Junkers Jumo 004

JUnkers MOtor 109-004

Junkers Jumo 004B-1
Jumo 004 A - Vorserienmodell, ausgestellt im Luftfahrtmuseum Laatzen Hannover
Kenngröße	Daten
Kompressor	8-stufig axial
Turbine	1-stufig axial
Druckverhältnis Kompressor	3,1:1
Gewicht	757 kg
Gewicht mit Verkleidung	805 kg
Standschub:	8,7 kN
Leerlaufdrehzahl	3080 U/min
max. Drehzahl	8700 U/min
Leerlaufverbrauch	283 kg/h
max. Kraftstoffverbrauch	1234 kg/h
spez. Kraftstoffverbrauch	138,7 kg/kN/h
Größter Außendurchmesser	0,86 m
Länge	3,86 m
Stirnfläche	0,59 m²

Das Junkers Jumo 004-Strahltriebwerk war das erste serienreife Strahltriebwerk der Welt. Etwa 5.000 Einheiten des Triebwerks, hauptsächlich Jumo 004 B, wurden bis Ende des Zweiten Weltkriegs in Deutschland produziert und vornehmlich für die zweistrahlige Messerschmitt Me 262 sowie die Arado Ar 234 verwendet.

Die Konstruktion der Junkers Flugzeug- und Motorenwerke wurde in weiterentwickelten Varianten auch nach dem Krieg noch in einigen Ländern produziert und weiterentwickelt. Das DDR-Trieberk Pirna 014; das sowjetische RD-10; sind Entwicklungen auf Basis dieses Triebwerkes.

Der Prototyp des Jumo 004A wurde erstmals gegen Ende 1940 getestet. Im folgenden Januar gelang es, das Strahltriebwerk auf vollen Schub zu beschleunigen, ohne dass es zu Störungen oder Triebwerksplatzern kam. Allerdings verzögerte sich der Einsatz im Flugzeug, da es immer wieder zu Schwierigkeiten bei den Verdichterschaufeln kam. Im März 1942 konnte es an einer Messerschmitt Bf 110 erstmals zu Flugtests eingesetzt werden. Am 18. Juli 1942 kam es dann zum ersten erfolgreichen Einsatz des Triebwerks Jumo 004 in einem Prototyp der zweistrahligen Messerschmitt Me 262.

Das RLM gab diesem Projekt die Nummer 109-004, woraus sich der Name des Strahltriebwerks Jumo 004 (JUnkers MOtor + Projektnummer) ableitet. Alle streng geheimen Entwicklungen von Strahltriebwerken und Raketenantrieben bekamen das unscheinbare Präfix „109“

Um den Einsatz von knappen „Sparstoffen“, vor allem Nickel und Molybdän zu verringern, musste das Triebwerk umkonstruiert werden: Viele Teile wurden nun aus Tiefziehblech hergestellt, das zum Schutz vor Verzunderung mit Aluminiumlack beschichtet wurde. Für die Turbinenschaufeln wurde anstelle von Tinidur (30 % Nickel, 15 % Chrom und 1,7 % Titan) nun Chromadur ohne Nickel mit 13 % Chrom, 18 % Mangan und 0,7 % Vanadium verwendet. Nach der vierten Verdichterstufe wurde Kühlluft für das Schubdüsengehäuse abgezweigt; die Luft für die Kühlung der Turbinenleitschaufeln und die hohlen Laufschaufeln zweigte nach der achten Stufe des Verdichters ab. Zur Vermeidung von Schwingungsproblemen mit der Beschaufelung wurde die Höchstdrehzahl des Triebwerks von 9000 min⁻¹ auf 8700 min⁻¹ reduziert. Diese Änderungen hatten einen Leistungsverlust zur Folge – das Jumo 004 A brachte noch 9,8 kN (1000 kp) Schub auf, während das 004 B als „sparstoffarmes“ Triebwerk nur noch über 8,7 kN (890 kp) Schub verfügte. Das Gewicht des Jumo 004 B wurde gegenüber der A-Version um etwa 100 kg reduziert. Trotz des aufwändigen Kühlsystems der neuen „Blechturbine“ Jumo 004 B waren diese ohne „Sparstoffe" den mechanischen und thermischen Belastungen nicht dauerhaft gewachsen und verursachten häufig Probleme durch gerissene Leit- oder Laufradschaufeln. Während das Vormodell Jumo 004 A noch 100-Stunden-Volllastläufe problemlos überstand, musste beim Serientyp Jumo 004 B der Zeitraum bis zur Grundüberholung auf 25 Stunden zurückgenommen werden. Im Einsatz kam es häufig schon vor dieser Zeit zu Schäden an den 004-B-Triebwerken. Die Lebensdauer der Triebwerke hing dabei nicht unerheblich von der Erfahrung des jeweiligen Piloten ab. So führte ein zu schnelles Aufziehen des Leistungsreglers oft zur Überhitzung und Beschädigung der Turbine.

Eine Besonderheit des Jumo 004 bestand darin, dass es sowohl einen axialen Verdichter (achtstufig, Druckverhältnis 3,1) als auch eine axiale Turbine enthielt, womit es seiner Zeit voraus war. Das in der Gloster Meteor eingesetzte englische Turbostrahltriebwerk besaß einen radialen Verdichter, wodurch es eine wesentlich größere Stirnfläche aufwies. Heute ist die Bauart mit axialen Komponenten Standard.

Junkers Jumo 004

Verwendung