13. Ursprünglich sollten beide in China unter Lizenz gebaut werden, aber aufgrund der sowjetisch-chinesischen Spaltung wurde die Lizenz und die technische Unterstützung zurückgezogen. Unter der Leitung von Chefkonstrukteur Jiang Hepu gelang den Chinesen der erfolgreiche Nachbau beider Triebwerke, denen die Bezeichnung WP-7 und WP-13 gegeben wurde. Es wurde in der MiG-21 später durch das R-13 ersetzt.^[2] Es wurden bis zum Ende seiner Einsatzzeit fast 21.000 Stück davon gebaut und ist damit eines der meistgebauten Strahltriebwerke weltweit.

Konstruktion

Die erste Serienversion (das R-11F-300) ist mit einer ringförmigen Brennkammer, einem dreistufigen Überschall-Niederdruckverdichter, dreistufigen transsonischem Hochdruckverdichter und einer jeweils einstufigen Hoch- und Niederdruckturbine ausgerüst. Die zweite Verdichterstufe ist mit ummantelten Blättern ausgerüstet um Resonanzschwingungen zu verhindern. Die Hochdruckwelle enthielt eine Drehzahlbegrenzer und einen Anschluss für das Getriebe für den Antrieb von Sekundärgeräten nach der letzten Stufe. An diesem Getriebe war der Starter/Generator, zwei Hydraulikpumpen, zwei Kraftstoffpumpen, ein Kompressor für Luft und ein Drehzahlmesser angeschlossen. Die Ringbrennkammer hatte 10 Rohre von denen zwei mit Entladungszündern ausgerüstet waren. Der Nachbrenner besteht aus einer elektrohydraulisch verstellbaren irisförmigen axialsymmetrischen Düse und drei Kraftstoffeinspitzringen. Gegenüber den Vorversionen wurde die Ringbrennkammer geändert, die Hochdruckturbine um 15 mm im Durchmesser vergrößert und die Niederdruckturbine war mit schmaleren Blättern ausgerüstet.^[3]

Versionen

• RD-11 (AM-11)- erste Version, ohne Nachbrenner, verwendet in den Versuchsflugzeugen von Mikojan-Gurewitsch E-2A, E-4 und E-5. Probleme bei der Erprobung machten eine Überarbeitung notwendig
• R-11-300 - erste Serienversion ohne Nachbrenner, Produktion seit 1954
• R-11A-300 - Modifikation des R-11-300 für den Einbau in die Tragflächengondeln der Jakowlew Jak-28
• R-11W-300 - spezielle Version für große Höhen, ohne Nachbrenner, eingebaut in die Höhenaufklärerversion der Jak-28
• R-11F-300 - erste Serienversion (taktische Bezeichnung R-37F) mit Nachbrenner und 38,2 / 53,4 kN Schub, ab 1956 gebaut, verwendet in MiG-21F, F-13, P und U sowie Su-15WD. ^[4]
• R-11AF-300 - verbesserte Version für die Jakowlew Jak-28B, L and U.
• R-11F2-300 - Version mit neuem Verdichter, Nachbrenner und Düse mit 38,7 / 60,0 kN Schub, ab 1962 verwendet in MiG-21P, F-13, PF und FL.
• R-11AF2-300 - modifiziertes R-11F2-300 für Jakowlew Jak-28I, R und P.
• R-11F2S-300 - ab 1965 ausgelieferte verbesserte Version für MiG-21PF, PFM, PFS, R, S, U, US und UM sowie für Suchoi Su-15TM, UT und UM mit 38,2 / 60,6 kN Schub. Es ist für eine System zur Grenzschichtbeeinflussung (SPS-System) vorbereitet und hat außerdem zwei vom Piloten wählbare Nachbrennerstufen, so dass schneller Überschallgeschwindigkeit erreicht werden kann.
• R-11AF3-300 - Versuchsversion mit höherer Leistung und ersten Konstruktionsmerkmalen des Tumanski R-13 zum Einbau in die Jak-28PM
• R-11F2SK-300 - Version mit Schubdüsenkorrektureinrichtung KDS für MiG-21MF mit 38,2 / 60,6 kN Schub
• WP-7 - chinesische Kopie des R-11F-300 für den Einsatz an der Chengdu J-7I und F-7A mit 38,2 / 53,4 kN Schub. Es unterscheidet sich durch eine spezielle Kombination von kreis- und sternförmigen Flammstabilisatoren am Nachbrenner von den russischen Modellen.^[4] Erster erfolgreicher Test im Oktober 1965^[5]
• WP-7B - verbesserte Variante des WP-7 für J-7II, F-7B, JJ und FT-7 mit 40,2 / 58,8 kN Schub
• WP-7B (BM) - weiter verbesserte Version für die F-7M, P mit 40,2 / 59,8 kN Schub
• WP-7F - wiederum verbesserte Version für die J-7E mit 44,1 / 63,7 kN Schub

Das allgemeine Bezeichnungsschema für die sowjetischen Strahltriebwerke am Beispiel des R-11F2S-300 ist dabei:

• R = reaktiv = Strahltriebwerk
• 11 = Nummer
• F = Forsash= Nachbrenner
• 2 = 2. (verbesserte) Serie
• S = SPS System (anblasen der Grenzschicht)
• 300 = Index für OKB Tumanski

Technische Daten

Kenngröße	Daten R-11F-300
Leistung	56,3 kN / 38,7 kN
Luftdurchsatz	63,7 kg/s
Gesamtdruckverhältnis	8,9:1
Gastemperatur beim Turbineneintritt	1175 K
Länge	4,60 m
Durchmesser	0,91 m
Trockenmasse	1124 kg
Verdichterstufen (ND/HD)	3 / 3
Turbinenstufen (ND/HD)	1 / 1
Brennkammer	Rohr-Ringbrennkammer mit 10 Flammrohren

Einzelnachweise

1. ↑ Das Strahltriebwerk R-11 F2S-300 (Luftfahrttechnischer Museumsverein Rothenburg e.V. )
2. ↑ Tumanski R-13-300 (Reckenpferd)
3. ↑ Yefim Gordon, Keith Dexter, Dimitri Komissarov; MiG-21; S.426ff; ISBN 978-1857802573
4. ↑ ^{a b} Triebwerke der MiG-21
5. ↑ J-7 (Sinodefence)

Weblinks

•  Commons: Tumansky R-11 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
• MiG-21 Engines (The MiG-21 Page)
• Strahltriebwerk R11 F2S-300 (Bredow Web)
• R-11F-300 (umfangreiche Beschreibung und Bilder in Tschechisch)

Literatur

• Лев Павлович Берне: Александр Микулин - легенда ХХ века, Крылья родины, 2. Bearbeitete und erweitere Ausgabe, Moskau 2008, ISBN 978-5-85271-317-9